FR2978561A1 - Procede et dispositif pour determiner la taille et la position d'objets dans l'environnement d'un vehicule - Google Patents

Abstract

Procédé pour déterminer la taille et la position d'objets (4) dans l'environnement d'un véhicule selon lequel, - on génère avec un émetteur (10) un signal ultrason (18) directionnel avec au moins deux fréquences différentes et on détecte l'écho (26) du signal ultrason (18) par un récepteur (11), et - en basculant la direction d'émission, on balaye l'environnement du véhicule et à partir des échos (26) reçus du signal ultrason (18), on détermine la position et la taille des objets (4) réfléchissant le signal ultrason (18). Le récepteur (11) est installé à une distance inférieure à dix fois la longueur d'onde de l'écho ultrason (26) reçu par rapport à l'émetteur (10) ou est de construction identique à celui-ci et reçoit un écho direct (26) du signal ultrason (18) pour une fréquence correspondant à la différence des deux fréquences émises.

Description

i Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé pour dé-terminer la taille et la position d'objets dans l'environnement d'un véhicule consistant à : générer avec un émetteur un signal ultrason directionnel avec au moins deux fréquences différentes et détecter l'écho du signal ultra-son par un récepteur, et en basculant la direction d'émission, balayer l'environnement du vé- hicule et à partir des échos reçus du signal ultrason, déterminer la io position et la taille des objets réfléchissant le signal ultrason. L'invention se rapporte également à un dispositif pour dé-terminer la taille et la position d'objets dans l'environnement d'un véhicule comprenant un émetteur générant un signal ultrason directionnel, un récepteur, des moyens pour pivoter le signal ultrason directionnel et 15 des moyens pour exploiter les échos reçus du signal ultrason, * l'émetteur émettant un signal ultrason simultanément avec au moins deux fréquences différentes l'une de l'autre par une émission directionnelle. Etat de la technique 20 Les véhicules automobiles utilisent différents systèmes d'assistance de conduite pour aider le conducteur dans l'exécution de différentes manoeuvres de conduite. Ces systèmes d'assistance de con-duite sont par exemple les systèmes d'aide aux manoeuvres de range-ment dans un emplacement de stationnement qui détectent 25 automatiquement les emplacements de stationnement et permettent de guider un véhicule jusque dans l'emplacement de stationnement. Un autre exemple est celui des systèmes d'assistance de recul qui contrôlent le trajet et détectent les obstacles pendant une marche arrière. Tous ces systèmes ont en commun la nécessité de saisir à l'aide des dif- 30 férents capteurs, une image aussi précise que possible de l'environne-ment. Habituellement, on utilise pour cela des capteurs à ultrasons. Dans ces capteurs, un émetteur d'ultrasons émet un signal qui est ré-fléchi par un obstacle et est enregistré de nouveau par le récepteur d'un véhicule. A partir du temps compris entre l'émission et la réception du 35 signal et connaissant la vitesse du son, on calcule la distance entre le

2 véhicule et le réflecteur. Mais il n'est toutefois pas toujours possible d'obtenir de cette façon des informations concernant la taille de l'obstacle. Le document DE 10 2004 050 794 A 1 décrit un procédé et un dispositif de saisie de l'environnement à l'aide d'ultrasons. Le dis-positif comporte un émetteur d'ultrasons composé de plusieurs générateurs distincts d'ultrasons ainsi que de plusieurs récepteurs installés dans des positions écartées du précédent. L'émetteur rayonne des ondes ultrasons avec deux fréquences d'émission différentes et les fréquences sont choisies pour avoir d'une part un rayonnement dirigé et d'autre part un effet de déploiement non linéaire dans l'environnement aérien, il se développe une onde d'ultrasons à une fréquence correspondant précisément à la différence des deux ondes rayonnées. L'onde d'ultrasons ainsi générée à une fréquence plus basse a un effet directionnel 15 moindre mais a une portée significativement augmentée du fait du moindre amortissement. Dans le cas de la présence d'un obstacle, l'onde sera réfléchie à une fréquence correspondant à la différence et sera détectée par les récepteurs distants de l'émetteur. Pour ne pas chercher des obstacles seulement dans l'espace situé directement de- 20 vant les émetteurs, chaque émetteur peut être monté pivotant ou en variante, on peut également commander par déphasage les différents générateurs d'ultrasons pour avoir une direction de rayonnement modifiée. Exposé et avantages de l'invention 25 La présente invention a pour objet un procédé pour dé-terminer la taille et la position d'objets dans l'environnement d'un véhicule selon lequel, on génère avec un émetteur un signal ultrason directionnel avec au moins deux fréquences différentes et on détecte l'écho du signal ul- 30 trason par un récepteur, en basculant la direction d'émission, on balaye l'environnement du véhicule et à partir des échos reçus du signal ultrason, on détermine la position et la taille des objets réfléchissant le signal ultrason, ce procédé étant caractérisé en ce que

