WO2018172649A1 - Dispositif de détection à radars pour mesurer une vitesse angulaire dans l'environnement d'un véhicule - Google Patents

Dispositif de détection à radars pour mesurer une vitesse angulaire dans l'environnement d'un véhicule Download PDF

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Stefano MAFRICA
Alain Servel
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Definitions

  • the invention relates to detection devices that equip certain vehicles, possibly of the automotive type.
  • Certain vehicles generally of automobile type, comprise at least one detection device intended to analyze their environment in order to participate in the detection of objects or bodies that are in relative motion relative to them.
  • detection devices generally comprise an ultrasonic generator and ultrasonic sensors, or at least one camera, or a radar, or a lidar. All these detection devices have at least one drawback.
  • Ultrasonic detection devices are slow, need to generate ultrasound permanently, are designed to analyze a nearby environment in a small angular sector, and their waves can be absorbed by certain materials (including clothing).
  • LIDAR detection devices are very expensive, must generate waves permanently, and have a mechanical system that is sensitive to vibration and wears relatively quickly.
  • the radar detection devices must generate radio waves permanently, and their performance is reduced, or even very reduced, when the relative movements to be detected are substantially perpendicular to their main axis of emission / reception of radio waves. It has certainly been proposed in patent document WO 2013/004418 to use a radar whose antenna can be rotated about 90 ° to perform an angular sweep. But this solution is fragile, cumbersome and expensive. In addition, this solution can only be effective during the times of the angular sweep where the main axis of the radar antenna is not substantially perpendicular to the relative movement of the body, which means that one is on average obliged to wait at least one full angular sweep to detect such a body (which is poorly adapted to fast relative movements).
  • the object of the invention is in particular to improve the situation by proposing an alternative solution.
  • At least one second radar comprising a second main radiowave transmission / reception axis making, once the second radar installed in the vehicle, a first non-zero acute angle with the first main axis, and capable of delivering a signal representative of reflected radio waves received, and
  • - Clean processing means in case of relative displacement of the vehicle relative to an object or a body, to determine an angular velocity representative of this relative displacement as a function of the signals delivered in a selected time interval and the first angle.
  • its processing means may be arranged to estimate a time offset between similar signals delivered by the first and second radars in the selected time interval, and to determine the angular velocity by dividing the first angle by the estimated time offset;
  • the first main axis can do, once the first radar installed in the vehicle, a second non-zero acute angle with a selected direction of the vehicle;
  • the second main axis can make, once the second radar installed in the vehicle, a third non-zero acute angle with the selected direction of the vehicle, the sum of the second and third angles being equal to the first angle;
  • its first and second radars may have antenna angular sensitivities similar to Gaussian shapes centered respectively on their first and second main axes.
  • Such equipment may, for example, constitute an optical block.
  • This optical unit can then, for example, be selected from a front projector, a rear light, and a change of direction indicator (or flashing).
  • the invention also proposes a vehicle, possibly of automobile type, and comprising at least one equipment of the type of that presented above and / or at least one detection device of the type of that presented above.
  • FIG. 1 diagrammatically and functionally illustrates, in a sectional view, an optical block comprising an exemplary embodiment of a detection device according to the invention, and examples of angular antenna response curves (or sensitivities) of the radars,
  • FIG. 2 schematically illustrates, in a perspective view, an exemplary embodiment of an optical block comprising a detection device according to the invention
  • FIG. 3 schematically illustrates, in a diagram, two examples of time evolution curves of the signals delivered by two radars of a detection device according to the invention.
  • the object of the invention is notably to propose a detection device DD intended to equip a vehicle V and to provide measurements of angular velocity ⁇ .
  • vehicle V is automotive type. This is for example a car. But the invention is not limited to this type of vehicle. It concerns indeed any vehicle, whether terrestrial, maritime (or fluvial), or aerial.
  • the detection device DD is intended to be part of a vehicle equipment constituting an optical block BO.
  • this optical block BO can be a headlight (or headlight) front or a rear light or a change of direction indicator (or flashing).
  • a detection device DD can be associated with other equipment of a vehicle, including a bumper (or apron) front or rear or a calender.
