FR2669139A1 - UHF device for preventing collisions between vehicles and corresponding data transmission method - Google Patents
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Abstract
Description
i Dispositif hyperfréquence de prévention de collisions entre véhicules eti Microwave device for preventing collisions between vehicles and
procédé de transmission de données correspondant. corresponding data transmission method.
Le domaine de l'invention est celui des accessoires de conduite pour véhicules automobiles Plus précisément, la présente invention concerne un dispositif électronique de communication automatique entre automobiles, assurant l'envoi automatique de signaux permettant notamment d'avertir le conducteur d'un The field of the invention is that of driving accessories for motor vehicles. More precisely, the present invention relates to an electronic device for automatic communication between motor vehicles, ensuring the automatic sending of signals making it possible in particular to warn the driver of a
danger potentiel, et d'éviter les collisions. potential danger, and to avoid collisions.
Le besoin en dispositifs d'anticollision pour véhicules routiers, notamment pour automobiles, camions et autocars, augmente avec le nombre de véhicules toujours croissant Ce besoin se manifeste par exemple à travers les constructeurs automobiles qui ont mis au point des programmes d'amélioration de la sécurité routière et d'aide à la conduite On connaît ainsi notamment les programmes The need for anti-collision devices for road vehicles, in particular for cars, trucks and coaches, is increasing with the ever-increasing number of vehicles This need is manifested, for example, through car manufacturers who have developed programs to improve the quality of the vehicle. road safety and driving assistance We know in particular the programs
PROMETHEUS et DRIVE regroupant les grands constructeurs européens. PROMETHEUS and DRIVE bringing together the major European manufacturers.
Ces programmes ont notamment pour but de mettre au point des systèmes d'anticollision du type signalant à un automobiliste qu'il y a danger de collision, et lui permettant ainsi d'anticiper les mesures à prendre (freinage, changement de direction,). Il existe déjà divers types de dispositifs anticollision embarqués dans des véhicules automobiles reconstituant l'image de l'environnement des véhicules automobiles à partir d'informations provenant de capteurs Ces capteurs sont généralement des radars, fonctionnant à l'aide d'ondes électromagnétiques haute fréquence, ou encore des radars fonctionnant à l'aide de lasers, encore appelés lidars (émetteur et récepteur lasers) L'image de l'environnement, après avoir été reconstituée, est interprétée, en général par un calculateur de bord, afin d'en extraire au plus tôt le niveau du risque de collision L'information est alors mise à la disposition du conducteur sous une forme appropriée (signal sonore, lumineux, The purpose of these programs is in particular to develop anti-collision systems of the type signaling to a motorist that there is a danger of collision, and thus enabling him to anticipate the measures to be taken (braking, change of direction, etc.). There are already various types of anti-collision devices on board motor vehicles which reconstruct the image of the environment of motor vehicles from information obtained from sensors. These sensors are generally radars, operating using high frequency electromagnetic waves. , or radars operating using lasers, also called lidars (laser transmitter and receiver) The image of the environment, after having been reconstituted, is interpreted, generally by an on-board computer, in order to extract the collision risk level as soon as possible The information is then made available to the driver in an appropriate form (sound, light,
synthétiseur de parole,).speech synthesizer,).
De tels dispositifs permettent notamment de prévenir un éventuel danger, en signalant à l'automobiliste qu'il ne respecte pas une distance de sécurité suffisante avec le véhicule qui le précède, ou en le prévenant d'une manoeuvre Such devices make it possible in particular to prevent a possible danger, by signaling to the motorist that he does not maintain a sufficient safety distance from the vehicle in front, or by warning him of a maneuver.
dangeureuse d'un autre automobiliste. danger from another motorist.
De nombreux articles et documents signalent les défauts de ces dispositifs et notamment le document "Détection d'obstacles et prévention des collisions entre véhicules" de l'Institut des Transports (I R T) d'octobre 1984 D'après ce document, le principal inconvénient des dispositifs existants est qu'ils ne donnent pas une image de taille suffisante de l'environnement (largeur des lobes d'antenne des radars ou lidars de 1 degré), notamment dans le cas o des masques naturels ou artificiels liés à la propagation limitent la taille de l'image perçue et affectent donc la prévision Ces masques constituent des zones d'ombre et sont par exemple constitués par de la végétation, des virages, ou par des surfaces métalliques, Numerous articles and documents point out the defects of these devices and in particular the document "Obstacle detection and prevention of collisions between vehicles" of the Institute of Transport (IRT) of October 1984 According to this document, the main drawback of existing devices is that they do not give an image of sufficient size of the environment (width of the antenna lobes of radars or lidars of 1 degree), in particular in the case where natural or artificial masks linked to the propagation limit the size of the image perceived and therefore affect the forecast These masks constitute shadow zones and are for example made up of vegetation, bends, or metal surfaces,
notamment des panneaux indicateurs de direction ou des barrières de sécurité. including direction signs or safety barriers.
De plus, les lidars ne peuvent pas fonctionner par temps de brouillard ou de brume, les molécules d'eau diffusant le rayonnement optique propagé Ainsi, In addition, lidars cannot operate in foggy or hazy weather, the water molecules scattering the propagated optical radiation.
seuls les radars peuvent être utilisés par tout temps. only speed cameras can be used in any weather.
En outre, les dispositifs existants déclenchent de fausses alarmes, In addition, existing devices trigger false alarms,
notamment du fait des imperfections des capteurs. in particular because of the imperfections of the sensors.
Par ailleurs, les critères de niveaux de danger conditionnant le déclenche- In addition, the danger level criteria conditioning the trigger
ment d'une alarme sont complexes et provoquent également de fausses alarmes La complexité de ces critères provient notamment du fait qu'un système radar ou lidar fournit une quantité de données très importante et qu'il est d'abord nécessaire d'effectuer un tri des données reçues, avant de calculer les différentes vitesses des éléments identifiés et d'en calculer les trajectoires pour analyser la probabilité d'un of an alarm are complex and also cause false alarms The complexity of these criteria stems in particular from the fact that a radar or lidar system provides a very large amount of data and that it is first necessary to perform a sorting of the data received, before calculating the different speeds of the elements identified and calculating their trajectories to analyze the probability of a
danger de collision.danger of collision.
Un autre inconvénient des dispositifs existants est qu'ils présentent une portée relativement faible, vue la puissance de fonctionnement utilisée On ne peut de plus pas trop augmenter cette puissance pour des raisons de consommation Another drawback of existing devices is that they have a relatively low range, given the operating power used. Furthermore, this power cannot be increased too much for reasons of consumption.
et de coût.and cost.
La présente invention a notamment pour objectif de pallier ces incon- The object of the present invention is in particular to overcome these inconveniences.
vénients. Plus précisément, un des objectifs de la présente invention est de fournir un dispositif de prévention de collisions entre véhicules présentant des zones d'ombre considérablement réduites par rapport à celles caractéristiques des come. More precisely, one of the objectives of the present invention is to provide a device for preventing collisions between vehicles exhibiting considerably reduced shadow zones compared to those characteristic of vehicles.
systèmes radar et lidar.radar and lidar systems.
