Voiture Autonome

1) Système de capteurs infrarouges

 

La plupart des chocs ou accidents sont dus à un non-respect de la distance de sécurité. Il suffit qu'un véhicule freine subitement pour créer une collision avec celui de derrière.  C'est pour cela que nous avons créé un système de gestion de distance de sécurité (Front Assist).

Nous voulions initialement implanter un système laser télémétrique mais l'idée ne put être retenue. En effet, les intempéries peuvent gêner la trajectoire du rayon laser et le coût est trop élevé.

Ainsi, notre système est composé de capteurs infrarouges de distance.

Les capteurs de distance utilisent un rayon de lumière infrarouge afin de mesurer la distance aux différents obstacles. Ceux-ci appliquent une triangulation de rayon lumineux afin de calculer la distance à l'objet (partie 2). Ils sont donc capables d'effectuer une mesure constante et fiable peu sensible à la variation de température des objets ou à leur réflectivité. Par conséquent, nous avons décidé de placer ces capteurs infrarouges à l'avant du véhicule afin qu'il puisse capter celui d'en face pour prendre la distance entre les deux et l'afficher sur le boîtier centrale situé au centre du tableau de bord.

Si la formule de distance de sécurité (km/h/10)*6 est dépassée, un signal est envoyé au buzzer et celui-ci avertira le conducteur avant un éventuel choc ou accident.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

http://www.vwmagazine.be/fr/2013/11/08/distance-de-securite/

 

2) Principe de fonctionnement d'un capteur infrarouge

 

Les capteurs infrarouges que nous allons implanter dans notre système, sont capables de détecter la distance entre deux objets. Ils sont constitués d'un récepteur qui détecte l'intensité lumineuse dans la gamme des lumières infrarouge et d'un émetteur de lumière infrarouge. S’il n’y a aucun obstacle devant le capteur, alors la valeur qu'il lira (tension) restera constante. Ainsi, si un obstacle est détecté, la valeur augmentera. Ces capteurs mesurent l'angle avec lequel le rayon réfléchi arrive sur le récepteur. En fonction de la distance entre l'émetteur et le récepteur, on peut en déduire la distance entre les deux véhicules concernés.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Schéma du fonctionnement d'un capteur de distance infrarouge

 

Les capteurs infrarouges de distances sont principalement utilisés dans les milieux de la robotique. Par conséquent, la distance maximale qu’ils peuvent calculer est de l’ordre d'une dizaine de mètres. Or, les distances concernées dans notre projet sont 7 fois plus grandes (jusqu’à 75 mètres environ). C'est pour cela que nous avons pensé à un amplificateur installé sur ces capteurs de sorte qu'il agrandisse la zone de détection.

 

3) Expérimentation

 

Nous avons réalisé une expérience afin de modéliser le système de gestion de distance de sécurité et analyser son fonctionnement.

Le matériel utilisé :

• Capteur infrarouge GP2Y0A021YK

• Une boîte (censée modéliser le véhicule)

• Un voltmètre

• Des fils de connexion

• Une feuille graduée tous les centimètres

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Photo prise lors de l’expérimentation

 

Nous avons branché le capteur infrarouge au Voltmètre puis nous avons placé la boite en face sur une feuille graduée tous les centimètres (jusqu'à 50). Ensuite nous avons déplacé la boite, et, centimètre par centimètre, nous avons noté la tension affichée.

Enfin, nous avons pu obtenir une courbe représentant la tension en fonction de la longueur :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Graphique de la tension du capteur par rapport à la longueur

 

Grâce au graphique ci-dessus, nous pouvons constater que le capteur de distance peut commencer à calculer celle-ci à partir d'une certaine longueur (Ici 8 cm). Donc les capteurs que nous allons utiliser ne pourront pas calculer la distance à même celui-ci (il faut une petite marge).

Le capteur utilisé précédemment (GP2Y0A021YK) ne servira que pour cette expérience car, comme nous l'avons évoqué, il a une portée de 10 à 80 cm. Il n'est donc pas adaptable au domaine de l'automobile.

Après cette étude approfondie du système, nous avons pu élaborer son algorigramme.

 

4) Algorigramme

 

La formule de distance de sécurité est 6(km/h/10). Prenons 120km/h comme exemple : 6*(120/10)=72m d'intervalle à respecter entre les deux véhicules. Ainsi, si la distance qui sépare les deux véhicules est inférieure à cette formule, un signal est envoyé au buzzer qui alertera le conducteur jusqu'à ce que celui-ci limite son dépassement.

Ce système doit être activé par le conducteur une fois sur l'autoroute car la formule de distance de sécurité n'est plus valable en ville.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Capture d’écran de l’algorigramme