FR2993995A1 - Procede et systeme de detection d'objets radar avec un detecteur radar de vehicule - Google Patents

Abstract

Système radar et procédé de détection d'objets radar par un détecteur radar d'un véhicule automobile. Le signal d'émission (f), comporte une suite de modulations de fréquence, auxquelles est associé à chaque fois un signal partiel d'un signal de mesure. La première information de la vitesse relative (nu) et de la distance (d) de l'objet radar se détermine en fonction du spectre de fréquence d'au moins un signal partiel. Cette première information contient une relation entre la vitesse relative (nu) et une distance (d) associée à différentes vitesses relatives (nu) et différentes distances (d). La seconde information concernant la vitesse relative (nu) et la distance (d) de l'objet radar se détermine selon l'évolution chronologique des valeurs des spectres de fréquence des signaux partiels pour une position en fréquence (ko) de l'objet radar dans ces spectres. On détermine la vitesse relative (nu) et la distance (d) de l'objet en se fondant sur la compensation de la première information avec la seconde information.

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé et à un système de détection d'objets radar avec un détecteur radar d'un véhicule automobile.

Selon ce procédé, on génère un signal de mesure en mélange un signal d'émission avec un signal de réception, le signal d'émission ayant une suite de modulations de fréquence. Etat de la technique On utilise les détecteurs radars dans les systèmes d'assistance de conduite équipant des véhicules automobiles tels que par exemple les systèmes ACC (commande adaptative de la vitesse de croisière) ou les systèmes de sécurité tels que les systèmes d'avertissement de collision. Ces systèmes d'assistance permettent de déterminer la position à la vitesse relative des objets pour détecter une situation de risque. Par exemple dans le cas d'un système ACC, dans le cas d'une régulation adaptative de vitesse on adapte la vitesse du véhicule propre à celle du véhicule qui précède et on régule la distance entre le véhicule propre et le véhicule qui précède. Un système de sécurité permet par exemple de lancer automatiquement une phase de freinage en cas de risque direct de collision. On connaît les détecteurs radars FMCW (les radars à ondes continues à modulations de fréquence) dans lesquels la fréquence d'émission d'un signal radar continu est modulée suivant une forme de rampe. A partir d'un signal de réception mélangeant avec le signal d'émission on génère un signal de bande de base à exploiter. Le détecteur radar a habituellement plusieurs canaux fournissant chacun un signal de bande de base. Dans le cas d'un détecteur radar en mode FMCW, chaque objet radar se caractérise dans le spectre de fréquence d'un canal sous la forme d'un pic dont la position dépend du décalage Doppler et du temps de parcours des signaux radars de sorte qu'à partir d'un signal de bande de base associé à une rampe de modulations de fréquence on ne peut déterminer de façon univoque la vitesse relative et la distance. Bien plus la fréquence du pic obtenu fixe la relation entre la vitesse relative v et la distance d sous la forme d'une relation linéaire.

L'expression « linéaire » signifie dans le présent contexte qu'il s'agit d'une relation comportant un coefficient linéaire et un terme additif. Selon le procédé FMCW, pour identifier plusieurs objets radar et évaluer leur vitesse relative ainsi que la distance, il faut plusieurs rampes de modulations de fréquence avec des pentes de rampes différentes. En compensant les différentes relations tenues pour les différentes rampes de fréquences on peut calculer la vitesse relative y et la distance d d'un objet radar. Cette compensation est encore appelée mise en concordance et correspond à une recherche de point d'intersection entre des droites dans l'espace (v1 d). Le procédé FMCW est particulièrement efficace lorsqu'on ne saisie que quelques objets radar. On connaît également des détecteurs radars fonctionnant selon le procédé de la modulation de séquence avec un signal d'émission se composant d'une succession d'impulsions de signal (Chirps) c'est-à-dire un signal pseudo périodique, modulé en fréquence. Il s'agit d'un procédé Doppler-impulsionnel selon lequel on sépare tout d'abord les objets radar en fonction de leur distance et ensuite à l'aide des différences des phases entre les réflexions des différents signaux impulsionnels on détermine les variations d'emplacement et ainsi les vitesses des objets radar. Un tel procédé est connu selon le document DE 10 2005 048 209 Al.