Un autre objectif de la présente invention est de fournir un tel dispositif fiable, en mettant en oeuvre des algorithmes de décision de niveau de danger qui Another objective of the present invention is to provide such a reliable device, by implementing danger level decision algorithms which
soient simples, afin de ne pas provoquer de déclenchement sans raison. be simple, so as not to trigger unnecessarily.
Un objectif complémentaire de la présente invention est de mettre en oeuvre un tel dispositif alliant portée importante, et donc sécurité accrue, et faible consommation. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à un procédé de transmission d'informations entre mobiles tels que des véhicules automobiles, consistant à équiper chaque véhicule d'un émetteur et d'un récepteur d'informations distincts communiquant par diffusion hertzienne, l'émetteur d'un premier véhicule diffusant aux récepteurs d'autres véhicules situés dans son entourage des informations codées relatives à des actions dudit premier véhicule, chaque récepteur comprenant des moyens de transcodage desdites An additional objective of the present invention is to implement such a device combining large range, and therefore increased safety, and low consumption. These objectives, as well as others which will appear subsequently, are achieved by means of a method of transmitting information between mobiles such as motor vehicles, consisting in equipping each vehicle with an information transmitter and receiver. separate communicating by radio broadcasting, the transmitter of a first vehicle broadcasting to receivers of other vehicles located in its surroundings coded information relating to actions of said first vehicle, each receiver comprising means for transcoding said
informations codées à destination du conducteur du véhicule correspondant. coded information for the driver of the corresponding vehicle.
Avantageusement, lesdites informations codées sont transmises par onde Advantageously, said coded information is transmitted by wave
hyperfréquence modulée en fréquence. frequency modulated microwave.
Une telle transmission confère au dispositif de prévention de collision Such a transmission gives the collision prevention device
selon l'invention une excellente fiabilité quelque soient les conditions météo- according to the invention excellent reliability whatever the weather conditions
rologiques.rological.
De préférence, lesdites informations transmises correspondent chacune à une information appartenant au groupe comprenant: une information de ralentissement ou de freinage; une information de dépassement; Preferably, said transmitted information each corresponds to information belonging to the group comprising: slowing or braking information; an overrun information;
une information d'arrêt.stop information.
Avantageusement, ladite fréquence de modulation de l'onde hyper- Advantageously, said modulation frequency of the hyper wave
fréquence est caractéristique de l'information à transmettre. frequency is characteristic of the information to be transmitted.
Une simple démodulation à la réception permet alors de reconstituer A simple demodulation on reception then makes it possible to reconstitute
l'information transmise.the information transmitted.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, lesdites informa- According to a preferred embodiment of the invention, said information
tions codées sont transmises vers l'avant et vers l'arrière dudit mobile comportant ledit émetteur, avec des phases différentes, de telle sorte que lesdits récepteurs desdits autres véhicules puissent distinguer un signal provenant d'un mobile allant dans le même sens qu'eux, d'un signal provenant d'un mobile venant en sens inverse. Préférentiellement, lesdites informations codées sont transmises sous forme de trois impulsions consécutives, une première impulsion de fréquence de porteuse Fl et de fréquence de modulation FM correspondant à l'information à transmettre, une seconde impulsion de fréquence de porteuse F 2 différente de Fl et de fréquence de modulation inférieure à FM et une troisième impulsion de fréquence coded tions are transmitted to the front and to the rear of said mobile comprising said transmitter, with different phases, so that said receivers of said other vehicles can distinguish a signal originating from a mobile going in the same direction as them , a signal from an oncoming mobile. Preferably, said coded information is transmitted in the form of three consecutive pulses, a first pulse of carrier frequency F1 and of modulation frequency FM corresponding to the information to be transmitted, a second pulse of carrier frequency F 2 different from Fl and from modulation frequency lower than FM and a third frequency pulse
de porteuse F 2 et de fréquence de modulation supérieure à FM. with carrier F 2 and with a modulation frequency greater than FM.
Avantageusement, lesdites impulsions correspondant à la transmission d'une information de ralentissement ou de freinage sont transmises à une fréquence de récurrence proportionnelle à l'intensité de la décélération dudit mobile et lesdites informations de dépassement et d'arrêt sont transmises à une fréquence de Advantageously, said pulses corresponding to the transmission of slowing or braking information are transmitted at a repetition frequency proportional to the intensity of the deceleration of said moving body and said passing and stopping information are transmitted at a frequency of
récurrence fixe.fixed recurrence.
On imagine aisément l'importance de connaître l'intensité de freinage d'un It is easy to imagine the importance of knowing the braking intensity of a
véhicule que l'on suit.vehicle that we follow.
La présente invention concerne également un dispositif de prévention de collisions entre mobiles mettant en oeuvre un procédé du type précédent, le dispositif comprenant: des moyens d'émission d'informations relatives à une action effectuée par ledit conducteur, lesdites informations étant destinées aux mobiles environnants, des moyens de réception d'informations provenant de mobiles situés dans l'entourage dudit conducteur, lesdites informations fournissant audit conducteur des données correspondant aux The present invention also relates to a device for preventing collisions between mobile units implementing a method of the above type, the device comprising: means for transmitting information relating to an action performed by said driver, said information being intended for surrounding mobile units , means for receiving information from mobile devices located in the vicinity of said driver, said information providing said driver with data corresponding to the
manoeuvres desdits autres mobiles.maneuvers of said other moving bodies.
Avantageusement, lesdits moyens d'émission d'informations comprennent des moyens de génération d'une succession d'impulsions formées chacune d'une onde hyperfréquence modulée en fréquence, la fréquence de modulation étant Advantageously, said information transmission means comprise means for generating a succession of pulses each formed of a microwave frequency modulated in frequency, the modulation frequency being
fonction de l'information à transmettre. depending on the information to be transmitted.
De préférence, lesdits moyens de génération d'impulsions sont pilotés par un générateur de modulation commandant la fréquence dudit signal hyperfréquence Preferably, said pulse generation means are driven by a modulation generator controlling the frequency of said microwave signal.
et la modulation en fréquence dudit signal hyperfréquence. and frequency modulation of said microwave signal.
Selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, ledit générateur de modulation pilote un commutateur de phase coopérant avec des antennes d'émission, de telle sorte que le signal émis soit transmis vers l'avant According to a preferred embodiment of the present invention, said modulation generator controls a phase switch cooperating with transmit antennas, so that the transmitted signal is transmitted towards the front.
dudit mobile ou vers l'arrière dudit mobile. of said mobile or towards the rear of said mobile.
De préférence, lesdites antennes d'émission sont constituées par deux Preferably, said transmitting antennas consist of two
réseaux de dipôles distincts montés sur un même substrat. arrays of distinct dipoles mounted on the same substrate.
Ce mode de réalisation permet de disposer de deux antennes d'émission This embodiment makes it possible to have two transmitting antennas
de dimensions très réduites, pouvant être aisément installées sur un mobile. of very small dimensions, which can be easily installed on a mobile.