  • FIG. 1 is schematically and functionally shown an example of an optical block BO equipping a vehicle V and comprising a non-limiting exemplary embodiment of a detection device DD according to the invention.
  • a detection device DD comprises at least first and second radar R1 and processing means MT.
  • the first radar R1 has a first main axis A1 transmission / reception of radio waves, and is adapted to deliver (on an output) a signal S1 which is representative of radio waves reflected and received.
  • the first main axis A1 is the preferred pointing direction of the transmit and receive radio waves. It therefore constitutes the axis of symmetry of the transmission / reception lobe of the first radar R1.
  • the first radar R1 comprises either a transmitting / receiving antenna having a first main transmitting / receiving axis A1, or a transmitting antenna and receiving antenna having first main axes A1 parallel to each other. .
  • the second radar R2 has a second main axis A2 for transmitting / receiving radio waves, and is adapted to deliver (on an output) a signal S2 which is representative of radio waves reflected and received.
  • the second main axis A2 is the preferred pointing direction of the transmit and receive radio waves. It therefore constitutes the axis of symmetry of the transmission / reception lobe of the second radar R2.
  • the second radar R2 comprises either a transmitting / receiving antenna having a second main transmitting / receiving axis A2, or a transmitting antenna and a receiving antenna having second main axes A2 parallel to each other. .
  • the second main axis A2 makes, once the second radar R2 installed in the vehicle V, a first acute angle ⁇ and not zero with the first main axis A1.
  • This antenna is, for example, coupled to a duplexer which receives the radio waves generated by a transmitter (possibly via a waveguide) and which transmits the reflected and received radio waves to a receiver providing a signal processing.
  • each radar Rj could comprise a transmitting antenna coupled to a radio wave transmitter (possibly via a waveguide) and a receiving antenna coupled to a receiver providing radio wave signal processing.
  • the transmitting antenna and the receiving antenna of a radar Rj have parallel main directions, and the first angle ⁇ is the existing angle between the main axes Aj antennas receiving radars Rj.
  • the detection device DD When the detection device DD is part of an optical block BO, its radars Rj (and more precisely the antennas) are preferably placed upstream of the protective glass GP which closes the cavity delimited by its housing and containing the technical means ensuring each photometric function.
  • the first main axis A1 makes, once the first radar R1 has been installed in the vehicle V, a second acute angle ⁇ 1 that is not zero with a selected direction X of the vehicle V
  • this selected direction X may, for example, be the longitudinal direction of the vehicle V. But it could also be act in the transverse direction of the vehicle V or in an oblique direction, for example between the longitudinal and transverse directions of the vehicle V.
  • the second main axis A2 makes, once the second radar R2 installed in the vehicle V, a third acute angle a2 and not zero with the selected X direction of the vehicle V.
  • the first A1 and second A2 main axes are placed on either side of the chosen X direction of the vehicle V. But this is not mandatory.
  • the second a1 and third a2 angles are not necessarily equal.
  • the first angle ⁇ may be between 0.5 * 5 and 2 * 5, where 5 is the half-height angle of a Gaussian or the angle at which the antenna has an angular sensitivity corresponding to the half of the maximum.
  • the first radar R1 and second R2 may have antenna angle sensitivities (or response curves) SA1 and SA2 similar to Gaussian shapes centered respectively on their first A1 and second A2 main axes.
  • antenna angle sensitivities or response curves
  • SA1 and SA2 similar to Gaussian shapes centered respectively on their first A1 and second A2 main axes.
  • antenna angular sensitivities (or response curves) SAj similar to similar shapes of the Gaussian form can be used.
  • the processing means MT are clean, in case of relative displacement of the vehicle V relative to an object or a body CP, to determine an angular velocity ⁇ which is representative of this relative displacement as a function of the signals Sj, which are delivered by the radar outputs Rj in a chosen time interval FT, and the first angle ⁇ between the first A1 and second A2 main axes.
  • time interval FT can be very small. It can even be reduced to a moment t. Moreover, this time interval FT can be slippery.
  • the two radars R1 and R2 respectively deliver two signals S1 and S2 which are substantially identical (or similar) but offset in time by a time shift (or delay) ⁇ , as illustrated in the diagram example of FIG. 3.