Le document WO 2011/066993 A2 décrit également un tel procédé. On effectue successivement trois cycles de mesure avec chaque fois des plages différentes de signification univoque, limitées pour déterminer à la fois la distance et la vitesse. Pour déterminer une valeur de mesure pour une vitesse relative on cherche des valeurs concordantes entre les valeurs de mesure déterminées dans chaque cycle de mesure comme étant polysémique pour déterminer la vitesse. Pour déterminer une valeur de mesure de la distance on cherche des valeurs de mesure concordantes dans les différents cycles de mesure ; on sépare par filtrage l'objet comme objet dominant s'il n'y a pas de concordance dans une plage de signification univoque d'un premier cycle de mesure. Pour obtenir une précision de détermination de la vitesse relative et de la distance dans le cas d'un procédé séquentiel avec un signal Chirp, il faut un grand nombre de signaux impulsionnels raides et ainsi des moyens de calcul importants pour l'exploitation des mesures. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé de détection d'objets radar par un détecteur radar de véhicule automobile permettant une évaluation précise de la vitesse et de la distance des objets radar détectés et une bonne séparation d'objets radar détectés simultanément par une mise en oeuvre de moyens en circuit en calcul aussi réduit que possible.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention se rapporte à un procédé de détection d'objets radar par un détecteur radar d'un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprenant les étapes suivantes consistant à: - générer un signal de mesure en mélangeant un signal d'émission, un signal reçu, le signal d'émission comportant une suite de modulations de fréquence, auxquelles est associée à chaque fois une partie du signal de mesure, - déterminer une première information concernant la vitesse relative et la distance d'un objet radar en se fondant sur un spectre de fréquence d'au moins l'un des signaux partiels, la première information correspondant à une relation entre une vitesse relative et une distance de l'objet radar associée à des vitesses relatives pour des distances différentes, - déterminer une seconde information concernant la vitesse relative et une distance en option de l'objet radar en se fondant sur un spectre de fréquence d'un chronogramme des valeurs des spectres de fréquence des signaux partiels pour une position en fréquence de l'objet radar dans ces spectres de fréquence, et - déterminer la vitesse relative et la distance de l'objet radar en se fondant sur la compensation de la première information avec la seconde information. L'évolution chronologique ou chronogramme est de préférence une évolution concernant la suite des signaux partiels. On compense la première information de vitesse relative et de distance avec la seconde information. La compensation de la première information avec la seconde information comprenant notamment la compensation de la relation indiquée entre la vitesse lo relative et la distance avec la seconde information. L'expression « compensation » signifie dans le présent contexte que l'on recherche tout d'abord une concordance approximative de l'information concernant un ou plusieurs paramètres. Par exemple, si la seconde information est une information concernant 15 la vitesse relative, on cherchera des vitesses relatives qui concordent approximativement et à partir d'une valeur trouvée de la vitesse relative on conclura à la relation entre la première information et la valeur associée de la distance. Si à la fois la première et la seconde information ont une relation entre la vitesse relative et la distance d'un objet radar 20 on peut chercher une concordance approximative entre à la fois la vitesse relative et la distance correspondant à un point d'intersection dans l'espace (vitesse - distance) (v-d). En particulier, en se fondant sur une position de modulations de fréquence de l'objet radar on détermine la première 25 information dans le spectre de fréquence d'au moins un signal partiel. Les modulations de fréquence sont de préférence en forme de rampe car cela simplifie l'exploitation. Comme à partir d'un signal partiel du signal de mesure qui est associé dans le temps à une rampe de modulations de fréquence du signal d'émission, on détermine une relation entre la 30 vitesse relative et la distance de l'objet radar, on pourra arriver à une bonne précision concernant une exigence supérieure relative à la pente de la rampe de fréquences. L'exploitation de l'évolution chronologique pour la suite des rampes de modulation de fréquence permet une compensation avec une information supplémentaire qui notamment 35 pour une vitesse relative peut avoir une grande précision.

De façon préférentielle la compensation de la première information avec la seconde information se fait en tenant compte de la polysémie de la seconde information déterminée par une plage de signification univoque entre la vitesse relative et en option la distance.