Avantageusement, lesdites antennes sont fixées à l'extrémité d'une antenne Advantageously, said antennas are fixed to the end of an antenna
fouet équipant ledit mobile.whip fitted to said mobile.
Une telle installation permet d'élever suffisamment les antennes d'émission, pour ne pas être gêné par la présence d'autres véhicules de même taille. Selon un mode de réalisation, lesdits moyens de réception comportent des moyens de calcul de la distance séparant ledit émetteur dudit récepteur, ledit calcul de distance étant effectué à partir de la différence des atténuations d'amplitude desdites ondes hyperfréquence, lesdites atténuations étant dues au Such an installation makes it possible to raise the transmitting antennas sufficiently so as not to be hampered by the presence of other vehicles of the same size. According to one embodiment, said reception means comprise means for calculating the distance separating said transmitter from said receiver, said distance calculation being carried out on the basis of the difference in the amplitude attenuations of said microwave waves, said attenuations being due to the
milieu de transmission des informations. medium of transmission of information.
L'estimation de distance permet d'évaluer le niveau de danger et, accessoirement, de ne pas tenir compte des informations envoyées par des véhicules situés à une distance supérieure à la distance de sécurité, pouvant être fonction de The distance estimate makes it possible to assess the level of danger and, incidentally, not to take into account the information sent by vehicles located at a distance greater than the safety distance, which may be a function of
la vitesse du véhicule récepteur.the speed of the receiving vehicle.
Avantageusement, lesdits moyens de réception comportent des moyens de détection et de discrimination avant/arrière permettant d'analyser la provenance Advantageously, said reception means comprise front / rear detection and discrimination means making it possible to analyze the origin.
desdits signaux reçus.of said received signals.
Cette caractéristique de l'invention permet de distinguer les données provenant de véhicules que l'on suit de données provenant de véhicules venant en This characteristic of the invention makes it possible to distinguish the data coming from vehicles which one follows from data coming from vehicles coming in
sens inverse.reverse.
Avantageusement, lesdits moyens de réception comprennent un dispositif Advantageously, said receiving means comprise a device
anti-écho permettant d'inhiber lesdits signaux reçus. anti-echo making it possible to inhibit said received signals.
Préférentiellement, lesdits moyens de réception comprennent une interface de sortie permettant de renseigner le conducteur dudit mobile recevant des informations sur l'état de la circulation, de signaler un éventuel danger et/ou d'agir Preferably, said reception means comprise an output interface making it possible to inform the driver of said mobile receiving information on the state of the traffic, to signal a possible danger and / or to take action.
directement sur un ou plusieurs organes de commande dudit mobile. directly on one or more control members of said mobile.
Avantageusement, lesdits moyens de réception coopèrent avec une antenne de réception desdites informations transmises, ladite antenne de réception étant positionnée de telle sorte sur ledit mobile qu'elle ne reçoit que des Advantageously, said receiving means cooperate with an antenna for receiving said information transmitted, said receiving antenna being positioned in such a way on said mobile that it receives only
informations venant de l'avant dudit mobile. information coming from the front of said mobile.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront Other characteristics and advantages of the present invention will emerge.
à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de la on reading the following description of a preferred embodiment of the
présente invention, donné à titre explicatif et non limitatif, et des figures annexées, dans lesquelles: la figure 1 représente deux véhicules automobile circulant 1 ' un derrière l'autre munis tous deux du dispositif selon la présente invention; la figure 2 représente trois véhicules munis chacun d'un dispositif selon l'invention, un des véhicules croisant les deux autres qui se suivent; present invention, given for explanatory and non-limiting purposes, and the appended figures, in which: FIG. 1 represents two motor vehicles traveling one behind the other both provided with the device according to the present invention; FIG. 2 represents three vehicles each provided with a device according to the invention, one of the vehicles crossing the other two which follow one another;
la figure 3 est un schéma synoptique des moyens d'émission d'informa- FIG. 3 is a block diagram of the means of transmitting information
tions selon un mode de réalisation de la présente invention; tions according to one embodiment of the present invention;
la figure 4 est un schéma synoptique des moyens de réception d'informa- FIG. 4 is a block diagram of the means for receiving information
tions selon un mode de réalisation de la présente invention; les figures 5 A,5 B et 5 C représentent respectivement les signaux émis par un véhicule muni du dispositif selon la présente invention, les signaux reçus par un véhicule vu par l'avant et les signaux reçus par un véhicule vu par l'arrière; la figure 6 représente la courbe d'absorption atmosphérique, aux tions according to one embodiment of the present invention; FIGS. 5 A, 5 B and 5 C respectively represent the signals transmitted by a vehicle provided with the device according to the present invention, the signals received by a vehicle seen from the front and the signals received by a vehicle seen from the rear; figure 6 shows the atmospheric absorption curve, at
alentours de la fréquence de transmission des informations. around the frequency of information transmission.
la figure 7 représente les lobes d'émission avant et arrière. FIG. 7 represents the front and rear emission lobes.
La figure 1 représente deux véhicules automobile circulant 1 ' un derrière Figure 1 shows two motor vehicles traveling one behind
l'autre munis tous deux du dispositif selon la présente invention. the other both provided with the device according to the present invention.
Selon l'invention, les informations transmises entre les véhicules sont relatives à certaines actions effectuées par les automobilistes Ainsi, les inventeurs sont partis du principe que les feux de stop et les clignotants des véhicules According to the invention, the information transmitted between the vehicles relates to certain actions performed by the motorists. Thus, the inventors started from the principle that the stop lights and the turn signals of the vehicles
permettent d'éviter un grand nombre de collisions, notamment entre véhicules. prevent a large number of collisions, especially between vehicles.
Cependant, ces signaux lumineux ne sont visibles que par temps clair, et donc inefficaces par temps de brouillard, de pluie intense ou en cas d'éblouissement par However, these light signals are only visible on a clear day, and therefore ineffective in foggy weather, heavy rain or in case of glare by
le soleil ou la nuit par les feux de croisement de véhicules De plus, un automobi- the sun or the night by the low beam headlights of vehicles In addition, an automobile
liste ne peut voir que les feux de stop et clignotants du véhicule qui le précède im- list can only see the brake and turn signal lights of the vehicle in front of it im-
médiatement, ce dernier masquant les feux des autres véhicules qui le précèdent. immediately, the latter masking the lights of the other vehicles in front of it.
Ces inconvénients conduisent à une accumulation des temps de réaction des différents conducteurs en cas d'obstacle, et, le cas échéant, à un empilage en These drawbacks lead to an accumulation of the reaction times of the various conductors in the event of an obstacle, and, where appropriate, to stacking in
accordéon (collision en chaîne et carambolage). accordion (chain collision and pileup).
La présente invention propose, afin de remédier à cet inconvénient, d'utiliser une transmission hyperfréquence pour communiquer les informations de The present invention proposes, in order to remedy this drawback, to use a microwave transmission to communicate the information of
stop et de clignotants d'un véhicule aux véhicules environnants. stop and turn signals from a vehicle to surrounding vehicles.
