Modes de fonctionnement du radar

2. ⁽³⁾

Tableau 3 : Résolution en distance en fonction de la largeur de bande

Largeur de bande Résolution

200 MHz 75 cm

400 MHz 37,5 cm

600 MHz 25 cm

800 MHz 18,8 cm

1 GHz 15 cm

4 GHz 3,75 cm

L’emploi d’une bande de fréquence plus importante (4 GHz) va permettre d’obtenir une meilleure

résolution spatiale et ainsi de mieux pouvoir discriminer des objets [18]. Un système avec une

basse résolution spatiale aura un taux d’ambiguïté plus important lors de la détection de cibles

alors qu’un système avec une haute résolution aura un plus fort pouvoir discriminant. La Figure

1-6 illustre le pouvoir de reconnaissance des objets en fonction de la résolution spatiale.

Figure 1-6 : Résolution spatiale

1.3.4 Modes de fonctionnement du radar

Les radars disposent de différents modes de fonctionnement afin de s’adapter au mieux à la

situation rencontrée. Il existe différents types de radars selon les fonctions à réaliser. Dans le cas

du radar situé à l’avant du véhicule, deux fonctions sont possibles. Sur le réseau autoroutier ou

extra-urbain, le radar doit permettre la détection d’un véhicule situé devant la voiture hôte, pour

une distance pouvant aller jusqu’à 250 m. De ce fait, le champ de vision du radar sera plus faible

(mode ACC : Adaptive Cruise Control). En revanche, en ville, le radar doit permettre la détection

de piétons ou de cyclistes pouvant à tout moment traverser les voies. La détection se fera sur une

distance plus courte que sur autoroute, cependant, le champ de vision sera lui beaucoup plus

important afin de détecter le plus tôt possible la présence d’objet traversant la voie (mode AEB :

Automatic Emergency Braking). Ces différents modes vont donc influencer le champ de vision

du radar (FOV : Field Of View), la largeur de la bande de fréquence, ainsi que le type de

modulation utilisé. Il s’agira de radar longue portée (LRR) ou moyenne portée (MRR).

Contexte de l’étude  Thèse de Doctorat 

Figure 1-7 : Champs de vision du radar, ACC / AEB

Dans le cas de la voiture autonome, un autre type de radar est utilisé afin d’assurer une couverture

radar à 360° du véhicule. Il s’agit de radars « de coin ». Ces radars disposent d’un champ de vision

plus important, mais d’une portée réduite. Disposés aux quatre angles du véhicule, ils permettent

une détection des objets au niveau des angles morts notamment (BSD : Blind Spot Detection,

RCTA : Rear Cross Traffic Alert). Il s’agira, dans ce cas, de radars courte portée (SRR) [19].

1.3.4.1 Fonction ACC

Dans un environnement extra-urbain, le radar va permettre au conducteur d’utiliser la fonction de

régulation automatique de la distance (ACC : Adaptive Cruise Control). Le dispositif fonctionne

en association avec le régulateur de vitesse. Le mode ACC va permettre de réguler la vitesse de

croisière du véhicule tout en maintenant de manière automatique une distance inter-véhicule de

sécurité. Pour ce faire, le conducteur définit une distance souhaitée ainsi qu’une vitesse. Le

capteur radar va surveiller la zone avant de la voiture, sur une distance de 200 m, et va ajuster la

vitesse du véhicule hôte en fonction du véhicule précédent en actionnant au besoin le système de

freinage ou bien l’accélérateur. Si la distance de sécurité avec le véhicule qui précède diminue,

un freinage automatique sera enclenché de manière à rétablir la distance choisie. Le conducteur

peut reprendre le contrôle à tout moment. Il s’agit d’une fonction de confort. Le conducteur doit

pouvoir être en mesure de reprendre la main sur la conduite à tout instant. Des radars longue

portée et moyenne portée seront utilisés pour cette fonction [20].

1.3.4.2 Fonction AEB

Le mode urbain, d’assistance automatique au freinage d’urgence (AEB : Automatic Emergency

Braking) va permettre le déclenchement du freinage d’urgence en cas de nécessité. Ce mode est

utilisé pour de faibles vitesses. L’AEB fonctionne avec ou sans l’intervention du conducteur,

contrairement au mode ACC. Il va permettre d’obtenir en temps réel une image de la route devant

le véhicule. En cas de danger, une force est appliquée automatiquement sur les freins afin de

permettre un freinage optimal lorsque le conducteur va désirer freiner. En cas d’extrême nécessité

ou de collision inévitable, si l’action du conducteur sur les freins et la direction ne suffit pas, un

freinage d’urgence automatique est activé afin de réduire les effets de l’impact. Le véhicule sera

alors en situation de pré-crash, les différents éléments de sécurité tels que les ceintures et les

airbags seront pré-armés afin de protéger les occupants du véhicule.

Ce mode de fonctionnement du radar nécessite un champ de vision supérieur à celui du mode

extra-urbain afin de pouvoir détecter d’éventuels piétons traversant la route, cependant la distance

de détection sera elle réduite [21]. Il s’agit pour cette fonction de radar MRR.

1.3.4.3 Fonction BSD

La fonction de détection en angle mort (ou BSD : Blind Spot Detection) réalisée grâce à des radars

courte portée (SRR) permet une surveillance des angles morts du véhicule. Un signal sonore ou

lumineux (avertisseur à LED) avertit alors le conducteur si un véhicule est présent dans l’angle

mort et qu’un dépassement est envisagé. Le système va alors signaler la situation de danger au

conducteur en allumant par exemple la DEL du rétroviseur du côté où le danger se présente. Le

radar dispose ici d’un champ de vision plus important (>100°) mais d’une portée beaucoup plus

faible (< 20 m) en comparaison avec radar permettant les fonctions ACC et AEB. La réalisation

de cette fonction va nécessiter l’utilisation de radars courte portée (SRR) [22].

1.3.4.4 Fonction RCTA

Le système d’alerte de trafic transversal arrière (ou RCTA : Rear Cross Traffic Alerte) utilise la

même infrastructure radar que pour la détection de véhicule en angle mort (BSD) et peut aider à

éviter tout accident lorsqu’un véhicule quitte une place de stationnement. Cette fonction est basée

sur l’utilisation de deux capteurs radar courte portée, lesquels surveillent chacun un angle

supérieur à 100°. Ce mode utilise le même type de radars que la fonction BSD (SRR). Si une

collision imminente est détectée, un signal lumineux s’affichera alors au niveau du rétroviseur

intérieur [23].

1.3.4.5 Récapitulatif des fonctions

Chaque fonction citée précédemment va nécessiter l’utilisation d’un type de radar particulier,

avec un champ de vision et une plage de détection qui leur est propre. Le Tableau 4 récapitule les

principales fonctions décrites précédemment.

Tableau 4 : Récapitulatif des fonctions radar

ACC AEB BSD RCTA

Distance de détection maximum

(m) ^{200 100 50 20}

Distance de détection minimum

(m) ^{2 2 0.5 0.2}

Champ de vision (°) 20 70 150 150

Type de radar LRR / MRR MRR SRR SRR

Objet ^{Piéton X X X}

Voiture X X X

Direction

Avant X X

Arrière X X

Coté X X

Contexte de l’étude  Thèse de Doctorat