Comme de telles polysémies sont autorisées et prises en compte, on limite le nombre de signaux partiels nécessaires et ainsi les moyens de calcul à mettre en oeuvre pour l'exploitation car la relation concernée par la première information entre les paramètres vitesse relative et distance d'un objet radar est limitée à la compensation par la polysémie lo de la seconde information à des plages de paramètres déterminées ou à des points de paramètre. On arrive ainsi à une bonne précision sans exigences excessives concernant la pente des rampes de fréquences et sans nécessiter des moyens de calcul excessifs ce qui permet de limiter les moyens mis en oeuvre. 15 De façon préférentielle, le procédé consistant en outre à: - déterminer une autre première information concernant la vitesse relative et la distance de l'objet radar en se fondant sur un spectre de fréquence d'au moins un autre des signaux partiels, cette autre première information est une relation entre une 20 vitesse relative et la distance de l'objet radar, les vitesses relatives différents étant associées à des distances différentes (d), et au moins un signal partiel et au moins un autre signal partiel étant associé à des modulations de fréquence différentes du signal d'émission, et on détermine la vitesse relative et la distance de 25 l'objet radar en se fondant sur la compensation de la première information avec la seconde information et avec l'autre première information. Ainsi, à partir de la première information et de l'autre première information on obtient des relations différentes entre la vitesse relative et la distance de l'objet radar qui 30 correspondent par exemple à des droites de pente différentes dans l'espace (vitesse - distance). La prise en compte de la seconde information simplifie la compensation de la première information avec l'autre première information. De façon préférentielle, dans un cycle de mesure, le 35 signal d'émission se compose d'une suite de modulations de fréquence et d'autre une autre suite de modulations de fréquence et les modulations de fréquence des suites sont associées respectivement à un signal partiel du signal de mesure ; l'autre seconde information concernant la vitesse relative et la distance en option de l'objet radar est fondée sur un spectre de fréquence d'une évolution chronologique des valeurs des spectres de fréquence des signaux partiels associés à au moins une autre suite de modulations de fréquence pour une position en fréquence de l'objet radar dans ces spectres de fréquence et la détermination de la vitesse relative et de la distance de l'objet radar est fondée sur la compensation de la première information avec la seconde information et avec l'autre seconde information. De façon préférentielle, la seconde information et au moins une autre seconde information ont des plages de signification univoque différentes pour la vitesse relative ou la vitesse relative et la distance et la compensation de la première information avec la seconde information avec l'autre seconde information se fait en tenant compte de la polysémie respective correspondant à la plage de signification univoque respective de la vitesse relative et de la distance en option de la seconde information et de l'autre seconde information. Ainsi pour la compensation, les plages de paramètres ou les points de paramètre à prendre à compte sont simplifiés. L'invention a également pour objet un système de détecteur radar de véhicule automobile comprenant : - une installation générant un signal d'émission pour générer un signal d'émission ayant une suite de modulations de fréquence, - une installation d'exploitation pour exploiter les signaux radars reçus, cette installation d'exploitation : * déterminant une première information concernant la vitesse relative et la distance d'un l'objet radar en fonction d'un spectre de fréquence d'au moins l'un des signaux partiels associé aux modulations de fréquence d'un signal radar, la première information concernant la relation entre la vitesse relative et la distance de l'objet radar associée à des vitesses relatives différentes et des distances différences, * la seconde information concernant la vitesse relative et la distance en option de l'objet radar étant fondée sur un spectre de fréquence d'une évolution chronologique de valeurs de spectres de fréquence de signaux partiels associés aux modulations de fréquence du signal d'émission pour une position de fréquence de l'objet radar dans ces spectres de fréquence, et - déterminer une vitesse relative et une distance de l'objet radar en se fondant sur la compensation de la première information avec la seconde information. 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 d'objets radar par un détecteur radar d'un véhicule automobile représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma par blocs d'un système de détecteur radar de véhicule automobile, - la figure 2 est un schéma d'une suite de rampes de modulation de fréquence d'un signal d'émission, - la figure 3 est un diagramme de l'amplitude et de la position en phase d'un spectre de fréquence d'un signal partiel, - la figure 4 est un schéma des valeurs de spectres de fréquence de signaux partiels pour une certaine position en fréquence, - la figure 5 est un schéma des relations entre une vitesse relative v et une distance d d'un objet radar par l'exploitation de signaux partiels associés à une suite de rampes de fréquences de même type, - la figure 6 est un schéma servant à expliquer la compensation