Le transmetteur de distance

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Description détaillée

Le transmetteur de distance est l'élément de base du régulateur de vitesse actif (Adaptive Cruise Control). Pour pouvoir fonctionner, celui-ci doit détecter les usagers de la route circulant devant dans la même voie de circulation, c'est le rôle du transmetteur de distance.

On retrouve cette fonctionnalité dans les systèmes d'aide à la conduite, et aide à la conduite avancée. Que ce soit avec conduite semi autonome ou complètement également. D'ailleurs avec les modifications de la convention de Vienne du 23  mars 2016, la porte est ouverte pour les voitures autonomes sur certaines phases de conduite. Les assureurs devront aller plus loin pour définir les responsabilités de chacun et la mobilité de demain sera encore redéfinie !


Le transmetteur de distance détecte les objets mobiles (véhicules) et le calculateur effectue les calculs suivants:

 - distance séparant le véhicule et celui qui le précède
 - vitesse relative entre les deux véhicules


Le capteur utilisé dans le cas du régulateur de vitesse actif est un radar émetteur/récepteur à ondes électromagnétiques.

Le radar (Radio Detecting And Ranging, traduisez par mesure par détection radio) émet une onde électromagnétique et capte en retour, l'onde réfléchie (écho) par tout objet électriquement conducteur, placé dans la trajectoire du faisceau du radar  (Angle de détection).

Pour affiner la mesure, le radar émet et analyse en parallèle plusieurs faisceaux radar appelés « lobes de rayonnement », ci-contre à titre d'exemple le radar Bosch deuxième génération couvre un angle de 16° grâce à 4 lobes symbolisés ci dessus.

Le radar permet la détection d'objet mobile et détecte leur position (distance et position angulaire) et leur vitesse.

- Pour déterminer le paramètre distance, le système mesure le temps que va mettre une onde pour se réfléchir sur le véhicule précèdent et revenir vers sa source.

- Pour déterminer le paramètre vitesse, le système va cette fois comparer la fréquence de l'onde émise par rapport à l'onde reçue. Il peut ainsi en déduire la vitesse relative entre les deux véhicules. C'est le phénomène physique appelé « effet Doppler ».


- Pour déterminer le paramètre position angulaire, le radar émet et analyse les ondes reçues sur les trois ou quatre lobes de rayonnement. L'amplitude de l'écho dépend de l'angle sous lequel le radar émet sur la cible. Chaque lobe possède sa propre plage angulaire de rayonnement, l'électronique interne compare les amplitudes des différents échos radar reçus.

Par exemple s'il n'y a pas d'écho en retour du faisceau vert, le calculateur radar en déduira que le véhicule rouge est décalé vers la gauche. L'effet Doppler est le décalage entre la fréquence de l'onde émise et de l'onde reçue lorsque l'émetteur (véhicule équipé d'ACC) et le récepteur sont en mouvement l'un par rapport à l'autre.
Cette méthode est celle utilisée pour les contrôles de vitesse, ou bien pour des examens médicaux.
Quand la source (point rouge) se rapproche de l'observateur (point vert), les fronts d'onde sont plus resserrés que si la source était immobile : la longueur d'onde diminue, la fréquence augmente et l'observateur perçoit un son plus aigu. C'est le contraire qui se produit quand la source s'éloigne.

Ceci explique que la hauteur du son du moteur de voiture, ou d'une sirène d'un véhicule d'urgence, est différent selon que l'on est dedans (l'émetteur est immobile par rapport au récepteur), que le véhicule se rapproche du récepteur (le son devient plus aigu) ou qu'il s'éloigne (le son devient plus grave).

Le choix du véhicule cible et l'établissement des consignes de régulation (accélération ou freinage) sont communiquées via le réseau multiplexé aux Unités de contrôle Moteur, ABS/ESP et Boite de Vitesse Automatique.

Les deux bandes radio utilisées pour les radars embarqués sont la bande "ISM" de 24 GHz et la bande "E" de 77 et 79 GHz. Selon le choix du constructeur, les spécificités requises du système, le type d'assistance et le niveau d'équipement du véhicule, une des deux bandes sera privilégiée pour la technologie du radar.

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Méthodes et pratiques

- Remplacement ou réparation des faisceaux et des connecteurs défectueux: le choix entre le remplacement ou la réparation est à la discrétion du constructeur.
- Diagnostic et paramétrage éventuel du système: uniquement à l'aide des outils de diagnostics constructeurs.
- Remplacement éventuel des éléments et réglages initiaux: les initialisations nécessaires sont réalisables grâce à l'outil de diagnostic constructeur. L'alignement vertical avec un inclinomètre et horizontal suite à un test routier et avec l'outil de diagnostic.

L'exemple suivant démontre la nécessité d'un réglage précis du transmetteur.
La portée du signal radar permettant de détecter le véhicule qui précède est de 130 m environ. Une déviation horizontale d'un degré seulement par rapport à la position de montage correcte du transmetteur provoque déjà, à une distance de 130 m, une déviation de l'ordre de 2,1 m. Dans un cas de figure extrême, la distance par rapport au véhicule qui précède sera réglée en référence à la file voisine.

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Impact sur les compétences en atelier

Pour les techniciens il doivent:

• connaître la structure des réseaux multiplexés
• connaître les protocoles et leurs modes dégradés
• maîtriser la lecture des schémas électriques.
• maîtriser toutes les fonctions de l'outil de diagnostic.
• maîtriser toutes les fonctions de l'oscilloscope et du multimètre
• connaître les procédures de configuration et de paramétrage.
• avoir des notions du  fonctionnement des caméras , des lidars, des radars.

Pour les non techniciens:

• connaître les procédures de configuration et de paramétrage.
• avoir des notions du  fonctionnement des caméras , des lidars, des radars.
• Déposer et reposer le radar en respectant les procédures comme les angles et l'état de la tôle support du radar.

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Exemple d’outillage approprié

De nouveaux outils spéciaux servent au réglage du transmetteur de régulation de distance :

- Un banc de contrôle de géométrie de train
- Un dispositif d'alignement du régulateur de distance
- un inclinomètre