  • the detection device DD uses the intensity / temporal shape of the signals received by the two antennas to measure the time shift x (t) between the Sj signals of adjacent antennas and then calculate the angular velocity ⁇ .
  • the movements perpendicular to the radial direction can be detected and measured, which is much more complex and less effective with a single conventional radar (of the prior art) because it relies on its angular resolution.
  • the distance information and / or CP body velocity information may also be extracted using the distance information and / or velocity information obtained by conventional radar processing on each signal Sj.
  • the distance information and / or CP body velocity information may also be extracted using the distance information and / or velocity information obtained by conventional radar processing on each signal Sj.
  • the invention makes it possible to measure the movement generated by objects that are not always detected or that are poorly detected by ultrasound or camera (s) detection devices because of their limits, for example objects distant and / or with low visual contrast or the same color as the background, regardless of lighting conditions.
  • thresholding a so-called “thresholding” method (notably described in the document by F. F., Viollet, S., and Ruffier, F., "Outdoor field performances of insect-based visual motion sensors ", Journal of Field Robotics (201 1)).
  • This method consists in defining a signal value as threshold Ss and in calculating by means of a counter (or "timer") the time which passes between a first exceeding of this threshold Ss and a second exceeding of this threshold Ss.
  • response curves or angular sensitivities SAj of the antennas of the two radars R1 and R2 of Gaussian (or equivalent) forms makes it easier to estimate the time shift x (t). This results from the fact that an antenna angular sensitivity SAj similar to a Gaussian form corresponds to a low pass type spatial filtering.
  • the angular velocity ⁇ ( ⁇ ) is information that is representative of both the relative speed of this object CP and the radar distance Rj / CP object.
  • the processing means MT are capable of measuring it without going through a measurement / estimation of the relative speed of this object CP or of the radar distance Rj / object CP, or else by a detection of the object CP.
  • This angular velocity ⁇ ( ⁇ ) can be determined (or measured) for each time interval FT very rapidly, typically at a frequency of a few kHz. It can therefore be used in particular to detect movements (possibly inconsistent) and therefore potential dangers in the environment of the vehicle V, or for the automatic guidance of the vehicle V, possibly in combination with other information provided by other means detection (for example ultrasound or camera (s)).
  • the detection device DD comprises only two radars R1 and R2. But he could understand more than two, for example three or four, or even more.
  • the use of more than two radars makes it possible to measure local angular velocities (between each pair of adjacent radars) in different directions. It is thus possible, if desired, to analyze the entire environment of the vehicle V with one or more DD detection devices.
  • the processing means MT can be arranged in the form of any electronic component (or integrated circuit) digital and / or analog having a computing unit.
  • it may, for example, be a (micro) processor, or a (micro) controller, or a DSP, or an FPGA or an ASIC.
  • the radars Rj and the processing means MT may possibly be installed on a PS support plate, such as for example a printed circuit board, possibly of PCB type ("Printed Circuit Board “), rigid or flexible (“ Flex "type).
  • a PS support plate such as for example a printed circuit board, possibly of PCB type ("Printed Circuit Board “), rigid or flexible (“ Flex "type).
  • the invention offers several advantages, among which:

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Abstract

Un dispositif de détection (DD) équipe un véhicule (V) et comprend : - un premier radar (R1) comportant un premier axe principal (A1) d'émission/réception d'ondes radio, et propre à délivrer un signal représentatif d'ondes radio réfléchies reçues, - un second radar (R2) comportant un second axe principal (A2) d'émission/réception d'ondes radio faisant un premier angle aigu non nul avec le premier axe principal (A1), et propre à délivrer un signal représentatif d'ondes radio réfléchies reçues, et - des moyens de traitement (MT) propres, en cas de déplacement relatif du véhicule (V) par rapport à un objet ou un corps (CP), à déterminer une vitesse angulaire représentative de ce déplacement relatif en fonction des signaux délivrés dans un intervalle de temps choisi et du premier angle.

Description

DISPOSITIF DE DÉTECTION À RADARS POUR MESURER UNE VITESSE ANGULAIRE DANS L'ENVIRONNEMENT D'UN VÉHICULE
L'invention concerne les dispositifs de détection qui équipent certains véhicules, éventuellement de type automobile.
