Capteurs radar et systèmes d'aide à la conduite
Système d'aide au changement de voie
Vous trouverez ici des connaissances utiles et des conseils précieux à propos du système d'aide au changement de voie et de l'assistant d'angle mort.
Dans le cadre du développement des systèmes d'assistance à la conduite visant à réduire les accidents, l'intérêt pour les capteurs radar dans les systèmes d'assistance à l'arrière croît de manière significative. De plus en plus de modèles de voiture sont équipés par défaut de ce type de capteurs. C'est pourquoi, le thème Diagnostic et Réparation fait partie tôt ou tard du quotidien des garages, cela non seulement pour les garages des marques des constructeurs mais également pour les garages indépendants. Nous aimerions, dans cet article, aborder le thème des capteurs radar utilisés à l'arrière des véhicules ainsi que leur utilisation dans le système d'assistance à la conduite « Système d'aide au changement de voie ».
Consigne de sécurité importante
Les informations techniques, les conseils et astuces pratiques compilés ci-après ont été rédigés par HELLA afin de fournir une aide professionnelle aux ateliers de réparation automobile dans le cadre de leurs activités. Toutes les informations mises à disposition sur ce site sont destinées à être exploitées uniquement par des professionnels dûment qualifiés.
SOMMAIRE
CAPTEURS RADAR ET SYSTÈMES D'AIDE À LA CONDUITE: BON À SAVOIR
En tant qu'aide à la conduite, de plus en plus de systèmes d'aide au changement de voie sont équipés de capteurs radar. Cette technique présente l'avantage suivant : les capteurs radar peuvent obtenir des résultats de mesure précis indépendamment des conditions météorologiques. Le terme « radar » fait référence en premier lieu à l'aéronautique ou au transport maritime. Cela fait des années que ces systèmes ont forgé leur réputation et ont fait leurs preuves dans ces domaines. « Radar » est l'abréviation de Radio Detection and Ranging et signifie au sens large du mot « radiolocalisation et mesure de distance ».
Pour simplifier, un dispositif radar émet des ondes électromagnétiques concentrées à la vitesse de la lumière, que l'on appelle signaux primaires. Si ces ondes rencontrent un objet, celles-ci sont réfléchies sous forme d'échos (signaux secondaires), puis sont reçues et évaluées par le système. Il est possible de déterminer la direction, la distance et la vitesse dans l'électronique d'évaluation du système.
Utilisation dans le secteur automobile
Les capteurs radar sont utilisés dans les différents systèmes d'aide à la conduite à l'avant et à l'arrière afin de mesurer la distance.
Cela fait des années déjà que les capteurs radar utilisés à l'avant, comme le régulateur de vitesse intelligent ACC (Adaptive Cruise Control), sont disponibles dans différents véhicules.
Dans le cadre du développement des systèmes d'assistance à la conduite visant à réduire les accidents, l'intérêt pour les capteurs radar dans les systèmes d'assistance à l'arrière croît de manière significative. De plus en plus de modèles de voiture sont équipés par défaut de ce type de capteurs. C'est pourquoi, le thème Diagnostic et Réparation fait partie tôt ou tard du quotidien des garages, cela non seulement pour les garages des marques des constructeurs mais également pour les garages indépendants.
Les systèmes d'assistance à la conduite viennent aider le conducteur. Différentes technologies sont utilisées.
CAPTEURS RADAR 24 GHZ HELLA: BASES
Cela fait plus de dix ans qu'HELLA produit des capteurs radar dans la plage à bande étroite 24 GHz. En 2005 déjà, HELLA introduisait la première génération de capteurs radar 24 GHz en série. Les capteurs sont adaptés à des fonctions standard désormais bien établies comme la détection de l'angle mort, le système d'aide au changement de voie ainsi que l'assistant de sortie de stationnement en marche arrière.
Le capteur radar saisit des informations relatives à la vitesse, l'angle et la distance d'objets situés jusqu'à 70 mètres à l'arrière du véhicule et les analyse. Le processus de modulation LFMSK (Linear Frequency Modulation Shift Keying) est utilisé depuis la première génération d'appareils.
Ce processus permet de saisir et de déterminer la distance et la vitesse relative de plusieurs objectifs avec un seul signal (chirp) dont la fréquence change dans le temps.