3 le récepteur est installé à une distance inférieure à dix fois la longueur d'onde de l'écho ultrason reçu par rapport à l'émetteur ou est de construction identique à celui-ci et reçoit un écho direct du signal ultrason pour une fréquence correspondant à la différence des deux fréquences émises. L'indication de longueur d'onde se rapporte à la plus courte longueur d'onde reçue au cas où l'émetteur émet plus de deux fréquences et qu'il se forme ainsi plus d'une différence de fréquence. A une distance comprise entre l'émetteur et les récepteurs qui est inférieure à dix fois la longueur d'onde, pour une résolution usuelle de la mesure dans un capteur à ultrasons, dans la plage des deux longueurs d'onde et à une distance du réflecteur qui est égale à de plus de 50 fois la longueur d'onde, on ne peut constater aucune différence par rapport à une disposition de construction identique entre l'émetteur et le récep- 15 teur. Le signal ultrason est émis à une fréquence relativement élevée de l'ordre de 100 à 300 kHz. L'effet directionnel du signal ultra-son émis augmente avec la fréquence. En même temps, l'amortissement du signal ultrason dans l'air augmente et l'étalement de l'onde d'ultra- 20 sons correspond de plus en plus au comportement de la lumière. Il en résulte qu'un signal ultrason réfléchi par un réflecteur, n'est pas renvoyé en direction de l'émetteur, mais répond à la loi de l'angle d'incidence égal à l'angle de sortie en étant réfléchi dans une autre direction. Ce comportement en réflexion et l'amortissement croissant de manière 25 exponentielle avec la fréquence, rend très difficile une mesure normale du temps de parcours du signal à des fréquences élevées. Selon le procédé de l'invention, le signal a au moins deux fréquences différentes. Pour des intensités sonores élevées que peuvent atteindre les émetteur d'ultrasons, on rencontre des effets non linéaires 30 dans le déploiement dans l'air et à la réflexion sur un réflecteur. Ces effets non linéaires dans le dépliement des ondes, se traduisent par une modulation croisée du signal avec les deux fréquences. Cela engendre des composants de fréquence du signal pour des fréquences correspondant à la somme ou à la différence des deux fréquences d'émission. Le 35 composant du signal pour la somme des fréquences est négligeable