de relations différentes déterminées entre la vitesse v et une distance d provenant de signaux partiels associés à deux suites de rampes de fréquences, - la figure 7 est un schéma de deux suites imbriquées de rampes de fréquences, - la figure 8 est un schéma correspondant à la figure 5 d'un autre exemple d'une suite de modulations de fréquence, et - la figure 9 est un schéma des relations entre une vitesse relative v et une distance d d'un objet radar correspondant à un autre exemple de deux suites de modulations de fréquence. Description détaillée de modes de réalisation La figure 1 montre schématiquement la structure d'un système de détecteur radar de véhicule automobile. Le système comporte un oscillateur haute fréquence HF 10 commandé en tension qui génère un signal d'émission. La fréquence f de l'oscillateur HF 10 est commandée par une installation de modulations de fréquence 12 elle-même commandée par une unité de commande et d'exploitation 14. La sortie de l'oscillateur HF 10 est reliée à au moins un élément d'antenne d'émission 16 pour émettre un signal d'émission du système de détecteur radar. Une sortie de l'oscillateur HF 10 est reliée à un mélangeur 18 pour mélanger un signal de réception reçu par un élément d'antenne de réception 20 ou signal d'émission et générer un signal de mesure sous la forme d'un signal de bande de base. Le signal de bande de base est numérisé par un convertisseur analogique/numérique 22 pour être appliqué à l'unité de commande et d'exploitation 14. Le mélange et la numérisation se font en conservant les relations de phases entre le signal d'émission et le signal de réception. L'unité de commande et d'exploitation 14 comporte une unité de traitement numérique de signal 24 pour exploiter l'évolution chronologique de la fréquence fbb du signal de bande de base.

Dans un cycle de mesure du système de détecteur radar l'installation de modulation de fréquence 12 module le signal d'émission avec au moins une suite de modulations de fréquence notamment une suite de rampes de fréquences de même pente et de même excursion. La figure 2 montre la fréquence f d'un signal d'émission en fonction du temps t par exemple à l'aide d'une suite de rampes de fréquences ayant chacune une excursion Ffast est une durée Tfast. Les différentes rampes de fréquences de la suite présentée se suivent les unes les autres avec un intervalle de temps Tr2r (intervalle de rampe à rampe). Dans l'exemple présenté à la figure 2, la valeur Tr2r est égale à la valeur Tfast de sorte que les différentes rampes de fréquences se suivent directement. La figure 2 est une représentation générale selon laquelle la fréquence moyenne des différentes rampes de fréquences encore appelées, dans la suite de la description, rampes rapides, varie dans la suite. En particulier, la fréquence moyenne des rampes rapides se situe sur une rampe de fréquences linéaire correspondant à la fréquence moyenne fo à l'instant to. Cette rampe de fréquences sera appelée dans la suite rampe lente. Elle a une excursion en fréquence Fsiat, à une lo température de rampe Tsiow = NslowTr2r', relation dans laquelle Nsiow est le nombre de rampes lentes. Dans ce cas, comme la rampe lente a pour excursion de fréquence Fsiaw= 0, les rampes rapides de la suite sont identiques c'est-à-dire ont des tracés de fréquence identiques. 15 Dans un cycle de mesure on utilise par exemple deux suites différentes de rampes rapides. A l'intérieur de la suite respective les modulations de fréquence ou les rampes rapides ont chaque fois la même excursion de fréquence Ffast, la même durée de rampe Tfast et la même distance en durée Tr2r entre les rampes. Au moins deux suites 20 d'un cycle de mesure sont différentes par exemple par des valeurs différentes de l'amplitude et/ou du signe algébrique de l'excursion de fréquence Ffast des rampes rapides, de durées différentes Tfast des rampes rapides et des temps de répétition différents Tr2r des rampes rapides, des fréquences moyennes différentes fo des rampes lentes, un 25 nombre différent Nsiow des rampes rapides et/ou des excursions de fréquence différentes Fsiow de la rampe lente. On décrira tout d'abord l'exploitation du signal de mesure d'une suite de modulations de fréquence du signal d'émission pour simplifier la présentation. 30 La fréquence du signal d'émission se situe par exemple dans une région autour de 76 GHz. La fréquence moyenne correspond par exemple à la forme fo de la rampe lente pour 76 GHz. A chaque rampe d'une suite de rampes rapides est associé à un signal partiel de fréquence fbb(tr) ; tr est lié au temps du 35 point médian de la rampe rapide respective pour tr = O. On peut supposer que pour un objet radar dans la plage de saisie du système de détecteur radar, le temps de parcours du signal est réduit par rapport à la durée Tfast d'une rampe rapide. Dans une première étape de l'exploitation on exploite un spectre de fréquence d'au moins un signal partiel. Le signal partiel du signal de bande de base mais qui correspond à une rampe rapide est détecté grâce à un nombre Nfast d'instant équidistants c'est-à-dire que le signal est numérisé et on détermine le spectre de fréquence du signal partiel. Le spectre de fréquence se calcule par exemple en appliquant une transformation de Fourier rapide FFT. La figure 3 montre schématiquement le spectre de fréquence complexe en coordonnées polaires, représenté schématiquement en fonction de l'amplitude Abb(k) et la phase Xbb(k) en fonction de la position en fréquence k.