Certains véhicules, généralement de type automobile, comprennent au moins un dispositif de détection destiné à analyser leur environnement afin de participer à la détection d'objets ou de corps qui sont en mouvement relatif par rapport à eux. De tels dispositifs de détection comprennent généralement un générateur d'ultrasons et des capteurs ultrasoniques, ou au moins une caméra, ou un radar, ou bien un lidar. Tous ces dispositifs de détection présentent au moins un inconvénient.
Les dispositifs de détection à ultrasons s'avèrent lents, doivent générer des ultrasons de façon permanente, sont destinés à analyser un environnement proche selon un secteur angulaire réduit, et leurs ondes peuvent être absorbées par certains matériaux (notamment des vêtements).
Les dispositifs de détection à caméra(s) standards s'avèrent lents, doivent acquérir des images de façon permanente, nécessitent des traitements de données lourds, et présentent une forte sensibilité au niveau de luminosité.
Les dispositifs de détection à lidar s'avèrent très onéreux, doivent générer des ondes de façon permanente, et comportent un système mécanique qui est sensible aux vibrations et qui s'use relativement rapidement.
Les dispositifs de détection à radar doivent générer des ondes radio de façon permanente, et leurs performances sont réduites, voire très réduites, lorsque les mouvements relatifs à détecter sont sensiblement perpendiculaires à leur axe principal d'émission/réception d'ondes radio. Il a certes été proposé dans le document brevet WO 2013/004418 d'utiliser un radar dont l'antenne peut être entraînée en rotation sur environ 90° pour effectuer un balayage angulaire. Mais cette solution s'avère fragile, encombrante et onéreuse. En outre, cette solution ne peut être efficace que pendant les instants du balayage angulaire où l'axe principal de l'antenne du radar n'est pas sensiblement perpendiculaire au mouvement relatif du corps, ce qui signifie que l'on est en moyenne obligé d'attendre au moins un balayage angulaire complet pour détecter un tel corps (ce qui est mal adapté aux mouvements relatifs rapides).
L'invention a notamment pour but d'améliorer la situation en proposant une solution alternative.
Elle propose notamment à cet effet un dispositif de détection, destiné à équiper un véhicule, et comprenant un premier radar comportant un premier axe principal d'émission/réception d'ondes radio et propre à délivrer un signal représentatif d'ondes radio réfléchies reçues.
Ce dispositif de détection se caractérise par le fait qu'il comprend également :
- au moins un second radar comportant un second axe principal d'émission/réception d'ondes radio faisant, une fois le second radar installé dans le véhicule, un premier angle aigu non nul avec le premier axe principal, et propre à délivrer un signal représentatif d'ondes radio réfléchies reçues, et
- des moyens de traitement propres, en cas de déplacement relatif du véhicule par rapport à un objet ou un corps, à déterminer une vitesse angulaire représentative de ce déplacement relatif en fonction des signaux délivrés dans un intervalle de temps choisi et du premier angle.
Ainsi, en utilisant l'intensité/forme temporelle des signaux reçus par les deux radars (pointant selon deux directions différentes premier faisant un premier angle aigu), on peut calculer la vitesse angulaire, ce qui permet de détecter et mesurer les mouvements relatifs perpendiculaires à la direction radiale. On comprendra qu'ici chaque radar comprend soit une antenne d'émission/réception ayant un axe principal d'émission/réception, soit une antenne d'émission et une antenne de réception ayant des axes principaux parallèles entre eux. Le dispositif de détection selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- ses moyens de traitement peuvent être agencés pour estimer un décalage temporel entre des signaux similaires délivrés par les premier et second radars dans l'intervalle de temps choisi, et pour déterminer la vitesse angulaire en divisant le premier angle par le décalage temporel estimé ;
- le premier axe principal peut faire, une fois le premier radar installé dans le véhicule, un deuxième angle aigu non nul avec une direction choisie du véhicule ;
le second axe principal peut faire, une fois le second radar installé dans le véhicule, un troisième angle aigu non nul avec la direction choisie du véhicule, la somme des deuxième et troisième angles étant égale au premier angle ;
- ses premier et second radars peuvent avoir des sensibilités angulaires d'antenne similaires à des formes gaussiennes centrées respectivement sur leurs premier et second axes principaux.