4 pour la suite de la description car l'amortissement de la somme des fréquences est tellement grand que le récepteur ne reçoit pas de parties significatives de ce composant de signal. La partie du signal engendré dans l'air correspondant à la différence des fréquences, se comporte comme le signal ultrason émis à l'origine à cette fréquence et sera réfléchi en partie de nouveau en direction de l'émetteur par un réflecteur. Une autre partie du signal pour la différence des fréquences se développe dans le réflecteur. Les ondes sonores émises pénètrent par réflexion comme onde évanescente (fraction io de la longueur d'onde) dans le réflecteur. Il se produit alors de nouveau une modulation croisée du signal générant un signal de somme et aussi un signal de différence. Le signal de la fréquence somme est négligeable là encore à cause du fort amortissement. Le signal de la différence de fréquence est émis par le réflecteur principalement dans la direction 15 perpendiculaire à la normale à la surface du réflecteur. Dans ces conditions, une partie du signal plus importante atteindra le récepteur que cela est le cas pour un déploiement non linéaire pour lequel l'angle d'incidence est égal à l'angle de sortie. Si par exemple, l'émetteur émet un signal aux deux fré- 20 quences 200 et 240 kHz, la fréquence du signal de différence est de 40 kHz. Un composant du signal de différence à 40 kHz se développe déjà pendant le déploiement dans l'air et le reste du signal de différence se développe dans le réflecteur. Selon un autre développement du procédé de l'invention, 25 au moins un autre écho du signal ultrason est reçu par au moins un autre récepteur qui est à une distance de l'émetteur de plus de dix longueurs d'onde de l'écho ultrason pour une fréquence qui correspond à la différence des deux fréquences d'émission. Les données des autres récepteurs sont mises en corréla- 30 tion avec le récepteur de construction identique à l'émetteur ou qui est à une distance de moins de dix longueurs d'onde de l'écho ultrason de l'émetteur. Pour l'exploitation statistique, on dispose de plus de don-nées ce qui permet d'augmenter la précision de la mesure ou de réduire le temps de mesure pour une même précision. La direction d'émission du signal ultrason directionnel est modifiée progressivement pour d'une part ne détecter que des objets situés directement devant l'émetteur et d'autre part déterminer égale-ment la taille des objets. Par une modification continue ou pas à pas de 5 la direction d'émission des signaux, on balaye de préférence l'ensemble de l'environnement du véhicule dans le champ de vision de l'émetteur avec un signal ultrason directionnel. Après avoir détecté complètement une fois l'environnement du véhicule avec le signal ultrason, on peut recommencer le procédé à partir du début. io Une fois l'environnement du véhicule complètement balayé avec le signal ultrason directionnel, on détermine les distances et les contours des objets réfléchissants à l'aide de l'écho reçu. Cela per-met de connaître non seulement la distance de l'objet, mais également sa taille. 15 Selon un développement préférentiel du procédé, on émet en même temps au moins deux signaux ultrasons dans des directions différentes et ces deux signaux ultrasons sont codés en fréquence et en phase. L'utilisation de plusieurs signaux ultrasons émis dans des directions différentes, permet de réduire le temps nécessaire à la saisie com- 20 plète de l'environnement pour associer les échos reçus des signaux ultrasons à la direction respective du signal émis à l'origine, on émet les signaux avec des fréquences différentes et/ou des phases déterminées. L'émission des signaux ultrasons peut se faire de manière pulsée. Pour cela, pour une certaine direction réglée du signal ultrason, 25 on émet une unique impulsion ou une suite déterminée d'impulsions et on attend le retour de l'écho avant d'émettre l'impulsion suivante dans une direction modifiée. Ce mode de réalisation est appliqué de manière préférentielle si l'émetteur est de construction identique au récepteur. Selon un autre développement préférentiel, au moins un 30 signal ultrason est émis en continu et des récepteurs reçoivent en continu les échos renvoyés du signal ultrason. Comme les échos sont différents suivant le temps de parcours du signal, et arrivent à des instants non prévisibles sur le récepteur, on ne peut utiliser l'instant d'arrivée d'un écho pour déterminer la direction dans laquelle le signal a été en- 35 voyé à l'origine. C'est pourquoi, il est préférable de modifier en continu

6 la fréquence et/ou la phase des signaux ultrasons émis pour permettre la mise en relation. Dans cette forme de réalisation, l'émetteur n'est pas de construction identique au récepteur car sinon cela compliquerait l'émission et la réception simultanées du signal ultrason.