Pour un signal réfléchi par l'unique objet radar, par exemple l'emplacement en fréquence ko, on a un pic de l'amplitude du spectre de fréquence auquel est associée une phase correspondante Xbb(k0). La position en fréquence ko caractérise ainsi la position en fréquence de l'objet radar dans le spectre de fréquence concerné du signal partiel. Dans le cas d'une modulation de fréquence linéaire du signal d'émission, la position en fréquence d'un pic associée à un objet radar se compose de la somme de deux termes : le premier terme est proportionnel au produit de la distance d de l'objet radar par rapport au détecteur radar et de l'excursion F.fost; le second terme est proportionnel au produit de la vitesse relative y de l'objet radar, la fréquence moyenne de la rampe rapide et de la durée de rampe Tfast. Cela correspond à l'équation FMCW : 2 r, ko -c (A-0,rr fast ± f 0,r VO, rTfast) Dans cette équation : c est la vitesse de la lumière, do,r est la distance de l'instant du point milieu de la rampe d'ordre r avec r = 1,2,..., Nsiow, et fo,r est la fréquence moyenne de la rampe d'ordre r; vo,r est la vitesse relative de l'objet radar à l'instant du milieu de la rampe rapide d'ordre r. La position en fréquence déterminée du pic correspond ainsi à une relation linéaire entre la vitesse relative v et la distance d de l'objet radar. Cette relation donne une première information concernant la vitesse relative et la distance de l'objet radar. Elle dépend notamment de l'excursion de rampe Ffast, de la durée de rampe Tfast et de la fréquence moyenne fo,, des rampes rapides. Pour des vitesses relatives v qui ne sont pas trop élevées des accélérations d'un objet radar on obtient pour la suite des rampes rapides, sensiblement la même position en fréquence du pic et dans la suite ko désigne cette position en fréquence moyenne de l'objet radar pour toutes les rampes rapides de la suite. La phase Xbb(ko) pour la position en phase ko associée à ce pic est particulièrement sensible aux variations de la distance de l'objet radar pendant le passage de la suite de rampes rapides. Ainsi une variation de distance d'une demi-longueur d'onde du signal radar donne un déphasage d'une période entière de l'oscillation. La figure 4 montre schématiquement par un trait continu, l'évolution chronologique de la partie réelle du spectre Abb.cosXbb(ko) correspondant à une oscillation harmonique pour la position en fréquence ko de l'objet radar dans les spectres de fréquence pendant le parcours de la suite de rampes rapides. L'oscillation harmonique représentée correspond ainsi à un cas sans accélération de l'objet radar. Pour une fréquence de signal radar d'environ 76 GHz, la longueur d'onde est de l'ordre de 4 mm. Pour une vitesse relation de 86 km/h et 24 m/sec, la phase varie ainsi avec une fréquence de 12000 Hz. Le pic correspondant à cette fréquence est prévisible dans le spectre de fréquence de l'évolution chronologique de la partie réelle Abb.cosXbb(ko) et l'évolution chronologique correspond ainsi à la succession des rampes rapides ; chaque rampe correspond à une valeur de détection de l'évolution chronologique. Si par une fréquence de détection trop faible des variations de phase c'est-à-dire une durée de succession de rampe Tr2r trop grande, on ne respecte pas le théorème de détection de Nyquist-Shannon si bien que l'on ne peut déterminer de façon univoque la fréquence des variations de phase. La figure 4 montre schématiquement une telle sous-détection. Les valeurs de la partie réelle Abb-cosXbb(ko) aux instants intermédiaires des rampes rapides respectives sont marquées. L'analyse de Fourier, par exemple un calcul fait avec une transformation rapide de Fourier FFT donne la fréquence des variations de phase pour une position en fréquence de l'objet radar dans les spectres de fréquence des rampes rapides ce qui correspond à une polysémie. L'analyse de Fourier consiste notamment à calculer au moins un coefficient d'une série de Fourier. La position en fréquence de l'oscillation harmonique correspondant à la variation de phase peut être indiquée par sa position en fréquence /0 et elle se compose approximativement de manière additive de la distance moyenne d et de l'excursion de rampe Esiow, du terme proportionnel à la rampe lente et d'un terme proportionnel à la vitesse relative moyenne v, à la durée de la rampe Tsiow de la rampe lente et à la fréquence moyenne fo de la rampe lente. Cela correspond de nouveau à une équation FMCW pour la rampe lente : 2 l ,o -c slow + vTsiowfo) A partir de la position en fréquence bo déterminée, on obtient ainsi dans le cas général, c'est-à-dire dans le cas de l'excursion d'une rampe lente Esiow 0, une relation linéaire entre la vitesse v et la distance d de l'objet radar mais qui a toutefois une polysémie pour la vitesse relative v et la distance d. Cette relation correspond à la seconde information de la vitesse relative et de la distance de l'objet radar. Le cas particulier Esiow = 0, dans la suite sera désigné néanmoins comme correspondant à une rampe lente. Cette rampe a une pente égale à 0 et donne uniquement la seconde information relative à la vitesse v. Celle-ci est univoque du point de vue de la vitesse relative v jusqu'à un multiple entier du produit de la demi-longueur d'onde et de la fréquence de détection 1/7,-2, de la rampe lente. La figure 5 montre à titre d'exemple l'information obtenue à partir de l'exploitation du signal de mesure pour une suite de rampes de fréquences en fonction de la vitesse relative v et de la distance d. Les paramètres de la modulation de fréquence sont les suivants : Ffast = 425 MHz, Tfast = 0,25 ms ; chaque rampe rapide est détectée en Nfast = 512 points de détection ; l'excursion de fréquence de la rampe lente est égale à Esiow = 0 ; l'intervalle de temps des rampes rapides est Tr2r= 25 ms ; le nombre des rampes rapides, c'est-à-dire le nombre de points de détection de la rampe lente est égal à Nsiow = 16 ce qui donne une durée de rampe lente Tsiou, = 4 ms. L'objet radar détecté est à une distance d = 40 m et se déplace à une vitesse relative v = -20 m/s. L'exploitation d'un spectre de fréquence d'un signal partiel résulte de la droite inclinée par rapport à la direction verticale et qui correspond à une relation linéaire entre la vitesse relative v et la distance d. Comme l'excursion de la rampe lente est Fsiow = 0, l'analyse de Fourier des valeurs des spectres de fréquence des signaux partiels pour une position en fréquence ko de l'objet radar correspond à une polysémie de la valeur de la vitesse relative v qui correspond aux lignes du diagramme de la figure 5, horizontales, interrompues, écartées les unes des autres d'un intervalle constant. Cette polysémie représente la seconde information concernant la vitesse relative. En compensant la première information avec la seconde information, en tenant compte de la polysémie, on obtient des paires de valeurs potentielles (v, d). Ces paires de valeurs sont indiquées à la figure 5 par des cercles qui explicitent une plage de tolérance pour la compensation. Le but effectif pour v = -20 m/s est marqué par une étoile. On peut établir le caractère univoque de la détermination de la vitesse relative et de la distance de l'objet radar en tenant compte d'autre première information concernant la vitesse relative et la distance et/ou d'autres secondes informations concernant la vitesse relative et la distance en option. La figure 6 montre schématiquement la détermination univoque de la vitesse relative et de la distance de l'objet radar en utilisant deux suites différentes de rampes ou de fréquence pour moduler le signal d'émission dans chaque cycle de mesure.