Ces informations sont normalisées à l'émission, si bien qu'il est aisé de les This information is standardized on transmission, so that it is easy to read it.
analyser et de les reconstituer à la réception pour déterminer le niveau de danger. analyze and reconstitute them upon receipt to determine the level of danger.
Sur la figure 1, un véhicule 10 est suivi par un véhicule 11 et les deux In figure 1, a vehicle 10 is followed by a vehicle 11 and the two
véhicules 10,11 sont chacun munis du dispositif selon l'invention. 10,11 vehicles are each provided with the device according to the invention.
Les véhicules 10 et 11 sont chacun respectivement munis d'une antenne de réception 12,13 et d'une antenne d'émission 14,15 Les antennes d'émission 14 et 15 sont avantageusement fixées à l'extrémité des antennes fouet des véhicules et 11 afin de pouvoir émettre des informations à une distance importante, sans être gênées par des véhicules de même catégorie (même hauteur) pouvant faire obstacle à cette émission Les antennes de réception sont avantageusement montées sur les véhicules de sorte qu'ils ne peuvent recevoir que des informations provenant de véhicules situés devant eux Ainsi, la réception d'informations provenant de l'arrière des véhicules est évitée L'antenne de réception 12 du véhicule 10 ne The vehicles 10 and 11 are each respectively provided with a receiving antenna 12,13 and a transmitting antenna 14,15 The transmitting antennas 14 and 15 are advantageously attached to the end of the whip antennas of the vehicles and 11 in order to be able to transmit information at a long distance, without being obstructed by vehicles of the same category (same height) which could obstruct this transmission The reception antennas are advantageously mounted on the vehicles so that they can only receive information coming from vehicles located in front of them Thus, the reception of information coming from the rear of the vehicles is avoided The reception antenna 12 of the vehicle 10 does not
reçoit donc pas les informations émises par l'antenne d'émission 15 du véhicule 11. therefore does not receive the information transmitted by the transmitting antenna 15 of the vehicle 11.
En revanche, l'antenne de réception 13 du véhicule 11 peut recevoir les informa- On the other hand, the receiving antenna 13 of the vehicle 11 can receive the information.
tions émises par l'antenne d'émission 14 du véhicule 10. signals transmitted by the transmitting antenna 14 of the vehicle 10.
Les antennes de réception 12 et 13 sont avantageusement des antennes à réflecteur fournissant un faisceau relativement large en gisement et un peu plus étroit en site Selon un mode de réalisation préférentiel, les antennes de réception 12 et 13 présentent une ouverture de 200 en gisement et de 100 en site et un gain théorique de 300. La transmission d'informations entre les véhicules est, selon une caractéristique importante de l'invention, effectuée en ondes millimétriques, par The receiving antennas 12 and 13 are advantageously reflector antennas providing a relatively wide beam in bearing and a little narrower in elevation According to a preferred embodiment, the receiving antennas 12 and 13 have an aperture of 200 in bearing and 100 in elevation and a theoretical gain of 300. The transmission of information between the vehicles is, according to an important characteristic of the invention, carried out in millimeter waves, by
exemple dans la bande 60 G Hz, pour que les ondes soient absorbées à distance. example in the 60 G Hz band, so that the waves are absorbed at a distance.
La figure 2 représente trois véhicules munis chacun d'un dispositif selon Figure 2 shows three vehicles each equipped with a device according to
l'invention, un des véhicules croisant les deux autres qui se suivent. the invention, one of the vehicles crossing the two others which follow one another.
Le véhicule 10 est suivi par le véhicule 11 et croise un véhicule 20 venant en sens contraire Les faisceaux de réception des véhicules 11,10 et 20 sont respectivement notés 21,23 et 24 Les véhicules 10 et 20 émettent des informations pouvant être captées par les véhicules situés autour d'eux Ainsi, dans la situation représentée, le véhicule 11 reçoit des informations des véhicules 10 et 20 Ces informations sont notamment des informations relatives aux feux de stop et de The vehicle 10 is followed by the vehicle 11 and crosses a vehicle 20 coming in the opposite direction The reception beams of the vehicles 11, 10 and 20 are respectively denoted 21, 23 and 24 The vehicles 10 and 20 emit information that can be picked up by the vehicles. vehicles located around them Thus, in the situation shown, the vehicle 11 receives information from the vehicles 10 and 20 This information is in particular information relating to the stop and brake lights.
clignotant des véhicules 10 et 20.flashing of vehicles 10 and 20.
Selon un mode de réalisation préférentiel, les informations émises par le dispositif de l'invention sont: des informations de freinage ou de décélération; des informations de sens de circulation des véhicules; des informations d'intention de déboîtement ou de déboîtement effectif; des informations indiquant qu'un véhicule est à l'arrêt; des informations permettant d'estimer la distance du véhicule émetteur According to a preferred embodiment, the information transmitted by the device of the invention is: braking or deceleration information; vehicle traffic direction information; information of intention of dislocation or effective dislocation; information indicating that a vehicle is stationary; information making it possible to estimate the distance from the emitting vehicle
des informations reçues.information received.
Les informations de freinage ou de décélération permettent à un automobiliste d'être informé du ralentissement d'un véhicule qui le précède, mais The braking or deceleration information allows a motorist to be informed when a vehicle in front is slowing down, but
qui peut lui être caché par un autre véhicule ou un obstacle, naturel ou artificiel. which may be hidden from it by another vehicle or an obstacle, natural or artificial.
il peut alors anticiper un freinage Ceci permet notamment d'éliminer l'accumula- it can then anticipate braking.This makes it possible in particular to eliminate the accumulation of
tion des temps de réaction des automobilistes et donc les collisions en chaîne De telles informations sont avantageusement prélevées aux contacts de freinage reaction times of motorists and therefore chain collisions Such information is advantageously taken from the brake contacts
provoquant l'allumage des feux de stop, soit directement au compteur de vitesse. causing the brake lights to come on, or directly to the speedometer.
Les informations de sens de circulation des véhicules sont générées grâce à un dispositif de commutation du faisceau d'antenne, comme il sera expliqué par la suite De telles informations permettent à un automobiliste de savoir si un véhicule qui freine ou veut déboîter, par exemple, roule devant lui et dans le même sens, ou en sens contraire On imagine aisément l'importance de savoir si un automobiliste venant à contre-sens est en train de dépasser un véhicule, quelque The information on the direction of movement of vehicles is generated by means of a device for switching the antenna beam, as will be explained later. Such information allows a motorist to know whether a vehicle which is braking or wants to disengage, for example, rolls in front of him and in the same direction, or in the opposite direction One can easily imagine the importance of knowing if a motorist coming in the opposite direction is passing a vehicle, whatever
soit la visibilité.or visibility.