Selon un autre développement du procédé, l'environne-ment du véhicule est balayé en continu avec les signaux ultrasons directionnels et à partir de la différence de deux réceptions successives, on détermine la direction de mouvement et la direction de mouvement de l'objet saisi. io En outre, l'invention a également pour objet un dispositif pour déterminer la taille et la position des objets dans l'environnement d'un véhicule. Le dispositif pour déterminer la taille et la position d'objets dans l'environnement d'un véhicule comprenant un émetteur générant un signal ultrason directionnel, un récepteur, des moyens pour 15 pivoter le signal ultrason directionnel et des moyens pour exploiter les échos reçus du signal ultrason, * l'émetteur émettant un signal ultrason simultanément avec au moins deux fréquences différentes l'une de l'autre par une émission directionnelle, 20 ce dispositif étant caractérisé en ce que le récepteur est distant de l'emplacement de l'émetteur de moins de dix longueurs d'onde de l'écho ou est de construction identique à celui-ci et est installé pour recevoir l'écho direct du signal ultrason pour une fréquence correspondant à la différence des deux fréquences d'émission. 25 Selon un développement de l'invention, le dispositif comporte en outre au moins un autre récepteur distant de l'émetteur de plus de dix longueurs d'onde de l'écho ultrason et cet autre récepteur est conçu pour recevoir au moins un autre écho du signal ultrason pour une fréquence correspondant à la différence des deux fréquences 30 émises. Selon un développement de l'invention, le pivotement de la direction d'émission du signal ultrason est fait mécaniquement. Pour cela, l'émetteur est monté à rotation sur un support et il est par exemple basculé à l'aide d'un moteur.

7 Selon un autre développement préférentiel de l'invention, le pivotement de la direction d'émission du signal ultrason est réalisé d'une manière purement électronique. Pour cela, l'émetteur comporte au moins deux générateurs d'ultrasons, distincts, installés directement l'un à côté de l'autre. La distance des générateurs d'ultrasons est de préférence inférieure à la longueur d'onde des signaux ultrasons. De manière particulièrement préférentielle, la distance correspond à la demi-longueur d'onde du signal ultrason. Comme longueur d'onde du signal ultrason émis, on définit la longueur d'onde moyenne du signal io ultrason car ce signal comporte plusieurs composants de fréquence. En appliquant aux différents générateurs d'ultrasons des composants de signal, déphasés, en utilisant l'interférence entre les ondes émises, on obtient l'effet directionnel souhaité. La direction peut se régler en prédéfinissant la différence de phase. Cela peut se faire par exemple à l'aide 15 de plusieurs générateurs de signal dont les phases sont réglables les unes par rapport aux autres. Selon un développement préférentiel, l'émetteur émet simultanément au moins deux signaux ultrasons directionnels dans une direction différente et les récepteurs reçoivent les échos simultanément 20 de chaque signal ultrason, les différents signaux ultrasons étant codés par des fréquences et des phases différentes. Cela se réalise d'une part par le montage de différents générateurs d'ultrasons pour chaque signal ultrason directionnel et d'autre part cela est réalisé de façon analogue à la réalisation de l'effet directionnel à l'aide de plusieurs générateurs 25 d'ultrasons. Des générateurs d'ultrasons rayonnent en commun toutes les fréquences, simultanément, mais avec un déphasage relatif. Les émetteurs du dispositif selon l'invention émettent de préférence des ultrasons à des fréquences de l'ordre de 100 à 300 kHz. Cette plage de fréquence offre un bon effet directionnel pour l'onde d'ul- 30 trasons émise pour un amortissement qui reste acceptable. Les récepteurs fonctionnent de préférence pour recevoir des ondes ultrasons dans la plage de fréquence de 20 à 100 kHz. D'une manière particulièrement préférentielle, on a une plage de fréquence comprise entre 40 et 50 kHz. Il en résulte une différence de fréquence 35 de l'ordre de 40 à 50 kHz, préférentielle pour les ondes émises par les