Les paramètres de la première suite de modulations de fréquence sont les suivants : Ffast = 425 MHz, Tfast= 0,10 ms, Nfast = 1024, Fsiow = 0, Tr2r =0,10 ms, Nsiou, = 32 donnant ni. = 3,2 ms Les paramètres de la seconde suite de modulations de fréquence sont les suivants : Ffast= 250 MHz, Tfast= 0,115 ms, Nfast = 512, Fsiow = 0, Tr2r =0,115 ms, Nsiou, = 32 donnant ni. = 3,68 ms Dans cet exemple on suppose qu'il y a une série d'objets radar à une vitesse relative v = -30 m/s dans une plage de distance d = 5 m - d = 250 m; les objets radar ont entre eux respectivement une distance de 5 m. Il peut s'agir par exemple d'objets fixes vers lesquels le propre véhicule se déplace à une vitesse de 30 m/s. La relation linéaire comme première information pour chaque objet radar entre v et d, diffère dans les suites de rampes de fréquences. Cela correspond à des droites de pentes différentes et de signe algébrique différents dans le diagramme (v- d) . En outre, les secondes informations déterminées à partir de la première suite et de la deuxième suite de rampes de fréquences ont des polysémies différentes en fonction de la vitesse v de l'objet radar.

A la figure 6, les points d'intersection des droites résultant des différentes suites de modulations de fréquence sont indiqués par des cercles comme à la figure 5. Lors de l'équilibrage de l'information, on détermine comme valeurs qui se correspondent le mieux de la vitesse relative v et de la distance d, les valeurs de la vitesse relative et de la distance d'un objet radar respectif. La compensation se fait par exemple en ce que tout d'abord pour une seule suite de modulations de fréquence on compense la première information avec la seconde information et ensuite on compense les informations compensées obtenues pour la suite respective avec une autre compensation. Cela correspond à la représentation schématique de la figure 6 à la compensation des points d'intersection caractérisés chaque fois par un cercle provenant de la première suite de modulations de fréquence avec les points d'intersection également caractérisés par un cercle de la seconde suite de modulations de fréquence. La chaine des objets radar fixes pour une vitesse relative v = -30 m/s peut se résoudre et permet de détecter jusqu'à une distance de 150 m. De façon particulièrement avantageuse pour Fsiow = 0, par le choix adapté à la vitesse du véhicule propre des plages de signification univoque de la vitesse relative, on a la suite respective des modulations de fréquence, en ce que dans le diagramme (v -d), la plage pour v = 0 m/s reste libre. Cela facilite la détection simultanée de cibles fixes et par exemple d'un véhicule en amont poursuivi par une régulation de distance et de vitesse pour une vitesse relative voisine de 0 m/s. A titre d'exemple, les intervalles de temps de détection des rampes longues c'est-à-dire des distances Tr2r des rampes rapides sont choisies pour que la vitesse du véhicule propre ne correspondent pas à un multiple entier de la plage de signification univoque vunamb de la lo vitesse qui s'exprime par la relation suivante : 1 C Vunamb = _ Tr2r 2fo Comme on fixe F,/,,,,' = 0, la seconde information est 15 uniquement une information concernant la vitesse relative de l'objet radar, ce qui correspondant à une droite horizontale dans le diagramme (v -d), on peut de façon générale et suivant le choix des plages de signification univoque, maintenir « libre » des plages souhaitée de différence de vitesses. En particulier, on peut par exemple assurer que 20 la vitesse relative d'un objet radar fixe pourra se distinguer de manière univoque de la vitesse relative d'un véhicule qui précède directement. Pour cela, pour chaque suite de modulations de fréquence d'un cycle de mesure on choisit une plage de signification univoque de la vitesse relative pour que la plage de signification univoque ne constitue pas un 25 multiple entier de la différence de vitesse des objets radar à détecter simultanément et qui, dans l'exemple décrit, correspond notamment à une différence de vitesse entre le véhicule qui précède directement et un objet radar immobile. Dans la suite de la description on décrira d'autres détails 30 des exemples des figures 1 à 6 à l'aide de variantes et de développements. Pour la compensation selon la figure 6 de la première et de la seconde information obtenues à partir de la première suite de modulations de fréquence avec la première et la seconde information 35 obtenues à partir de la seconde suite de modulations de fréquence on tient compte de préférence du mouvement de l'objet radar dans l'intervalle de temps du décalage entre la première et la seconde suite. Pour cela on peut par exemple adapter l'information de distance résultant de la première mesure selon la vitesse relative associée respectivement.

La figure 7 montre schématiquement les modulations de fréquence d'un signal d'émission pour lequel, dans chaque cycle de mesure, le signal d'émission est modulé par deux suites de rampes de fréquences, les deux suites étant imbriquées dans le temps. A l'intérieur de chacune des deux suites, les rampes de fréquences sont par exemple identiques pour l'excursion de fréquence Ffast, la durée de rampe Tfast et dans le cas présenté, également pour la fréquence moyenne. Dans l'exemple présenté, les fréquences moyennes ou médianes de toutes les rampes de fréquences sont identiques alors que les suites sont différentes par une fréquence différente Ffast et une durée de rampe différente Tfast, pour les rampes rapides. Pour les deux suites, la distance de rampe Tr2r est au moins égale à la somme d'une durée de rampe rapide de la première suite et d'une durée d'une rampe rapide de la seconde suite. Pour appliquer l'analyse de Fourier aux valeurs des spectres de fréquence des signaux partiels de chaque suite de rampes de fréquences pour une position en fréquence d'un objet radar dans les spectres de fréquence concernés de la suite, on utilise chaque seconde rampe rapide. Du fait de la quasi simultanéité de la mesure avec la première et la seconde suite de modulations de fréquence, par exemple pour compenser l'information concernant la vitesse relative et la distance entre les suites on négligera le mouvement de l'objet radar. L'unité de commande et