L'invention propose également un équipement, propre à équiper un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un dispositif de détection du type de celui présenté ci-avant.
Un tel équipement peut, par exemple, constituer un bloc optique. Ce bloc optique peut alors, par exemple, être choisi parmi un projecteur avant, un feu arrière, et un indicateur de changement de direction (ou clignotant).
L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un équipement du type de celui présenté ci-avant et/ou au moins un dispositif de détection du type de celui présenté ci- avant.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue en coupe, un bloc optique comprenant un exemple de réalisation d'un dispositif de détection selon l'invention, et des exemples de courbes de réponse (ou sensibilités) angulaires d'antenne des radars,
- la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, un exemple de réalisation d'un bloc optique comprenant un dispositif de détection selon l'invention, et
- la figure 3 illustre schématiquement au sein d'un diagramme deux exemples de courbes d'évolution temporelle des signaux délivrés par deux radars d'un dispositif de détection selon l'invention.
L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif de détection DD destiné à équiper un véhicule V et à fournir des mesures de vitesse angulaire ω.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule V est de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout véhicule, qu'il soit terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien.
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif de détection DD est destiné à faire partie d'un équipement de véhicule constituant un bloc optique BO. Par exemple, ce bloc optique BO peut être un projecteur (ou phare) avant ou un feu arrière ou encore un indicateur de changement de direction (ou clignotant). Mais l'invention n'est pas limitée à cette application. En effet, un dispositif de détection DD, selon l'invention, peut être associé à d'autres équipements d'un véhicule, et notamment à un pare-chocs (ou tablier) avant ou arrière ou à une calandre.
Sur la figure 1 se trouve schématiquement et fonctionnellement représenté un exemple de bloc optique BO équipant un véhicule V et comprenant un exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de détection DD selon l'invention.
Comme illustré sur la figure 1 , un dispositif de détection DD, selon l'invention, comprend au moins des premier R1 et second R2 radars et des moyens de traitement MT.
Le premier radar R1 comporte un premier axe principal A1 d'émission/réception d'ondes radio, et est propre à délivrer (sur une sortie) un signal S1 qui est représentatif d'ondes radio réfléchies et reçues. Le premier axe principal A1 est la direction de pointage privilégiée des ondes radio en émission et en réception. Il constitue donc l'axe de symétrie du lobe d'émission/réception du premier radar R1 .
On comprendra qu'ici le premier radar R1 comprend soit une antenne d'émission/réception ayant un premier axe principal d'émission/réception A1 , soit une antenne d'émission et une antenne de réception ayant des premiers axes principaux A1 parallèles entre eux.
Le second radar R2 comporte un second axe principal A2 d'émission/réception d'ondes radio, et est propre à délivrer (sur une sortie) un signal S2 qui est représentatif d'ondes radio réfléchies et reçues. Le second axe principal A2 est la direction de pointage privilégiée des ondes radio en émission et en réception. Il constitue donc l'axe de symétrie du lobe d'émission/réception du second radar R2.
On comprendra qu'ici le second radar R2 comprend soit une antenne d'émission/réception ayant un second axe principal d'émission/réception A2, soit une antenne d'émission et une antenne de réception ayant des seconds axes principaux A2 parallèles entre eux.
Le second axe principal A2 fait, une fois le second radar R2 installé dans le véhicule V, un premier angle Δφ aigu et non nul avec le premier axe principal A1 .
De préférence, chaque radar Rj (j = 1 ou 2) comprend une même antenne pour l'émission et la réception des ondes radio. Cette antenne est, par exemple, couplée à un duplexeur qui reçoit les ondes radio générées par un émetteur (éventuellement via un guide d'onde) et qui transmet les ondes radio réfléchies et reçues à un récepteur assurant un traitement de signal. Mais dans une variante de réalisation chaque radar Rj pourrait comprendre une antenne d'émission couplée à un émetteur d'ondes radio (éventuellement via un guide d'onde) et une antenne de réception couplée à un récepteur assurant un traitement de signal des ondes radio réfléchies et reçues. Dans cette variante, l'antenne d'émission et l'antenne de réception d'un radar Rj ont des directions principales parallèles, et le premier angle Δφ est l'angle existant entre les axes principaux Aj des antennes de réception des radars Rj.