8 émetteurs. La plage de fréquence sélectionnée se caractérise par une bonne propriété d'étalement de l'onde d'ultrasons. Selon un autre développement de l'invention, les récepteurs sont en plus conçus pour recevoir des fréquences initiales de l'ordre de 100 à 300 kHz. Suivant le mode de réalisation de l'invention, pour calculer la position et la taille des objets réfléchissants, il faut associer aux échos reçus, le signal ultrason correct d'origine. Si les différents signaux ultrason sont codés par des fréquences et/ou des phases différentes, les io moyens à mettre en oeuvre pour les calculs nécessaires à la mise en relation, peuvent dépasser la capacité d'un simple appareil de commande ou d'un ordinateur embarqué. C'est pourquoi, il est préférable que les moyens d'exploitation de l'écho ultrason reçu comportent en plus des appareils de commande ou un ordinateur de bord également des pro- 15 cesseurs numériques de signal et/ou des meubles adaptés à chaque application et exécutant des étapes de traitement de signal, complexes beaucoup plus rapidement et plus efficacement qu'un ordinateur à microprocesseur usuel. Exposé et avantages de l'invention 20 Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent une détermination précise de la position et de la taille d'objets dans l'environnement du véhicule tout en ayant une portée et une vitesse élevée. Les systèmes d'assistance de conduite équipant le véhicule disposeront ainsi de données plus précises qui permettront par exemple à un 25 système de manoeuvre de rangement au stationnement, de mesurer encore plus précisément l'emplacement de stationnement et d'utiliser des emplacement de stationnement plus petits. La grande précision du système est rendue possible d'une part par l'utilisation des ultrasons à haute fréquence. Les fréquences 30 élevées améliorent considérablement l'effet directionnel du signal émis. En même temps, le système a une portée importante bien que l'amortissement des signaux ultrasons augmente considérablement aux fréquences élevées. Cela est rendu possible grâce au signal ultrason émis qui a au moins deux fréquences différentes. En utilisant l'effet non li- 35 néaire du déploiement dans l'air et pour les réflexions sur le réflecteur,

9 on aura par modulation croisée un signal d'ultrasons pour la différence des deux fréquences d'émission. Ce signal de différence a une fréquence significativement réduite et de ce fait son amortissement est plus réduit. En outre, la saisie de l'environnement du véhicule sera accélérée considérablement grâce à l'utilisation de deux ou plusieurs signaux ultrasons rayonnés dans différentes directions. Déjà l'utilisation de deux signaux ultrasons simultanés, permet de diviser par deux le temps nécessaire. En codant les signaux ultrasons sur différentes fréquences et phases, on peut corriger encore plus les échos reçus des io signaux ultrasons pour les associer aux signaux d'origine. Comme le procédé selon l'invention permet de détecter tout l'environnement du véhicule avec le signal ultrason, l'écho reçu des signaux ultrasons permet de calculer non seulement la distance, mais également la taille des objets. Grâce à la vitesse élevée à laquelle se fait 15 le procédé, on peut également déterminer la direction et la vitesse d'objets mobiles en comparant deux prises successives. Ces mesures améliorent la qualité des données relatives à l'environnement du véhicule et ainsi la sécurité et la précision de tous les systèmes d'assistance de conduite pour lesquels il importe d'avoir 20 une image précise de l'environnement du véhicule. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de procédé et de dispositif de détection de l'environnement d'un véhicule, à l'aide des dessins annexés 25 dans lesquels : la figure 1 est une vue de face d'un véhicule et du dispositif selon l'invention, la figure 2 montre un capteur installé de manière pivotante, la figure 3 montre un émetteur ultrason composé de plusieurs émet- 30 teurs séparés, la figure 4 montre un émetteur ultrason composé de plusieurs émetteurs distincts, émettant en même temps plusieurs signaux, Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre le dispositif 1 selon l'invention installé 35 à l'avant 2 d'un véhicule. L'avant 2 du véhicule est équipé d'un émet-