Les informations d'intention de déboîtement ou de déboîtement effectif proviennent par exemple de la centrale clignotante d'un véhicule A la réception de telles informations, le dispositif peut en tenir compte ou non, selon que l'on circule sur une autoroute ou une route à quatre voies, ou sur une route à seulement deux ou trois voies Il en va de même des informations de sens de The actual dislocation or dislocation intention information comes for example from the flashing unit of a vehicle. Upon receipt of such information, the device can take it into account or not, depending on whether you are traveling on a motorway or a road four-lane, or on a road with only two or three lanes The same applies to the direction information of
circulation des véhicules envoyant des telles informations. circulation of vehicles sending such information.
Les informations permettant de savoir si un véhicule est à l'arrêt permettent à un automobiliste de détecter un véhicule en panne, un embouteillage ou un accident Ces informations peuvent par exemple provenir des feux de danger The information making it possible to know whether a vehicle is stationary allows a motorist to detect a broken down vehicle, a traffic jam or an accident This information can for example come from danger lights
du véhicule à l'arrêt ("warning"). of the vehicle stationary ("warning").
Les informations de distance permettent d'éviter de fausses alertes sur des Distance information helps prevent false alerts on
véhicules situés hors de la distance de sécurité, comme il sera précisé par la suite. vehicles located outside the safety distance, as will be specified below.
La figure 3 est un schéma synoptique des moyens d'émission d'informations FIG. 3 is a block diagram of the means for transmitting information
selon un mode de réalisation de la présente invention. according to one embodiment of the present invention.
Les moyens d'émission 32, aussi appelés émetteur, comprenent un générateur 30 de modulation recevant en entrée des signaux 35,36 et 37 Le signal 35 est un signal provenant de la centrale clignotante relatif au clignotant gauche du véhicule comprenant ces moyens d'émission Lorsque l'automobiliste actionne son clignotant gauche pour doubler un autre véhicule ou pour tourner, le signal 35 est présent Le signal 36 provient également de la centrale clignotante et correspond à l'actionnement des feux de danger ("warning") Le signal 37 est une information de décélération, de vitesse ou de freinage A la réception d'un quelconque des trois signaux, le générateur 30 de modulation envoie une information à un modulateur d'impulsions 31, un signal de commande de fréquence d'émetteur à un émetteur 33 à fréquence porteuse modulée en fréquence, et une commande de commutation de lobe d'antenne à un commutateur de phase 34 The transmission means 32, also called transmitter, comprise a modulation generator 30 receiving as input signals 35, 36 and 37 Signal 35 is a signal from the flashing unit relating to the left flashing light of the vehicle comprising these transmission means. When the motorist activates his left turn signal to overtake another vehicle or to turn, signal 35 is present Signal 36 also comes from the flasher unit and corresponds to the activation of the danger lights ("warning") Signal 37 is deceleration, speed or braking information On receipt of any of the three signals, the modulation generator 30 sends information to a pulse modulator 31, a transmitter frequency control signal to a transmitter 33 frequency modulated carrier frequency, and an antenna lobe switching control to a phase switch 34
d'alimentation des réseaux d'antenne. power supply for antenna networks.
Plus précisément, les informations de clignotant gauche et de feux de stop d'un véhicule sont transmises aux véhicules environnants par les antennes Specifically, the left turn signal and brake light information of a vehicle is transmitted to surrounding vehicles by the antennas.
d'émission 38 et 39.emission 38 and 39.
Selon l'invention, les informations sont transmises pendant un temps très bref, dans une fenêtre temporelle correspondant aux temps hauts des impulsions According to the invention, the information is transmitted for a very short time, in a time window corresponding to the high times of the pulses.
générées par le modulateur d'impulsions 31. generated by the pulse modulator 31.
Si le véhicule émetteur décélère, il envoie des impulsions à une fréquence de récurrence proportionnelle à sa décélération, et ce, pour une certaine fréquence If the emitting vehicle decelerates, it sends pulses at a repetition frequency proportional to its deceleration, for a certain frequency
de modulation.modulation.
Le taux de remplissage, qui correspond au rapport entre le temps d'émission effectif et le temps total d'émission, est toujours faible, afin d'avoir peu d'interférences s'il y a plusieurs véhicules Le taux de remplissage peut s'exprimer en pourcentage de temps d'émission Un taux de remplissage faible implique que l'émission a lieu pendant des temps très brefs ou suffisamment éloignés Cela permet de ne pas accaparer le récepteur, décrit par la suite, pendant un temps The filling rate, which corresponds to the ratio between the effective transmission time and the total transmission time, is always low, in order to have little interference if there are several vehicles. expressed as a percentage of transmission time A low filling rate implies that the transmission takes place during very short times or sufficiently far apart This makes it possible not to monopolize the receiver, described below, for a period of time
important.important.
Lorsque le conducteur actionne son clignotant pour doubler, par exemple When the driver activates his turn signal to overtake, for example
son clignotant gauche dans les pays non anglo-saxons, il déclenche un train d'impul- its left indicator in non-Anglo-Saxon countries, it sets off a pulse train
sions, mais à une fréquence de modulation de porteuse différente de celle du freinage La fréquence de la porteuse est générée par le module 33, sur commande sions, but at a carrier modulation frequency different from that of the braking The carrier frequency is generated by module 33, on command
du générateur de modulation 30.modulation generator 30.
L'actionnement des feux de danger provoque l'émission d'un train d'impulsions de fréquence de modulation différente de celles pour le freinage et le clignotant Selon un mode de réalisation de l'invention, les fréquences de modulation FM du signal hyperfréquence généré par le générateur 33 sont les suivantes: FM = 50 M Hz pour le freinage et une fréquence de récurrence de O à il The actuation of the danger lights causes the emission of a train of pulses with a modulation frequency different from those for braking and the flashing light According to one embodiment of the invention, the FM modulation frequencies of the microwave signal generated by generator 33 are as follows: FM = 50 M Hz for braking and a repetition frequency of 0 to il
1000 Hz, selon l'intensité du freinage. 1000 Hz, depending on the intensity of the braking.
FM = 60 M Hz pour le clignotant et une fréquence de récurrence de 500 Hz. FFM = 40 M Hz pour les feux de danger et une fréquence de récurrence de 500 Hz. Une fréquence de récurrence de 500 Hz signifie que le signal est généré tous les 1/500 è de seconde En ce qui concerne le sens de circulation, afin de savoir si le véhicule qui freine ou déboîte roule dans le même sens ou en sens inverse, l'invention propose FM = 60 M Hz for the turn signal and a repetition frequency of 500 Hz. FFM = 40 M Hz for the hazard lights and a repetition frequency of 500 Hz. A repetition frequency of 500 Hz means that the signal is generated all 1/500 è of a second With regard to the direction of movement, in order to know whether the vehicle which brakes or disengages rolls in the same direction or in the opposite direction, the invention proposes
d'utiliser une double antenne d'émission 38 et 39. to use a dual transmitting antenna 38 and 39.
Physiquement, les antennes 38 et 39 sont construites sur le même substrat de dimensions très réduites, pour pouvoir être facilement montées à l'extrémité de Physically, the antennas 38 and 39 are built on the same substrate of very small dimensions, so that they can be easily mounted at the end of the
l'antenne radio d'un véhicule.the radio antenna of a vehicle.