Chaque signal Sj (j = 1 ou 2), délivré par la sortie d'un radar Rj est, par exemple, une tension. Mais il pourrait également s'agir d'un courant.
Lorsque le dispositif de détection DD fait partie d'un bloc optique BO, ses radars Rj (et plus précisément les antennes) sont de préférence placé(e)s en amont de la glace de protection GP qui ferme la cavité délimitée par son boîtier et contenant les moyens techniques assurant chaque fonction photométrique.
On notera que dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 1 , le premier axe principal A1 fait, une fois le premier radar R1 installé dans le véhicule V, un deuxième angle a1 aigu et non nul avec une direction choisie X du véhicule V. Lorsque le dispositif de détection DD fait partie d'un bloc optique BO ou d'un pare-chocs d'un véhicule V, cette direction choisie X peut, par exemple, être la direction longitudinale du véhicule V. Mais il pourrait également s'agir de la direction transversale du véhicule V ou d'une direction oblique, par exemple comprise entre les directions longitudinale et transversale du véhicule V.
On notera également que dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 1 , le second axe principal A2 fait, une fois le second radar R2 installé dans le véhicule V, un troisième angle a2 aigu et non nul avec la direction X choisie du véhicule V. Dans ce cas, la somme des deuxième a1 et troisième a2 angles est égale au premier angle Δφ (soit Δφ = α1 + α2). Cela signifie qu'ici les premier A1 et second A2 axes principaux sont placés de part et d'autre de la direction X choisie du véhicule V. Mais cela n'est pas obligatoire. Par ailleurs, les deuxième a1 et troisième a2 angles ne sont pas forcément égaux.
Par exemple, le premier angle Δφ peut être compris entre 0,5*5 et 2*5, 5 étant l'angle à mi-hauteur d'une Gaussienne ou l'angle pour lequel l'antenne à une sensibilité angulaire correspondant à la moitié du maximum.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 1 , que les premier R1 et second R2 radars peuvent avoir des sensibilités angulaires (ou courbes de réponse) d'antenne SA1 et SA2 similaires à des formes gaussiennes centrées respectivement sur leurs premier A1 et second A2 axes principaux. On en comprendra l'intérêt plus loin. L'homme de l'art comprendra que c'est l'antenne de chaque radar Rj qui a une sensibilité angulaire (ou courbe de réponse) SAj. Il est donc ici équivalent de parler de courbe de réponse ou sensibilité angulaire SAj d'une antenne d'un radar Rj ou de courbe de réponse ou sensibilité angulaire d'antenne SAj d'un radar Rj.
Mais des sensibilités angulaires (ou courbes de réponse) d'antenne SAj similaires à des formes voisines de la forme Gaussienne peuvent être utilisées. Ainsi, on pourrait utiliser des sensibilités angulaires (ou courbes de réponse) d'antenne SAj similaires à une fonction de Lorentz (lorentzienne) ou à une fonction de Voigt.
Les moyens de traitement MT sont propres, en cas de déplacement relatif du véhicule V par rapport à un objet ou un corps CP, à déterminer une vitesse angulaire ω qui est représentative de ce déplacement relatif en fonction des signaux Sj, qui sont délivrés par les sorties des radars Rj dans un intervalle de temps FT choisi, et du premier angle Δφ entre les premier A1 et second A2 axes principaux.
Il est important de noter que l'intervalle de temps FT peut être très petit. Il peut même être réduit à un instant t. Par ailleurs, cet intervalle de temps FT peut être glissant.