d'exploitation 14 adapte le nombre de modulations de fréquence de chaque suite en fonction de l'état de la circulation détectée. En particulier on s'adapte au nombre d'objets radar détectés dans la plage de détection du système de détecteur radar. Il est particulièrement avantageux pour une réduction du nombre d'objets radar détectés de diminuer le nombre des modulations de fréquence (rampes rapides) dans une suite. C'est ainsi que par exemple on pourra augmenter la précision de la détection par une adaptation correspondante des paramètres de rampes et/ou on peut réduire les calculs et utiliser cette puissance de calcul disponible d'une autre manière. Pour l'analyse de Fourier des valeurs des spectres de fréquence des signaux partiels pour une position en fréquence d'un objet radar dans les spectres de fréquence concernés, on peut par exemple utiliser la partie réelle, la partie imaginaire ou la valeur complexe du spectre de fréquence du signal partiel respectif pour la position en fréquence de l'objet radar. Le calcul de spectres de fréquence des signaux partiels et lo l'analyse de Fourier des valeurs de spectres de fréquence des signaux partiels peuvent être regroupés par exemple pour une analyse bidimensionnelle de Fourier appliquée aux signaux partiels. Les paramètres de la rampe rapide, c'est-à-dire l'excursion de rampe Ffast et la durée de rampe différente Tfast,et 15 notamment le nombre de valeurs de détection pour chaque rampe rapide Nfast, sont choisis de préférence pour que les plages de distance et de vitesse relative prévisibles donnent des plages suffisamment grandes de signification univoque pour déterminer la vitesse relative et la distance. 20 De façon préférentielle lorsqu'on utilise deux ou plusieurs suites de modulations de fréquence dans un cycle de mesure on choisit les plages de signification univoque de la vitesse relative de la seconde information pour quelle corresponde à l'intérieur de la page l'exploitation de la vitesse relative v, par exemple la vitesse relative 25 prévisible dans des situations usuelle de circulation, et qu'il n'y a pas de surdétermination entre les multiples entiers des plages de signification univoque respectives. En particulier, on choisit des plages de signification univoque pour que la plus grande plage de signification univoque ne soit pas un multiple entier de la petite plage de 30 signification univoque. On augmente de cette manière la plage de la vitesse de détection. La figure 8 donne un autre exemple d'un diagramme (v -d) de la première et de la seconde information provenant de signaux partiels qui correspondent à une suite de modulations de fréquence 35 selon la figure 2. A la différence de l'exemple de la figure 5, ici la rampe longue a une excursion de fréquence Fsiaa, O. L'excursion de fréquence Ffast de la rampe rapide et l'excursion de fréquence Fsiow de la rampe lente ont des signes algébriques opposés. Cela est notamment avantageux en ce que cela améliore la précision de la compensation de la première et de la seconde information. On peut également envisager que pour déterminer la seconde information concernant la vitesse relative et la distance en option de l'objet radar on utilise les valeurs des spectres de fréquence des signaux partiels provenant de deux suites de modulations de fréquence. La position de fréquence de l'objet radar dans les spectres de fréquence des signaux partiels correspond alors à différentes positions en fréquence pour les spectres de fréquence associés à la première suite et des spectres de fréquence associés à la seconde suite. Ainsi, à partir d'un cycle de mesure on recueille une première information concernant la vitesse relative et la distance d'un objet radar fondée sur un spectre de fréquence d'au moins un signal partiel d'une première suite de modulations de fréquence mais on peut avoir d'autres informations concernant la vitesse relative et la distance de l'objet radar en se fondant sur un spectre de fréquence d'au moins un signal partiel d'une seconde suite de modulations de fréquence ; on détermine les secondes informations concernant la vitesse relative et la distance en option de l'objet radar en se fondant sur une analyse de Fourier des valeurs du spectre de fréquence des signaux partiels associés dans la suite de modulations de fréquence et de l'autre suite de modulations de fréquence que l'on détermine pour une position en fréquence de l'objet radar dans les spectres de fréquence. La vitesse relative et la distance de l'objet radar se détermine en fonction de la compensation de la première information et de l'autre information avec la seconde information. Pour déterminer la seconde information on peut par exemple utiliser des combinaisons quelconque de positions en fréquence de pics dans les spectres de fréquence des signaux partiels d'une première suite avec des positions de fréquence de pics dans les spectres de fréquence des signaux partiels de la seconde suite pour les réunir pour une analyse de Fourier, si plusieurs objets radar se situent dans une plage de saisie du système radar et qu'une association n'est pas possible entre les positions en fréquence et les pics des différents objets radar. La figure 9 montre un autre exemple d'un diagramme (v - d) correspondant à la première, la seconde et à d'autres secondes informations de signaux partiels qui correspondent dans la suite aux modulations de fréquence de la figure 2. Dans cet exemple, les rampes rapides des deux suites ont la même excursion de fréquence Ffast et la même durée de rampe Tfast de sorte que l'on aura sensiblement les mêmes droites correspondant à la même première information. Il s'agit du premier diagramme légèrement incliné par rapport à la direction verticale. La seconde et l'autre seconde information sont représentées sous la forme de droites en pointillés et sont elles aussi polysémiques. Ces informations ont des plages de signification différentes pour déterminer la vitesse relative et la distance d'un objet radar, c'est-à-dire de droites voisines dans l'espace v -d de l'équation FMCW de la rampe lente respective qui ne sont pas parallèles et/ou ont une distance différente les unes des autres comme des droites proches dans l'espace v -d de l'équation FMCW de l'autre rampe lente.