Technologiquement, les antennes 38 et 39 sont constituées de deux réseaux de dipôles rayonnants espacés de W 4, afin qu'à la réception on puisse distinguer des informations provenant d'un véhicule circulant dans le même sens de celles provenant d'un véhicule circulant en sens inverse Ces réseaux peuvent par exemple Technologically, the antennas 38 and 39 are made up of two arrays of radiating dipoles spaced apart by W 4, so that on reception it is possible to distinguish information coming from a vehicle traveling in the same direction from those coming from a vehicle traveling in reverse direction These networks can for example
être imprimés sur un diélectrique radioélectriquement transparent. be printed on a radio-transparent dielectric.
Plus précisément, le commutateur de phase 34, commandé par un signal de commutation de lobe d'antenne provenant du générateur de modulation 30, More precisely, the phase switch 34, controlled by an antenna lobe switching signal coming from the modulation generator 30,
réalise une commutation de phases relatives d'une antenne par rapport à l'autre. performs relative phase switching of one antenna with respect to the other.
Le commutateur de phase 34 comprend deux unités 54,55 de commutation de phase Les unités 54 et 55 permettent d'envoyer aux antennes 38 et 39 des signaux déphasés de -7 r/2, O ou +,r/2, selon la commande provenant du générateur 30 de modulation Ce fonctionnement et sa fonction seront mieux compris au regard des The phase switch 34 comprises two phase switching units 54,55 The units 54 and 55 allow to send to the antennas 38 and 39 phase-shifted signals of -7 r / 2, O or +, r / 2, according to the order from the modulation generator 30 This operation and its function will be better understood with regard to the
figures 5 A,5 B et SC.figures 5 A, 5 B and SC.
Les figures 5 A,SB et SC représentent respectivement les signaux émis par un véhicule muni du dispositif selon la présente invention, les signaux reçus par un FIGS. 5 A, SB and SC respectively represent the signals emitted by a vehicle fitted with the device according to the present invention, the signals received by a
véhicule vu par l'arrière et les signaux reçus par un véhicule vu par l'avant. rear view vehicle and signals received by a front view vehicle.
Une récurrence des informations transmises par le dispositif de la figure 3 est représentée à la figure 5 A Cette récurrence est composée de trois impulsions A recurrence of the information transmitted by the device of FIG. 3 is represented in FIG. 5 A This recurrence is composed of three pulses
successives 50,51 et 52, toutes de même durée et de même amplitude. successive 50, 51 and 52, all of the same duration and of the same amplitude.
La première impulsion 50 transmise est composée du signal hyper- The first transmitted pulse 50 is composed of the hyper-
fréquence de fréquence Fl, par exemple 60 G Hz, modulé par un signal de fréquence FM = 40,50 ou 60 M Hz, selon l'information à transmettre (freinage, clignotant ou arrêt) Cette impulsion 50 contenant la porteuse à 60 G Hz sert de référence pour les signaux compris dans les impulsions 51 et 52 et est émise simultanément vers l'avant et vers l'arrière du véhicule à l'aide des deux antennes d'émission. Immédiatement après l'impulsion 50 est émise une impulsion 51 de fréquence de porteuse F 2 différente de Fl et de fréquence de modulation FMAV (FM A Vant) Lors de l'émission de cette impulsion, le lobe à gain maximum frequency of frequency Fl, for example 60 G Hz, modulated by a signal of frequency FM = 40.50 or 60 M Hz, depending on the information to be transmitted (braking, flashing or stop) This pulse 50 containing the carrier at 60 G Hz serves as a reference for the signals included in the pulses 51 and 52 and is transmitted simultaneously towards the front and towards the rear of the vehicle using the two transmitting antennas. Immediately after the pulse 50 is emitted a pulse 51 of carrier frequency F 2 different from Fl and of modulation frequency FMAV (FM A Vant) When this pulse is transmitted, the maximum gain lobe
d'antenne est dirigé vers l'avant du véhicule. antenna is directed towards the front of the vehicle.
Une impulsion 52 de fréquence porteuse F 2 et de fréquence de modula- A pulse 52 of carrier frequency F 2 and of modulating frequency
tion FMAR (FM A Rrière) différente de FM et de FMAV, est générée après l'impulsion 51 Le lobe à gain maximum d'antenne est alors dirigé vers l'arrière du véhicule. Selon l'invention, les fréquences de modulation FMAV et FMAR ont pour valeur: FMAV = FM -10 M Hz FMAR = FM + 10 M Hz FMAR (Rear FM) different from FM and FMAV, is generated after pulse 51 The maximum antenna gain lobe is then directed towards the rear of the vehicle. According to the invention, the modulation frequencies FMAV and FMAR have the value: FMAV = FM -10 M Hz FMAR = FM + 10 M Hz
avec FM ayant une valeur différente suivant l'information à transmettre. with FM having a different value depending on the information to be transmitted.
Les fréquences de porteuse Fl et F 2 sont différentes pour permettre de connaître la distance séparant l'émetteur du récepteur, comme il sera expliqué par The carrier frequencies Fl and F 2 are different to make it possible to know the distance separating the transmitter from the receiver, as will be explained by
la suite.the following.
Les impulsions reçues par un véhicule vu par l'arrière ont la forme représentée à la figure 5 B, avec une seconde impulsion d'amplitude inférieure à celle de la troisième, puisque le lobe à gain maximal d'antenne est dirigé vers The pulses received by a vehicle seen from the rear have the form shown in Figure 5B, with a second pulse of lower amplitude than the third, since the maximum gain antenna lobe is directed towards
l'avant du véhicule lors de l'émission de l'impulsion 51. the front of the vehicle when the pulse 51 is emitted.
Les impulsions reçues par un véhicule vu par l'avant ont la forme représentée à la figure 5 C, avec une seconde impulsion d'amplitude plus importante The pulses received by a vehicle seen from the front have the form shown in figure 5C, with a second pulse of greater amplitude
que celle de la troisième impulsion. than that of the third impulse.
De plus, comme il sera précisé par la suite, la fréquence porteuse F 2 est choisie différente de Fl pour que son atténuation soit différente de celle de Fl, In addition, as will be specified later, the carrier frequency F 2 is chosen to be different from Fl so that its attenuation is different from that of Fl,
l'atténuation étant due au milieu de transmission. the attenuation being due to the transmission medium.
La figure 4 est un schéma synoptique des moyens 49 de réception et de traitement d'informations selon un mode de réalisation de la présente invention. Une antenne de réception 40 reçoit les signaux émis par les autres FIG. 4 is a block diagram of the means 49 for receiving and processing information according to an embodiment of the present invention. A reception antenna 40 receives the signals transmitted by the others
véhicules Ces signaux consistent en un signal modulé en phase et en amplitude. vehicles These signals consist of a phase and amplitude modulated signal.