Lorsque l'objet ou corps CP se déplace à une distance donnée par rapport aux antennes des deux radars R1 et R2 du véhicule V (flèche F1 de la figure 1 ), ou inversement, les deux radars R1 et R2 délivrent respectivement deux signaux S1 et S2 qui sont sensiblement identiques (ou similaires) mais décalés dans le temps par un décalage temporel (ou retard) τ, comme illustré sur l'exemple de diagramme de la figure 3. Les moyens de traitement MT peuvent donc être agencés pour estimer le décalage temporel x(t) entre des signaux S1 et S2 similaires délivrés par les premier R1 et second R2 radars dans l'intervalle de temps FT choisi, puis pour déterminer la vitesse angulaire ω(ΐ) en divisant le premier angle Δφ par ce décalage temporel x(t) estimé (soit ω(ΐ) = Δφ/τ(ΐ)).
Contrairement au radar classique qui utilise principalement le spectre des signaux reçus par son antenne (après transformée de Fourrier) pour extraire une information de distance et/ou une information de vitesse du corps détecté (par déphasage et/ou effet Doppler), le dispositif de détection DD utilise l'intensité/forme temporelle des signaux reçus par les deux antennes pour mesurer le décalage temporel x(t) entre les signaux Sj des antennes adjacentes puis calculer la vitesse angulaire ω. Ainsi, les mouvements perpendiculaires à la direction radiale peuvent être détectés et mesurés, ce qui s'avère beaucoup plus complexe et moins efficace avec un unique radar classique (de l'art antérieur) du fait que cela repose sur sa résolution angulaire.
L'information de distance et/ou l'information de vitesse du corps CP peu(ven)t être également extraite(s) en utilisant l'information de distance et/ou l'information de vitesse obtenue par un traitement radar classique sur chaque signal Sj. Ainsi, on peut avoir à la fois complémentarité et redondance de l'information en utilisant le même dispositif de détection DD.
De plus, l'invention permet de mesurer le mouvement généré par des objets qui ne sont pas toujours détectés ou qui sont mal détectés par les dispositifs de détection à ultrasons ou à camera(s) à cause de leurs limites, comme par exemple les objets lointains et/ou avec peu de contraste visuel ou ayant la même couleur que l'arrière-plan, indépendamment des conditions d'éclairage.
Plusieurs techniques ou méthodes peuvent être utilisées pour estimer le décalage temporel x(t). Ainsi, on peut, par exemple, utiliser une méthode dite par « corrélation » (similaire à celle qui est notamment décrite dans le document de Mafrica, S., Servel, A., and Ruffier, F., « Towards an automatic parking System using bio-inspired 1 -D optical flow sensors », ICVES 2015). Cette méthode consiste à retarder l'un des deux signaux Sj par différents retards η et à calculer pour chaque retard les coefficients de corrélation croisée entre le signal retardé η et celui qui n'est pas retardé, puis à prendre comme décalage temporel x(t) le retard η qui a donné une corrélation maximale.
En variante, on peut, par exemple, utiliser une méthode dite par « seuillage » (notamment décrite dans le document de Expert, F., Viollet, S., and Ruffier, F., « Outdoor field performances of insect-based visual motion sensors », Journal of Field Robotics (201 1 )). Cette méthode consiste à définir une valeur de signal comme seuil Ss et à calculer à l'aide d'un compteur (ou « timer ») le temps qui passe entre un premier dépassement de ce seuil Ss et un deuxième dépassement de ce seuil Ss.
On notera que l'utilisation de courbes de réponse ou sensibilités angulaires SAj des antennes des deux radars R1 et R2 de formes gaussiennes (ou équivalentes) permet d'estimer plus facilement le décalage temporel x(t). Cela résulte du fait qu'une sensibilité angulaire d'antenne SAj similaire à une forme gaussienne correspond à un filtrage spatial de type passe-bas.
On notera également que la vitesse angulaire ω(ΐ) est une information qui est représentative à la fois de la vitesse relative de cet objet CP et de la distance radar Rj / objet CP. Mais les moyens de traitement MT sont capables de la mesurer sans passer par une mesure/estimation de la vitesse relative de cet objet CP ou de la distance radar Rj / objet CP, ni d'ailleurs par une détection de l'objet CP.