La troisième génération de radars utilise une variante FM perfectionnée, la bande passante de modulation étant limitée à 200 MHz max. Le système travaille avec une puissance d'émission moyenne de 13 dBm (PIRE) dans une bande de fréquence entre 24,05 et 24,25 GHz. La résolution spatiale de 0,75 m qui en résulte est idéale pour les fonctions à l'arrière du véhicule. Le processus monopulsé permet à cet effet de déterminer l'angle. Le système effectue, sur la base d'approches spécifiques de traitement des signaux, une comparaison de phase des réflectivités radar via les différentes voies de réception.
Une fonction de sécurité supplémentaire, l'aide à la sortie du véhicule, est intégrée à la quatrième génération des capteurs radar. Il est possible ainsi de détecter à temps les situations dangereuses, comme par exemple des véhicules passant à proximité, et de prévenir les occupants avant qu'ils ne sortent du véhicule.
| CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES | |
|---|---|
| Principe de mesure | LFMSK (processus Linear Frequency Modulation Shift Keying) |
| Plage de fréquence | 24,15 GHz/ISM |
| Largeur de bande | <= 200 MHz/ISM |
| Puissance de transmission | <= +20 dBm puissance maximale, PIRE |
| Durée de cycle | 1,5 m à 200 MHz OBW |
| Mesure de la vitesse Intervalle de vitesse relatif |
-70 m/s à +70 m/s |
| Zone de détection – Azimut | 165° |
Il est possible d'intégrer les applications suivantes en fonction de la génération de capteurs :
LE SYSTÈME D'AIDE AU CHANGEMENT DE VOIE: STRUCTURE ET FONCTIONNEMENT
Le système d'aide au changement de voie est une innovation technique parmi les systèmes d'assistance à la conduite. Celui-ci informe le conducteur des éventuels dangers lors du changement de voie sur les routes à plusieurs voies ainsi que sur les autoroutes, il permet d'éviter les accidents et contribue ainsi à la sécurité sur la route.
Dans cette rubrique, les informations système suivantes sont illustrées à titre d'exemple sur le système d'aide à la conduite « Audi Side Assist ».
Calculateurs
Le système d'aide au changement de voie comporte un calculateur maître et un calculateur esclave, leur structure étant identique. En combinaison avec un capteur radar intégré, les deux calculateurs forment respectivement un composant autonome. Le calculateur est pourvu d'un couvercle en plastique au-dessus du capteur radar. Ce couvercle, appelé également « radôme », est composé d'un matériau spécial qui est traversé de façon optimale par les faisceaux radar.
Le calculateur « Maître » (1) est monté derrière le pare-chocs sur le côté gauche et le calculateur « Esclave » (2) derrière le pare-chocs sur le côté droit.
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Témoins d'alerte
Le système compte également deux témoins d'alerte de 4 LED, ceux-ci étant intégrés dans les boîtiers des rétroviseurs extérieurs gauche et droite.
Interrupteur marche/arrêt
Un interrupteur permettant d'activer ou de désactiver la fonction du système d'aide au changement de voie est intégré au-dessus du revêtement de porte avant gauche dans le cache.
Le statut de la fonction est affiché via une LED intégrée à l'interrupteur. Le système sauvegarde le statut réglé en dernier et le reprend lors du redémarrage du véhicule.
Description du fonctionnement du système d'aide au changement de voie
Le système d'aide au changement de voie « Side Assist » fonctionne à partir d'une vitesse du véhicule de 30 km/h. La zone de détection (A) des capteurs radar est de 50 mètres à l'arrière et d'env. 3,60 mètres (B) à côté du véhicule..
Le système surveille la circulation à l'arrière et sur les côtés du véhicule à l'aide des capteurs radar. La zone surveillée comprend « l'angle mort » invisible pour le conducteur, aussi bien côté conducteur que côté passager.
Si un véhicule se trouve dans la zone surveillée et que le conducteur ne change pas de voie, ce dernier est informé par un faible éclairage des LED sur les rétroviseurs extérieurs droite ou gauche. L'intensité de l'éclairage est plus faible afin que le conducteur ne soit pas inutilement distrait. Si, dans une telle situation, le conducteur actionne le clignotant pour changer de voie, il est averti par le témoin d'alerte qui clignote avec intensité dans le rétroviseur extérieur droite ou gauche correspondant.