Il est fourni à un mélangeur 41 recevant également un signal d'un oscillateur local 42 Le signal issu du mélangeur 41 est un signal de fréquence intermédiaire qui est amplifié par un amplificateur 46 Le signal issu de l'amplificateur 46 est fourni à un discriminateur de fréquence 43 et à un module 44 de mesure d'amplitude Le discriminateur de fréquence 43 mesure la fréquence du signal modulant, à partir de FMAV et FMAR Le module 44 de mesure d'amplitude mesure l'amplitude du signal de fréquence intermédiaire, ce qui permettra de déduire la distance à laquelle se trouve l'émetteur et éventuellement, de ne pas tenir compte de l'information reçue si le véhicule émetteur est hors de la distance de sécurité Le discriminateur de fréquence 43 et le module 44 de mesure d'amplitude fournissent leurs informations à un module 45 comprenant des moyens de détection et de discrimination avant/arrière et des moyens de calcul de la distance du véhicule émetteur et de l'intensité du freinage Ces informations sont transmises à travers un dispositif anti-écho 53 permettant de bloquer la réception des ondes ou leur traitement pour des raisons qui seront explicitées par la suite Le It is supplied to a mixer 41 also receiving a signal from a local oscillator 42 The signal from the mixer 41 is an intermediate frequency signal which is amplified by an amplifier 46 The signal from the amplifier 46 is supplied to a discriminator of frequency 43 and to an amplitude measuring module 44 The frequency discriminator 43 measures the frequency of the modulating signal, from FMAV and FMAR The amplitude measuring module 44 measures the amplitude of the intermediate frequency signal, which will make it possible to deduce the distance at which the transmitter is located and possibly to ignore the information received if the transmitting vehicle is outside the safety distance The frequency discriminator 43 and the amplitude measurement module 44 provide their information to a module 45 comprising front / rear detection and discrimination means and means for calculating the distance from the emitting vehicle and the intensity of the braking These informs ations are transmitted through an anti-echo device 53 making it possible to block the reception of the waves or their processing for reasons which will be explained later.
dispositif anti-anti- device
écho comprend deux interrupteurs dont la position est commandée par le module 45. La discrimination avant/arrière est basée sur la phase relative des signaux de modulation FMAV, FMAR par rapport à la modulation d'amplitude introduite par la commutation des lobes d'antenne à l'émission La phase relative de ces signaux de modulation indique si le véhicule émetteur est vu par l'avant ou par l'arrière. Le module 45 fournit à l'oscillateur local 42 un ordre de commutation de fréquence de porteuse F 1/F 2, pour que le signal entrant dans l'amplificateur 46 soit un signal de fréquence intermédiaire Les moyens du module 45 envoient également des informations à une interface de sortie 47 envoyant un message 48 vers une centrale anti-collision ou un module d'affichage permettant au conducteur d'un véhicule de visualiser les données Les informations peuvent également être transmises au conducteur à travers un synthétiseur de parole. L'interface de sortie 47 peut également agir directement sur le véhicule, par exemple en actionnant les freins, si le niveau de danger est très important Ceci permet de ne pas avoir à tenir compte du temps de réaction du conducteur, qui est echo comprises two switches, the position of which is controlled by the module 45. The front / rear discrimination is based on the relative phase of the FMAV, FMAR modulation signals with respect to the amplitude modulation introduced by the switching of the antenna lobes to emission The relative phase of these modulation signals indicates whether the emitting vehicle is seen from the front or from the rear. The module 45 supplies the local oscillator 42 with a carrier frequency switching order F 1 / F 2, so that the signal entering the amplifier 46 is an intermediate frequency signal. The means of the module 45 also send information to an output interface 47 sending a message 48 to an anti-collision control unit or a display module allowing the driver of a vehicle to view the data. The information can also be transmitted to the driver through a speech synthesizer. The output interface 47 can also act directly on the vehicle, for example by actuating the brakes, if the level of danger is very high. This makes it possible not to have to take into account the reaction time of the driver, which is
généralement de l'ordre de 1 à 2 secondes. generally on the order of 1 to 2 seconds.
Le récepteur 49 extrait donc les informations reçues de l'environnement du véhicule, et notamment des informations de freinage, de déboîtement, de situation du véhicule (vers l'avant ou vers l'arrière) et un ordre de grandeur de la The receiver 49 therefore extracts the information received from the environment of the vehicle, and in particular information on braking, dislocation, the situation of the vehicle (towards the front or towards the rear) and an order of magnitude of the
distance du véhicule émetteur.distance from the transmitting vehicle.
Si un véhicule envoie plusieurs informations simultanément, il est avantageux de prévoir un ordre de priorité des informations transmises Ainsi, on peut par exemple donner priorité au '"arning" par rapport au freinage, lui-même If a vehicle sends several pieces of information simultaneously, it is advantageous to provide an order of priority of the information transmitted. Thus, it is for example possible to give priority to the "arning" over the braking, itself.
prioritaire par rapport au clignotant. priority over the flashing light.
L'ordre de grandeur de la distance du véhicule émetteur est déterminée The order of magnitude of the distance from the emitting vehicle is determined
en exploitant les propriétés du milieu de transmission. by exploiting the properties of the transmission medium.
La figure 6 représente la courbe d'absorption atmosphérique, aux alentours Figure 6 shows the atmospheric absorption curve, around
de la fréquence de transmission des informations. the frequency of transmission of information.
L'estimation de distance est nécessaire pour éliminer les informations reçues de véhicules situés au-delà de la distance de sécurité Cette distance peut être fixée à l'avance Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, la The distance estimation is necessary to eliminate the information received from vehicles located beyond the safety distance This distance can be fixed in advance According to a preferred embodiment of the invention, the
distance de sécurité dépend de la vitesse du véhicule. safe distance depends on vehicle speed.
Comme déjà précisé, le calcul de la distance, effectué par le module 44 de mesure d'amplitude en coopération avec les moyens de calcul de distance compris dans le module 45, utilise les propriétés du milieu de transmission autour de 60 As already specified, the calculation of the distance, carried out by the amplitude measurement module 44 in cooperation with the distance calculation means included in the module 45, uses the properties of the transmission medium around 60
G Hz Cette courbe est représentée figure 6. G Hz This curve is shown in figure 6.
L'estimation de distance utilise le rapport des amplitudes des signaux reçus entre les deux fréquences Fl et F 2, en considérant que la différence entre Fl et F 2 est suffisante pour que l'effet de l'absorption différentielle soit mesurable à la The distance estimation uses the ratio of the amplitudes of the signals received between the two frequencies Fl and F 2, considering that the difference between Fl and F 2 is sufficient for the effect of the differential absorption to be measurable at the
distance de sécurité.safety distance.
La figure 6 comprend deux courbes 60 et 61. Figure 6 includes two curves 60 and 61.
La courbe 60 représente l'absorption par les gaz de l'atmosphère au niveau de la mer (altitude = O m) et la courbe 61 l'absorption à une altitude de 4000 m. Le tableau suivant montre les conditions dans lesquelles ont été obtenues Curve 60 represents the absorption by gases of the atmosphere at sea level (altitude = O m) and curve 61 the absorption at an altitude of 4000 m. The following table shows the conditions under which were obtained
ces deux courbes.these two curves.