Cette vitesse angulaire ω(ΐ) peut être déterminée (ou mesurée) pour chaque intervalle de temps FT très rapidement, typiquement selon une fréquence de quelques kHz. Elle peut donc être notamment utilisée pour détecter des mouvements (éventuellement incohérents) et donc de potentiels dangers dans l'environnement du véhicule V, ou pour le guidage automatique du véhicule V, éventuellement en combinaison avec d'autres informations fournies par d'autres moyens de détection (par exemple à ultrasons ou à camera(s)).
On notera également que dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 1 , le dispositif de détection DD ne comprend que deux radars R1 et R2. Mais il pourrait en comprendre plus de deux, par exemple trois ou quatre, voire plus encore. L'utilisation de plus de deux radars permet de mesurer des vitesses angulaires locales (entre chaque couple de radars adjacents) suivant différentes directions. Il est ainsi possible, si on le souhaite, d'analyser l'intégralité de l'environnement du véhicule V avec un ou plusieurs dispositifs de détection DD.
A titre d'exemple, les moyens de traitement MT peuvent être agencés sous la forme de tout composant électronique (ou circuit intégré) numérique et/ou analogique ayant une unité de calcul. Ainsi, il pourra, par exemple, s'agir d'un (micro)processeur, ou d'un (micro)contrôleur, ou d'un DSP, ou d'un FPGA ou encore d'un ASIC.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 1 , que les radars Rj et les moyens de traitement MT peuvent être éventuellement installés sur une plaque de support PS, comme par exemple une carte à circuits imprimés, éventuellement de type PCB (« Printed Circuit Board »), rigide ou flexible (de type « Flex »).
L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels :
- une haute vitesse de traitement des données,
- un fonctionnement indépendant de la luminosité extérieure,
- une possibilité de détection tout autour du véhicule,
- une complémentarité/redondance avec d'autres moyens de détection embarqués dans le véhicule,
- une augmentation de la fonctionnalité et de la fiabilité/précision des moyens de détection d'autres types qui sont éventuellement embarqués en complément dans les véhicules.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de détection (DD) propre à équiper un véhicule (V) et comprenant un premier radar (R1 ) comportant un premier axe principal (A1 ) d'émission/réception d'ondes radio et propre à délivrer un signal représentatif d'ondes radio réfléchies reçues, caractérisé en ce qu'il comprend en outre i) au moins un second radar (R2) comportant un second axe principal (A2) d'émission/réception d'ondes radio faisant, une fois ledit second radar (R2) installé dans ledit véhicule (V), un premier angle aigu non nul avec ledit premier axe principal (A1 ), et propre à délivrer un signal représentatif d'ondes radio réfléchies reçues, et ii) des moyens de traitement (MT) propres, en cas de déplacement relatif dudit véhicule (V) par rapport à un objet ou un corps (CP), à déterminer une vitesse angulaire représentative dudit déplacement relatif en fonction desdits signaux délivrés dans un intervalle de temps choisi et dudit premier angle.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement (MT) sont agencés pour estimer un décalage temporel entre des signaux similaires délivrés par lesdits premier (R1 ) et second (R2) radars dans ledit intervalle de temps choisi, et pour déterminer ladite vitesse angulaire en divisant ledit premier angle par ledit décalage temporel estimé.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit premier axe principal (A1 ) fait, une fois ledit premier radar (R1 ) installé dans ledit véhicule (V), un deuxième angle aigu non nul avec une direction choisie dudit véhicule (V).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit second axe principal (A2) fait, une fois ledit second radar (R2) installé dans ledit véhicule (V), un troisième angle aigu non nul avec ladite direction choisie dudit véhicule (V), la somme desdits deuxième et troisième angles étant égale audit premier angle.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits premier (R1 ) et second (R2) radars ont des sensibilités angulaires d'antenne similaires à des formes gaussiennes centrées respectivement sur leurs premier (A1 ) et second (A2) axes principaux.
6. Equipement (BO) pour un véhicule (V), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de détection (DD) selon l'une des revendications précédentes.
5 7. Equipement selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il constitue un bloc optique.
8. Equipement selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est choisi parmi un projecteur avant, un feu arrière, et un indicateur de changement de direction,
î o 9. Véhicule (V), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un équipement (BO) selon l'une des revendications 6 à 8 et/ou au moins un dispositif de détection (DD) selon l'une des revendications 1 à 5.
10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est de type automobile.
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