i0 teur 10 et d'un récepteur 11. Dans le mode de réalisation présenté, le récepteur 11 est à proximité immédiate de l'émetteur 10. L'expression "proximité immédiate" se rapporte à une distance inférieure à dix longueurs d'onde des signaux ultrasons à recevoir. Grâce à la nature des deux composants 10, 11, ceux-ci sont logés dans un boîtier commun 13. Le mode de réalisation du dispositif présenté à la figure 1 comporte deux autres récepteurs 12 distants de ce boîtier 13. L'expression "distants" signifie dans le présent contexte, une différence supérieure à dix longueurs d'onde des signaux ultrasons reçus. On peut supprimer les récepteurs complémentaires 12 si les exigences relatives à la précision des résultats de mesures ne sont pas strictes ou si l'on dispose d'un temps d'observation très long. L'émetteur 10 installé avec le récepteur 11 dans le boîtier 15 13 ainsi que les deux récepteurs 12, sont reliés à un appareil de commande 14. L'émetteur 10 est réalisé pour fournir un signal ultrason 18 à deux fréquences. La direction de déploiement se règle sur l'émetteur 10 et est disponible dans l'appareil de commande 14 pour une exploitation ultérieure du signal. 20 Le signal ultrason 18 est subit dans son étalement dans l'air des effets non linéaires qui se traduisent par une modulation croisée. Une partie de la puissance du signal ultrason, émise, se retrouve dans une composante de signal à une fréquence correspondant à la différence des fréquences d'émission. 25 Le signal 18 arrive sur l'obstacle 4. Les composantes résiduelles des fréquences du signal émis à l'origine, arrivent comme ondes évanescentes sur le réflecteur 4 et subissent de nouveau des effets non linéaires se traduisant par une modulation croisée. Cette modulation croisée génère de nouveau une composante de signal à une 30 fréquence qui est la différence des deux fréquences émises à l'origine. Les composantes du signal ainsi obtenues pour la fréquence de différence sont au contraire des composantes émises à l'origine à des fréquences élevées, non soumises à la limitation d'un déploiement non linéaire avec un angle d'incidence égal à un angle de sortie, si bien 35 qu'une partie du signal est reçue comme écho direct 26 par le récepteur Il 11 qui se trouve à proximité immédiate de l'émetteur 10. Si l'on connaît exactement la direction d'émission du signal 18, on pourrait utiliser le temps de parcours du signal 18 et de l'écho direct 26 pour déterminer exactement la position à laquelle le signal ultrason 18 a rencontré lob- s jet réfléchissant. Mais du fait de l'étalement des signaux ultrasons dans l'air, on n'obtient pas d'effet directionnel de qualité choisie. De plus, la mesure de la distance en utilisant le temps de parcours des signaux est entachée d'une certaine erreur. On augmente la précision de préférence avec au moins un autre écho 25 qui sera détecté par un récepteur 12 io supplémentaire. Le procédé de mesure est répété dans différentes directions de façon à détecter successivement l'entourage du capteur avec le signal ultrason 18. Le signal ultrason portant la référence 18' est celui qui atteint juste encore l'objet réfléchissant. La référence 18" est celle 15 du signal ultrason qui manque l'objet réfléchissant 4 et pour lequel les récepteurs supplémentaires 12 ainsi que le récepteur 11 à proximité immédiate de l'émetteur 10 ne reçoivent aucun écho. Cela permet de détecter successivement le contour de l'objet réfléchissant 4 et de dé-terminer ainsi non seulement la position de l'objet par rapport au véhi- 20 cule, mais également sa taille. Pour effectuer les calculs nécessaires à la mise en relation, l'appareil de commande 14 comporte de préférence des processeurs de signal numérique et/ou des réseaux logiques programmables. Les processeurs de signal numérique ou les réseaux logiques program- 25 mables s'adaptent à n'importe quelle application et peuvent effectuer beaucoup plus rapidement et plus efficacement les étapes complexes de traitement de signal que ne peuvent le faire des microprocesseurs usuels d'ordinateur. La figure 2 montre un émetteur et un récepteur compor-30 tant des moyens mécaniques pour pivoter. L'émetteur 10 du mode de réalisation esquissé est un émetteur unique avec un récepteur 16 installés sur un support 20. L'émetteur 10 et le récepteur 11 de ce mode de réalisation, sont de construction identique. L'émetteur seul et le récepteur 16 émettent un 35 signal ultrason directionnel 18. L'émetteur seul et le récepteur 16 com-