Courbe Altitude Pression Température Oxyg 3 ène (m) (mm Hg) (CC) (g/rn) Altitude Pressure Temperature Oxygen 3 ene (m) (mm Hg) (CC) (g / rn) curve
0 760 20 7,50 760 20 7.5
61 4000 460 O 161 4000 460 O 1
Pour la courbe 60, l'absorption atmosphérique à une fréquence de porteuse de 60 G Hz est de 15 d B/km, alors qu'elle n'est plus que de 1 d B/km pour une fréquence de porteuse de 65 G Hz La présente invention exploite cette différence d'atténuation de l'onde porteuse suivant sa fréquence pour estimer la distance du For curve 60, the atmospheric absorption at a carrier frequency of 60 G Hz is 15 d B / km, while it is only 1 d B / km for a carrier frequency of 65 G Hz The present invention exploits this difference in attenuation of the carrier wave according to its frequency to estimate the distance of the carrier wave.
véhicule émetteur.issuing vehicle.
Ainsi, selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, il sera choisi Fl = 65 G Hz et F 2 = 60 G Hz Pour une distance de sécurité de 300 m, on Thus, according to a preferred embodiment of the invention, it will be chosen Fl = 65 G Hz and F 2 = 60 G Hz For a safety distance of 300 m, we
a donc une différence de 3 d B entre Fl et F 2 à pression atmosphérique normale. therefore has a difference of 3 d B between Fl and F 2 at normal atmospheric pressure.
De plus, le dispositif récepteur peut être muni d'un capteur de pression permettant d'effectuer la correction de distance liée aux évolutions du coefficient d'atténuation sur la raie d'oxygène (aux alentours de 60 G Hz) en fonction de la In addition, the receiving device can be fitted with a pressure sensor making it possible to perform the distance correction linked to changes in the attenuation coefficient on the oxygen line (around 60 G Hz) as a function of the
pression, et donc de l'altitude.pressure, and therefore altitude.
Bien entendu, d'autres fréquences de porteuse peuvent être utilisées, afin de différencier encore plus les deux fréquences et préciser ainsi la distance du véhicule émetteur (par exemple, pour F 2 = 90 G Hz, l'atténuation n'est plus que Of course, other carrier frequencies can be used, in order to further differentiate the two frequencies and thus specify the distance from the emitting vehicle (for example, for F 2 = 90 G Hz, the attenuation is no more than
de 0,1 d B/km).0.1 d B / km).
Une autre caractéristique de l'invention est que le module récepteur est muni d'un dispositif anti-écho (module 53, fig 4) Un tel dispositif permet d'éviter des réflexions des ondes hyperfréquence sur des véhicules ou obstacles situés derrière un véhicule envoyant des données et se dirigeant vers le récepteur, ce qui se traduirait par une impression que les données envoyées par ce véhicule Another characteristic of the invention is that the receiver module is provided with an anti-echo device (module 53, fig 4) Such a device makes it possible to avoid reflections of microwave waves on vehicles or obstacles located behind a vehicle sending data and heading towards the receiver, which would result in an impression that the data sent by this vehicle
proviennent de l'arrière d'un véhicule que l'on suit. come from the rear of a vehicle being followed.
Le dispositif anti-écho bloque la réception des ondes ou leur traitement pendant un certain temps, dès qu'il reçoit la troisième impulsion du train The anti-echo device blocks the reception of waves or their processing for a certain time, as soon as it receives the third pulse of the train
d'impulsions transmises, par exemple pendant 0,5 lis. pulses transmitted, for example for 0.5 lis.
Par ailleurs, lorsqu'un véhicule freine sur un pont enjambant une route, les signaux reçus par les véhicules circulant sur cette dernière n'auront pas la modulation convenable pour être pris en considération En effet, comme représenté en figure 7, il ne peut y avoir de modulation d'amplitude reçue entre FMAV et FMAR du fait de la symétrie des lobes d'émission avant et arrière par rapport à Moreover, when a vehicle brakes on a bridge spanning a road, the signals received by the vehicles traveling on the latter will not have the appropriate modulation to be taken into consideration. Indeed, as shown in FIG. 7, there cannot be have amplitude modulation received between FMAV and FMAR due to the symmetry of the front and rear emission lobes with respect to
la perpendiculaire zz' à la direction de circulation xx' d'un véhicule 70. the perpendicular zz 'to the direction of movement xx' of a vehicle 70.
La figure 7 fait également apparaître les diagrammes d'antennes résultants de la commutation de phase effectuée, de manière connue, par le module 34 (fig 3) Les trois déphasages réalisables permettent d'obtenir soit un diagramme 71 dirigé vers l'avant, soit un diagramme 72 dirigé vers l'arrière, soit encore un FIG. 7 also shows the antenna diagrams resulting from the phase switching carried out, in a known manner, by the module 34 (FIG. 3) The three achievable phase shifts make it possible to obtain either a diagram 71 directed towards the front, or a diagram 72 directed towards the rear, that is to say another
diagramme 73,74 dirigé simultanément vers l'avant et l'arrière du véhicule 70. diagram 73,74 directed simultaneously towards the front and the rear of the vehicle 70.
Selon l'invention, une précision de fréquence porteuse de l'ordre de 1 pour According to the invention, a carrier frequency precision of the order of 1 for
1000 est suffisante, et la durée d'une impulsion est de 0,2 gs pour 100 m W crète. 1000 is sufficient, and the duration of a pulse is 0.2 gs per 100 m W peak.
La fréquence de l'oscillateur local du récepteur est également stable à 1 The frequency of the local oscillator of the receiver is also stable at 1
pour 1000 près, ce qui conduit à une bande passante totale FI de 200 M Hz. for near 1000, which leads to a total IF bandwidth of 200 M Hz.
Les modulateurs de fréquence et d'amplitude ont une bande passante de M Hz, adaptée à la durée des impulsions et à la discrimination des différentes The frequency and amplitude modulators have a bandwidth of M Hz, adapted to the duration of the pulses and to the discrimination of the different
fréquences de modulation.modulation frequencies.
L'antenne émettrice constituée en fait de deux réseaux d'antennes a un The transmitting antenna made up of two antenna arrays has a
faisceau de 350 et un gain de 50, sans compter la directivité et le gain sup- beam of 350 and a gain of 50, not counting the directivity and the sup-
plémentaire dus à l'effet des phases relatives des deux réseaux. additional due to the effect of the relative phases of the two networks.
L'antenne réceptrice peut être cosécantée pour pouvoir recevoir des The receiving antenna can be cosecanted to be able to receive
signaux ne rentrant normalement pas dans son lobe de réception. signals not normally entering its reception lobe.
La présente invention n'est pas limitée aux véhicules automobiles, tels que les bus, voitures, camions et motocyclettes et peut par exemple également The present invention is not limited to motor vehicles, such as buses, cars, trucks and motorcycles and can for example also
s'appliquer aux navires, et en général à tout mobile. apply to ships, and in general to any mobile.
Claims (15)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9014040A FR2669139A1 (en) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | UHF device for preventing collisions between vehicles and corresponding data transmission method |
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