Les rampes lentes se distinguent par rapport à des excursions de rampe Fsiow. La durée de succession de rampe Tr2r est identique pour les suites et ni0 l'est également. En tenant compte de la première information, c'est-à-dire des points de paramètre (v ,d) obtenus lors de la compensation de la première information ou des plages de paramètres de la seconde information, la seconde information et l'autre seconde information, on a des plages de signification univoque différentes pour la vitesse relative v. Des triangles marquent la compensation de la première information avec la seconde information. Des cercles marquent la compensation de la première information avec l'autre seconde information. Il s'en suit alors l'équilibrage des plages de concordance. Un objet radar est détecté pour v = 0 m/s et d = 50 mètres. De façon préférentielle, pour les deux rampes lentes Fsio 0, de façon particulièrement préférentielle on a des signes algébriques différents ce qui améliore la compensation. La fréquence médiane 0 des rampes lentes est par exemple identique pour les deux suites.5 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Oscillateur haute fréquence HF 12 Installation de modulation de fréquence 14 Unité de commande et d'exploitation 16 Elément d'antenne d'émission 18 Mélangeur 20 Elément d'antenne de réception 22 Convertisseur analogique/numérique 24 Unité de traitement numérique

Claims (2)

1. REVENDICATIONS1°) Procédé de détection d'objets radar par un détecteur radar d'un véhicule automobile comprenant les étapes suivantes consistant à: - générer un signal de mesure (fbb) en mélangeant un signal d'émission (f), un signal reçu, le signal d'émission (f) comportant une suite de modulations de fréquence, auxquelles est associée à chaque fois une partie du signal de mesure, - déterminer une première information concernant la vitesse relative (v) et la distance (d) d'un objet radar en se fondant sur un spectre lo de fréquence d'au moins l'un des signaux partiels, la première information correspondant à une relation entre une vitesse relative (v) et une distance (d) de l'objet radar associée à des vitesses relatives (v) pour des distances différentes (d), - déterminer une seconde information concernant la vitesse relative 15 (v) et une distance en option (d) de l'objet radar en se fondant sur un spectre de fréquence d'un chronogramme des valeurs des spectres de fréquence des signaux partiels pour une position en fréquence (ko) de l'objet radar dans ces spectres de fréquence, et - déterminer la vitesse relative (v) et la distance (d) de l'objet radar en 20 se fondant sur la compensation de la première information avec la seconde information.
2. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 25 pour la compensation de la première information avec la seconde information on tient compte de la polysémie de la seconde information définie par une plage univoque pour la vitesse relative (v) et en option la distance (d). 30 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend en outre l'étape consistant à: - déterminer une autre première information concernant la vitesse relative (v) et la distance (d) de l'objet radar en se fondant sur un 35 spectre de fréquence d'au moins un autre des signaux partiels,cette autre première information est une relation entre une vitesse relative (v) et la distance (d) de l'objet radar, les vitesses relatives différentes (v) étant associées à des distances différentes (d), et au moins un signal partiel et au moins un autre signal partiel étant associé à des modulations de fréquence différentes du signal d'émission, la détermination de la vitesse relative (v) et la distance (d) de l'objet radar étant fondée sur la compensation de la première information avec la seconde information et avec l'autre première information. 4°) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les modulations de fréquence sont des rampes linéaires de fréquence et la modulation de fréquence et les modulations de fréquence différentes se distinguent au moins par une excursion de fréquence (Ffast), une durée de rampe (Tfast) et/ou une fréquence moyenne de la rampe de fréquences. 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans un cycle de mesure, le signal d'émission comprend une suite de modulations de fréquence et au moins une autre suite de modulations de fréquence, un signal partiel respectif du signal de mesure étant associé aux modulations de fréquence des suites, on détermine au moins une autre seconde information concernant la vitesse relative (v) et la distance en option (d) de l'objet radar en se fondant sur un spectre de fréquence d'un chronogramme de valeurs de spectres de fréquence des signaux partiels associés à au moins une autre suite de modulations de fréquence, pour une position en fréquence de l'objet radar dans ces spectres de fréquence, et on détermine la vitesse relative (v) et la distance (d) de l'objet radar en compensant la première information avec la seconde information et avec l'autre seconde information.356°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' au moins une autre seconde information présente une plage de signification univoque pour la vitesse relative (v) et en option la distance (d) qui diffère de celles de la seconde information, et la compensation de la première information avec la seconde information et l'autre seconde information se fait en tenant compte de la polysémie respective déterminée par la plage de signification univoque pour la seconde information. 7°) Procédé selon la revendication 2 ou la revendication 6, caractérisé en ce que la seconde information est une information concernant la vitesse relative (v) de l'objet radar et on choisit la plage de signification univoque pour que la vitesse du véhicule propre ne coïncide pas avec un multiple entier de la plage de signification univoque (v.m.b) de la vitesse. 8°) Procédé selon l'une des revendications 5 à 7 et l'une des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que les modulations de fréquence de la suite respective diffèrent des modulations de fréquence de n'importe quelle autre suite, au moins un signal partiel et au moins un autre signal partiel sont associés à des modulations de fréquence du signal d'émission provenant de suites différentes, et la compensation de la première information se fait avec la seconde information et avec l'autre première information et l'autre seconde information. 9°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans une suite respective de modulations de fréquence du signal d'émission les modulations de fréquence ont chacune la même fréquence moyenne, etla seconde information est une information concernant la vitesse relative (v) de l'objet radar. 10°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' une suite de modulations de fréquence du signal d'émission est une suite de modulations de fréquence sous la forme de rampes de fréquences linéaires, et dans chaque suite respective les rampes de fréquences ont une fréquence moyenne de rampe variant en fonction du temps. 11°) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la variation en fonction du temps de la fréquence moyenne de la rampe dans la suite respective et les différentes rampes de fréquences de cette suite ont des signes algébriques opposés. 12°) Système de détecteur radar de véhicules automobiles comprenant : une installation générant un signal d'émission (10, 12, 14) pour générer un signal d'émission (f) ayant une suite de modulations de fréquence, une installation d'exploitation (24) pour exploiter les signaux radars reçus, cette installation d'exploitation (24) : * déterminant une première information concernant la vitesse relative (v) et la distance (d) d'un l'objet radar en fonction d'un spectre de fréquence d'au moins l'un des signaux partiels associé aux modulations de fréquence d'un signal radar, la première information concernant la relation entre la vitesse relative (v) et la distance (d) de l'objet radar associée à des vitesses relatives différentes (v) et des distances différences (d), * la seconde information concernant la vitesse relative (v) et la distance en option (d) de l'objet radar étant fondée sur un spectre de fréquence d'une évolution chronologique de valeurs de spectres de fréquence de signaux partielsassociés aux modulations de fréquence du signal d'émission pour une position de fréquence (ko) de l'objet radar dans ces spectres de fréquence, et - déterminer une vitesse relative (v) et une distance (d) de l'objet radar en se fondant sur la compensation de la première information avec la seconde information. 13°) Système de détecteur radar selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'installation d'exploitation (24) applique le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 comprenant les étapes suivantes consistant à: - générer un signal de mesure (f bb) en mélangeant un signal d'émission (f), un signal reçu, le signal d'émission (f) comportant une suite de modulations de fréquence, auxquelles est associée à chaque fois une partie du signal de mesure, - déterminer une première information concernant la vitesse relative (v) et la distance (d) d'un objet radar en se fondant sur un spectre de fréquence d'au moins l'un des signaux partiels, la première information correspondant à une relation entre une vitesse relative (v) et une distance (d) de l'objet radar associée à des vitesses relatives (v) pour des distances différentes (v), - déterminer une seconde information concernant la vitesse relative (v) et une distance en option (d) de l'objet radar en se fondant sur un spectre de fréquence d'un chronogramme des valeurs des spectres de fréquence des signaux partiels pour une position en fréquence (ko) de l'objet radar dans ces spectres de fréquence, et - déterminer la vitesse relative (v) et la distance (d) de l'objet radar en se fondant sur la compensation de la première information avec la seconde information.35