12 portent des moyens de pivotement 22 pour pivoter le support 20 autour de l'axe de rotation 23 dans les directions comme l'indique la référence 24. La figure 3 montre un autre mode de réalisation de l'émetteur et du récepteur comportant des moyens de pivotement électronique. L'émetteur 10 comporte plusieurs émetteurs séparés 16, ainsi que des récepteurs séparés 17 installés sur un support 20. Les émetteurs séparés 16 sont à des intervalles les uns des autres, à une dis-tance inférieure à la longueur d'onde du signal ultrason à émettre. Cette distance correspond de préférence à la demi-longueur d'onde. Chaque émetteur séparé 16 reçoit son propre signal de l'appareil de commande 14. Si les signaux n'ont pas de différence de phase, on aura un signal ultrason directionnel 18 perpendiculaire au support 20. Si l'appareil de commande 14 règle une différence de phase entre les signaux, on aura des interférences entre les signaux ultrasons émis par les émetteurs simples 16 se traduisant par une variation de la direction d'émission et un signal ultrason 19 pivoté. Les récepteurs séparés 17 sont installés à proximité immédiate des émetteurs simples 16 sur le support 20. Dans un mode de réalisation, chaque émetteur simple 16 émet simultanément deux fréquences du signal ultrason. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les émetteurs simples 16 sont divisés en deux groupes dont un groupe émet la première fréquence et l'autre groupe la seconde fréquence du signal ultrason 18. Les émetteurs simples 16 d'un mode de réalisation de l'invention sont sous la forme d'un réseau bidimensionnel porté par le support 20. Les différentes dispositions sont possibles, par exemple aux points d'intersection d'une trame de lignes horizontales et verticales ou le long de cercles concentriques. La figure 4 montre un émetteur avec un récepteur qui émet simultanément plusieurs signaux directionnels dans différentes directions. Pour réduire le temps nécessaire à la détection complète de l'environnement du véhicule, il est avantageux d'installer l'émetteur 10 pour qu'il émette simultanément au moins eux signaux ultrasons directionnels 18, 19, 19' dans différentes directions.

13 L'émetteur 10 comporte plusieurs émetteurs simples 16 installés en commun sur un support 20. Les émetteurs simples 16 sont écartés d'une distance inférieure à la longueur d'onde du signal ultra-son à émettre. De manière préférentielle, la distance correspond à la demi-longueur d'onde. L'appareil de commande 14 fournit son propre signal à chaque émetteur simple 16. Dans le mode de réalisation représenté, chacun des signaux comprend globalement six fréquences différentes parmi lesquelles deux signaux sont en phase. Grâce aux interférences, les signaux ultrasons émis par les émetteurs simples 16, génèrent trois signaux ultrasons directionnels 18, 19, 19'. Les différents signaux ultrasons sont codés par différentes fréquences et phases pour permettre d'associer de l'écho ultrason reçu aux signaux ultrasons d'origine 18, 19, 19'. Les récepteurs simples 17 ainsi que les récepteurs supplémentaires éventuels sont installés de manière appropriée pour recevoir l'écho des signaux ultrasons émis 18, 19, 19'. Les récepteurs simples 17 sont là encore installés à proximité immédiate des émetteurs simples sur le support 20.20 NOMENCLATURE

1 dispositif 2 avant d'un véhicule 4 obstacle émetteur 11 récepteur 12 autre récepteur 13 boîtier 10 14 appareil de commande 16 récepteur 18 signal ultrason 18' signal ultrason 18" signal ultrason 18, 19, 19' signal ultrason support autre écho 26 écho direct 20