Si un véhicule est détecté par le système, le calculateur correspondant calcule la durée jusqu'à une éventuelle collision. Grâce à cette évaluation, le système différencie les véhicules à une vitesse supérieure, ceux à la même vitesse et ceux à une vitesse réduite.
La zone de détection (A) des capteurs radar est de 50 mètres à l'arrière et d'env. 3,60 mètres (B) à côté du véhicule.
COMMUNICATION ET INTÉGRATION AU SYSTÈME: VUE D'ENSEMBLE
Le système d'aide au changement de voie nécessite de nombreuses informations pour calculer les informations au conducteur sur une éventuelle situation dangereuse. Le calculateur obtient les informations nécessaires à partir de plusieurs sources.
Le calculateur maître et esclave sont reliés l'un à l'autre via un propre bus de données CAN haute vitesse. L'échange de données se fait avec une vitesse de transmission de 500 kbits/s. Pour toute autre communication dans le véhicule, le calculateur maître est relié à l'interface de diagnostic afin d'échanger avec les autres participants raccordés au bus.
Communication et intégration du système d'aide au changement de voie
| Unité | Information |
|---|---|
| Calculateur tableau de bord | Informations au conducteur visuelles et sonores sur les éventuelles perturbations |
| Capteur de pluie et de luminosité | Le calculateur maître informe sur la luminosité ambiante actuellement mesurée afin d'adapter les témoins d'alerte |
| Calculateur ABS | Informations sur la vitesse de roue et le taux de lacet |
| Calculateur détecteur de remorque | Information traction d'une remorque |
| Interrupteur Alerte de Franchissement Involontaire de Ligne | Information Alerte de Franchissement Involontaire de Ligne « Marche ou Arrêt » |
| Calculateur central confort |
|
| Calculateur autorisation de démarrage | Informations accès-autorisation de démarrage et informations de la clé |
| Calculateur unité d'affichage et de commande | Souhait du conducteur « Luminosité voyants d'alerte » |
Informations au conducteur sur le tableau de bord
En cas de désactivation du système, les informations suivantes sont affichées à l'écran du tableau de bord :
| Indications sur l'écran | Cause |
|---|---|
| Audi Side Assist non disponible : capteurs bloqués | La zone de travail ou la visibilité des capteurs est bloquée par un porte-vélo ou autre objet semblable. |
| Audi Side Assist : défaut du système | En raison d'un capteur défectueux, le système ne peut plus garantir un fonctionnement sûr et est désactivé. |
| Audi Side Assist : actuellement pas disponible | Désactivation temporaire en raison d'une batterie défectueuse ou d'un état de charge trop faible. |
| Audi Side Assist : non disponible en conduite avec une remorque | La traction d'une remorque a été détectée. |
Limitations du fonctionnement
Le système radar est conçu de façon à couvrir toutes les situations de conduite sur des voies de largeur normale avec une voie gauche et droite. Mais dans certains cas, le système peut activer le témoin d'alerte dans le rétroviseur alors qu'aucun véhicule ne se trouve dans la zone critique pour un changement de voie.
Exemples de situations selon le constructeur automobile :
- Lorsque le conducteur roule très près du bord sur des routes étroites et que les véhicules d'une autre voie sont couverts
- Dans les virages serrés, le système peut éventuellement réagir à un véhicule sur une voie plus éloignée
- Réaction à des glissières de sécurité ou autres objets trop hauts ou décalés
- Limitations du fonctionnement en cas de conditions météorologiques très mauvaises
REMARQUE
Afin d'avoir un fonctionnement irréprochable du système d'aide au changement de voie, il ne faut pas recouvrir ni coller le pare-chocs au niveau des capteurs radar. En outre, il est nécessaire, en hiver, d'enlever la neige et la glace au niveau de ces zones.
REMARQUES DE DIAGNOSTIC ET DE RÉPARATION DU SYSTÈME D'AIDE AU CHANGEMENT DE VOIE: VIDÉO
Travaux d'entretien sur le capteur radar - Audi Side Assist
Cette vidéo présente les instructions de diagnostic et de réparation du système d'aide à la conduite « système d'aide au changement de voie ».
