Tpe - ultrasons

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TPE :
Comment détecter un obstacle ?

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Par : KADDOURI Youssef
SARLIN Nicolas
CATOGNI Thomas

Sommaire

I) Introduction (p.3)
II) Etude théorique (p. 4-5)
III) Choix du système (p.6-7)
IV) Expérimentation (p. 8-10)
V) Conclusion (p. 11)
VI) Bibliographie et remerciements (p. 12)

I) Introduction

Notre sujet de TPE s’intitule : Comment détecter unobstacle à distance ?
Nous avons remarqué que beaucoup d’automobilistes avaient du mal à juger des distances parfois petites en marche arrière. En effet certains se garent dans des espaces réduits par l’intermédiaire d’une personne, à l’extérieure du véhicule, qui dit au conducteur s’il peut encore reculer, ou pas. C’est pour cela que nous allons chercher un moyen de déterminer la distance entrele véhicule et l’obstacle (voiture, poteau, poubelle…) afin de permettre facilement aux conducteurs d’empêcher les endommagements du pare-choc ou des feux dus à une mauvaise marche arrière. Ce système apporterait confort et précision, et offrirait un avantage certain aux personnes âgées, de plus en plus nombreuses de nos jours.
Dans nos recherches, malgré toutes les publicités que nous avonsrencontrées, nous nous sommes rendus compte qu’il est difficile de trouver des infos sur « comment fonctionne un radar de recul ? ». Actuellement les constructeurs automobiles inventent et installent ce genre de système sur les véhicules de leurs gammes. C’est pourquoi ils ne veulent pas divulguer la conception et le fonctionnement de leurs radars de recul, pour rester leader du marché automobile.A travers ce TPE nous chercherons à voir quelles sont les contraintes à prendre en compte lors de la conception d’un détecteur d’obstacle. Notre étude se limite à la fonction « acquérir l’information ». Pour le reste du système, nous ne sommes pas encore capables de l’étudier.
Dans un premier temps nous ferons une étude théorique du fonctionnement de ce système puis dans un second tempsnous verrons le choix du capteur et enfin l’expérimentation du système.

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II) Etude théorique

Comparaison des signaux :

Ces deux courbes représentent la comparaison entre l’onde émise et l’onde reçue.
Nous avons utilisé une fréquence peu importante afin de bien voir le décalage entre chaque signal .Une fréquence trop élevée aurait rendu un signal quasi continu, impossible àidentifier et à analyser.

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Signal obtenu à l’oscilloscope sur le signal de l’émetteur.

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Signal obtenu à l’oscilloscope sur le signal du récepteur après avoir fait varier la distance avec l’obstacle.

Principe de fonctionnement :

L'émetteur et le récepteur sont situés dans le même boîtier (il s’agit de deux boîtiers différents placé très près, de façon à ce que les« têtes » soit collées). L'émetteur envoie un train d'ondes qui va se réfléchir sur l'objet à détecter et ensuite revenir à la source (il ne faut donc pas oublier que le signal parcourt deux fois la distance entre l’obstacle et les capteurs). Le temps mis pour parcourir un aller-retour permet de déterminer la distance de l'objet par rapport au système. Plus l'objet sera loin plus il faudra de temps pourque le signal revienne, et inversement.

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Détails du fonctionnement :

L'émetteur envoie des ondes qui seront ensuite reçues par le récepteur après un certain temps. Ensuite il faut faire varier la distance de l’objet par apport au système et compter le nombre de périodes qui défilent. Puis comme nous connaissons la vitesse de ces ondes ultrasons, qui se propagent dans l’air àune vitesse de 340m/s, nous pouvons à présent déterminer la distance qui sépare le système de l’obstacle, grâce à la formule : V = d/t.

III) Choix du système

Le choix des capteurs (émetteur et récepteur) dans un montage comme le nôtre est primordial car l’élément le plus important pour le bon fonctionnement du système.
Nous avons besoin de choisir un détecteur pouvant détecter...
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