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1°) Procédé pour déterminer la taille et la position d'objets (4) dans l'environnement d'un véhicule selon lequel, on génère avec un émetteur (10) un signal ultrason (18) directionnel avec au moins deux fréquences différentes et on détecte l'écho (26) du signal ultrason (18) par un récepteur (11), et en basculant la direction d'émission, on balaye l'environnement du véhicule et à partir des échos (26) reçus du signal ultrason (18), on détermine la position et la taille des objets (4) réfléchissant le signal ultrason (18), procédé caractérisé en ce que le récepteur (11) est installé à une distance inférieure à dix fois la longueur d'onde de l'écho ultrason (26) reçu, par rapport à l'émetteur (10) ou est de construction identique à celui-ci et reçoit un écho direct (26) du signal ultrason (18) pour une fréquence correspondant à la différence des deux fréquences émises. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' au moins un autre écho (25) du signal ultrason (18) est reçu par au moins un autre récepteur (12) installé à une distance de l'émetteur (10) de plus de dix longueurs d'onde de l'écho (25) pour une fréquence correspondant à la différence des deux fréquences d'émission. 3°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' on émet en même temps au moins deux signaux ultrasons (18, 19) dans des directions différentes, * ces deux signaux ultrasons étant codés par des fréquences et des phases différentes. 4°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' on émet le signal ultrason (18) de manière pulsée.35 16 5°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'émetteur (10) et le récepteur (11) sont deux composants qui émettent en continu au moins un signal ultrason (18, 19), * le récepteur (11) étant installé à une distance inférieure à dix lon- gueurs d'onde de l'émetteur (10) et au moins d'autres récepteurs (12) reçoivent en continu les échos arrivant (25, 26) du signal ultrason (18, 19). 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on balaye en continu l'environnement du véhicule avec les signaux ultrasons (18, 19) directionnels et à partir de la différence de deux prises successives, on détermine la vitesse de mouvement et la direction de mouvement d'un objet saisi (4). 7°) Dispositif pour déterminer la taille et la position d'objets (4) dans l'environnement d'un véhicule comprenant un émetteur (10) générant un signal ultrason directionnel (18, 19), un récepteur (11), des moyens pour pivoter (22) le signal ultrason directionnel (18) et des moyens pour exploiter les échos (26) reçus du signal ultrason (18), * l'émetteur (10) émettant un signal ultrason (18) simultanément avec au moins deux fréquences différentes l'une de l'autre par une émission directionnelle, dispositif caractérisé en ce que le récepteur (11) est distant de l'emplacement de l'émetteur (10) de moins de dix longueurs d'onde de l'écho (26) ou est de construction identique à celui-ci et est installé pour recevoir l'écho direct (26) du signal ultrason (18) pour une fréquence correspondant à la différence des deux fréquences d'émission. 8°) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif comporte en plus au moins un autre récepteur (12) distant de l'émetteur (10) de plus de dix longueurs d'onde de l'écho (25), 17 * au moins cet autre émetteur (12) recevant au moins un autre écho (25) du signal ultrason (18) pour une fréquence correspondant à la différence des deux fréquences d'émission. 9°) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de pivotement (22) sont des moyens mécaniques avec des moteurs ou des moyens électroniques comportant plusieurs générateurs d'ultrasons (16) distincts et plusieurs générateurs de signal, ré- glables en phase. 10°) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'émetteur émet simultanément au moins deux signaux ultrasons (18) directionnels dans des directions différentes et le récepteur (11) est installé à une distance de l'emplacement de l'émetteur (10) inférieure à dix longueurs d'onde de l'écho (26) et le cas échéant au moins un autre récepteur (12) est installé pour recevoir des échos (25, 26) de chaque signal ultrason (18), * les différents signaux ultrasons (18) étant codés par des fréquences et des phases différentes. 11°) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'émetteur (10) émet des ultrasons à une fréquence de l'ordre de 100 à 300 kHz. 12°) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les récepteurs (11, 12) reçoivent des ultrasons dans une plage de fréquence allant de 20 à 100 kHz et/ou de 100 à 300 kHz. 13°) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que 5les moyens d'exploitation des échos ultrasons reçus (25, 26) comprennent un appareil de commande (14), un ordinateur de bord, des processeurs numériques de signaux et/ou des réseaux logiques programmables. 10