Les ultrasons : comment détecter un obstacle ? (TPE)

Résumé du document

TPE (Travaux Pratiques Encadrés) illustré consacré aux ultrasons. Il s'interroge sur la façon de détecter un obstacle en voiture.

Extraits

[...] TPE : Comment détecter un obstacle ? Par : KADDOURI Youssef SARLIN Nicolas CATOGNI Thomas Sommaire Introduction (p.3) II) Etude théorique (p. III) Choix du système (p.6-7) IV) Expérimentation (p. 8-10) Conclusion (p. 11) VI) Bibliographie et remerciements (p. 12) Introduction Notre sujet de TPE s'intitule : Comment détecter un obstacle 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'extérieur du véhicule, qui dit au conducteur s'il peut encore reculer, ou pas. [...]

[...] - Les ondes lumineuses (capteurs infrarouges) Ces ondes sont très rapides (vitesse de la lumière dans le vide = 3.108 mètres par secondes). Mais dans notre cas cette vitesse est exagérée étant donnée la courte distance à parcourir par l'onde. De plus il est probable que le rayon se réfléchisse mal sur certaines surfaces qui ne sont pas perpendiculaires aux capteurs. Le récepteur risque donc de ne pas recevoir de signal alors que l'autre ne cesse d'émettre. - Les hyperfréquences Associées à un circuit électronique externe les modules hyperfréquence sont utilisés pour fabriquer des radars de détection très performants. [...]

[...] Cette vitesse de propagation des ultrasons reste constante, dans l'air et dans des conditions normales. Pour déterminer t : Il faut observer le décalage entre l'instant de l'émission du signal, et l'instant de réception : Si d diminue alors t diminue, et inversement. Retrouvons une distance : A une distance encore inconnue, le signal met 55µs pour être reçu par le récepteur. V=d/t donc d=V*t : d=340* 55.10 0.018 m 1.8 cm correspond à la distance aller-retour parcourue par le signal (2fois la distance). [...]

[...] Conclusion Tout au long de ce TPE : - Nous devions trouver les éléments nécessaires pour un bon fonctionnement de notre système, ressemblant à un radar de recul. Après réflexion, Nous avons choisi d'utiliser les ultrasons, qui sont aussi utilisés pour concevoir les radars de recul, et que l'on peut aussi retrouvés sur des véhicules du marché. - Ensuite un nouveau problème s'est posé : comment déterminer la distance ? Après de nombreux tests, ce qui a duré plus d'une dizaine d'heures, nous avons compris, puis exploité le fonctionnement du système. [...]

[...] Pour cela nous décalons l'obstacle, tout en relevant le temps supplémentaire entre l'émission et la réception du signal, en observant le décalage sur l'oscilloscope. On note 2.2 périodes de décalage, soit 55µs de plus (précédemment t valait aussi 55µs). V'=d/t=(2* 0.02 0.04 110.10 -6]=363m .s-1 V' est une approximation de et les mesures ne peuvent pas être extrêmement précises. La vitesse réelle étant 340m.s-1, notre expérience est réussie. Nous connaissons l'emplacement de l'objet détecté, et le temps parcouru par le signal. [...]