03:41 min
TRAVAUX D'ENTRETIEN SUR LE SYSTÈME D'AIDE AU CHANGEMENT DE VOIE: DIAGNOSTIC
Diagnostic
Les fonctions système de l'aide au changement de voie sont surveillées en continu. Les éventuelles erreurs sont sauvegardées dans la mémoire d'erreurs du calculateur et peuvent être échangées à l'aide d'un appareil de diagnostic approprié. En fonction du système, il est possible d'afficher des paramètres supplémentaires ainsi que de les utiliser pour le dépannage.
Dans le cadre d'un dépannage, les fonctions de diagnostic suivantes peuvent être utiles :
Code d'erreur
Cette fonction permet de consulter et de supprimer les codes d'erreur sauvegardés dans la mémoire d'erreurs. Il est possible, en supplément, d'obtenir des informations sur le code d'erreur
Lire les paramètres
Cette fonction permet d'afficher les valeurs de mesure actuelles du calculateur.
Procéder à un contrôle des actionneurs
- Commande des composants via le calculateur dans les systèmes électroniques
- Vérification de la fonction de base et de la connexion par câble des composants
Codage
- Cette fonction permet d'autoriser et de coder de nouveaux composants ou des fonctions supplémentaires dans un système.
- Codage des servomoteurs ou des calculateursaprès remplacement sur le véhicule
Identification des calculateurs
Il est possible de consulter ici les informations spéciales relatives au système et aux calculateurs.
REMARQUE
Les différentes possibilités de diagnostic ont été illustrées à titre d'exemple à l'aide de l'appareil de diagnostic mega macs 66. La profondeur d'inspection respective et les fonctionnalités dépendent de la configuration système du calculateur.
Étalonnage
Afin de garantir un fonctionnement sécurisé du système d'aide au changement de voie, il est nécessaire de l'ajuster après les travaux suivants :
- Si l'un ou les deux calculateurs ont été remplacés
- Si des travaux de réparation ont été effectués sur la carrosserie à l'arrière du véhicule
- Si un changement de position du pare-chocs arrière a été réalisé
- En cas de modification de la position de montage des calculateurs lors du montage et du démontage
Outre un appareil de diagnostic, il est nécessaire d'avoir un générateur double et une carte d'étalonnage afin de calibrer le système. Les outils de contrôle sont ajustés à l'arrière du véhicule en fonction des prescriptions du constructeur automobile. Le générateur double simule un objet en mouvement. L'appareil de diagnostic démarre le processus d'étalonnage, celui-ci étant exécuté selon des procédures définies. Pendant ce fonctionnement entièrement automatique, le calculateur détecte les valeurs de correction nécessaires à partir de la position actuelle et de la position nominale et les sauvegarde pour les futures mesures de distance.
Um das System zu kalibrieren, werden neben einem Diagnosegerät zusätzlich ein Dopplergenerator und eine Kalibriertafel benötigt. Nach Vorgabe des Fahrzeugherstellers werden die Prüfwerkzeuge hinter dem Fahrzeug entsprechend ausgerichtet. Der Dopplergenerator simuliert ein sich bewegendes Objekt. Der Kalibriervorgang wird durch das Diagnosegerät gestartet und nach vorgegebenen Arbeitsabläufen geführt. Innerhalb dieses vollautomatischen Ablaufs erkennt das Steuergerät die erforderlichen Korrekturwerte aus der Ist- und Sollposition und speichert diese für die zukünftigen Abstandsmessungen.
Um das System zu kalibrieren, werden neben einem Diagnosegerät zusätzlich ein Dopplergenerator und eine Kalibriertafel benötigt. Nach Vorgabe des Fahrzeugherstellers werden die Prüfwerkzeuge hinter dem Fahrzeug entsprechend ausgerichtet. Der Dopplergenerator simuliert ein sich bewegendes Objekt. Der Kalibriervorgang wird durch das Diagnosegerät gestartet und nach vorgegebenen Arbeitsabläufen geführt. Innerhalb dieses vollautomatischen Ablaufs erkennt das Steuergerät die erforderlichen Korrekturwerte aus der Ist- und Sollposition und speichert diese für die zukünftigen Abstandsmessungen.
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