Acquisition de la vitesse relative et de la distance entre 2 véhicules

[Robin574]

Bonjour à tous,

Je suis en train de réaliser un projet dans lequel j'ai besoin d'acquérir la vitesse relative et la distance entre 2 véhicules.
Pour la distance j'ai pensé utilisé un émetteur récepteur ultrason et utilisé la durée de propagation.
Pour la vitesse relative je veux utilisé également ce même émetteur ultrason combiné à une méthode de détection synchrone qui grâce à l'effet Doppler me donne accès à cette vitesse relative. Cependant, mon problème est que je suis débutant en robotique et je ne sais pas quel modèle de composant acheter: pour l'émetteur récepteur ultrason j'ai pensé à un HCSRO4 mais je ne sais pas si il peut émettre un signal sinusoïdal (nécéssaire pour l'effet Doppler qui se base sur une variation de fréquence), pour le multiplieur j'ai trouvé le AD633JN et un amplificateur UA741.
De plus, je voulais savoir quelle carte (Arduino UNO, Raspberry Pico, ...) était nécéssaire pour les utiliser et quelle alimentation ??

Merci d'avance pour vos réponse !
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[penthode]

hello

par ultraçon ça me semble foireux, avec toutes les turbulence de l'air

les véhicules dotés de cette technologie utilisent un laser .

tu t'attaques à du lourd ! bon courage

[Robin574]

Salut

Je me suis bien renseigné pour les ultrasons les turbulences de l'air ne pose pas de problème sachant que je veux pour le moment miniaturiser le projet.

Mais il est vrai que les véhicules utilisant cette technologie utilisent des Lidar, des caméras, des IR mais aussi parfois des ultrasons.

[Gwinver]

Bonjour.

Ayant la distance, il est possible d'avoir la vitesse par deux mesures successives. Il faut déterminer la durée possible pour la mesure.
Comme dit Penthode, les ultra sons sont délicats. Il suffit de faire les réalisations à base d'arduino que l'on trouve sur le web pour s'en rendre compte. Il existe aussi des systèmes à ultra sons de mesure pour faire des évaluations.
Un système LASER pourrait être la solution, il existe des capteurs tout fait https://www.amazon.fr/mesure-distanc...distance+laser
Il existe peut-être des modèles avec interface numérique pour récupérer la mesure.

Il y a aussi des possibilités LASER à base d'arduino. https://www.robotshop.com/community/...r-a-180-degres

Attention à la portée, et aux effets du laser sur les yeux.

Il faut aussi penser à la géométrie, les deux mobiles sont ils face à face ou sur des trajectoires convergentes?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Robin574]

Merci pour ta réponse

Je vais pour le moment limiter mon projet au cas de 2 voitures qui se suivent en ligne droite car c’est dans le but de créer un freinage automatique d’urgence.
Mais je vais vraiment essayer de le mettre en œuvre avec des ultrasons car j’ai déjà fait pas mal d’expérience mais le laser pour être une alternative que j’utiliserait vraiment en dernier recours
Je vais donc commander les composants citer plus haut et essayer

[Gwinver]

Bonsoir.

Avant de démarrer les expérimentations, il est important de lire la datasheet de ce composant.
https://cdn.sparkfun.com/datasheets/...ity/HCSR04.pdf

En particulier la portée maximale de 4 m, et l'angle d'ouverture de 15°.
Il faudra donc faire en sorte qu'il n'y ait aucun autre objet que le véhicule suivi dans un angle de 15° (dans les plans verticaux et horizontaux) jusqu'à 4 m: ni un autre véhicule, ni la route. Ce n'est pas rédhibitoire pour des essais, à condition d'en être conscient pour le montage et l'interprétation des résultats.

[Robin574]

Bonjour,

J'avais déjà regardé la datasheet du composant et je m'étais tourné vers celui ci malgré l'angle d'ouverture qui pourrait être un problème, car ça reste le composant d'émission d'ultrasons le plus abordable et populaire (donc je pourrais facilement trouver des infos sur internet pour l'utiliser)

[jiherve]

bonjour,
pas facile de faire du Doppler avec un transducteur US classiques car ceux ci sont des résonateurs ayant une bande passante très étroite , par ailleurs les modules du commerce sont limités en fréquence de mesure il faut généralement être en dessous de 20Hz.
En fin du aux nombreux paramètres influant sur la propagation des US la mesure est assez instable il faut filtrer à mort donc exit les mesures de vitesse.
JR

[Robin574]

Bonjour,

Oui il est vrai que pour le moment j'avais fait mes premières expérimentations avec du matériels des transducteurs de labo qui sont bien plus performant, j'essayerai donc avec du matériel de commerce avec peu d'espoir et dans le pire des cas je calculerai la vitesse par mesure successive de distance.
A moins que vous avez une autre technique de mesure de vitesse relative avec du matériel plus "bas de gamme" ?

[jiherve]

re
autre souci si les deux véhicules sont identiques alors le capteur US "commercial" de l'un perturbera l'autre car il n'y a aucun codage savant des pulses de mesure(de mémoire 8 cycles @40kHz) sauf à les synchroniser mais je ne vois pas comment sans recourir à un lien d'autre nature entre les deux véhicules; Mais c'est peut être possible en bricolant son propre système à partir de transducteurs nus.
JR

[Gyrocompas]

Bonjour,

d'acquérir la vitesse relative et la distance entre 2 véhicules

La solution existe toute faite dans des véhicules banalisés de constructeurs nationaux.

Il faudrait préciser la gamme de fonctionnement, vitesse min/max ainsi que distances min/max.
Le cerveau estime la distance par comparaison des images reçues par chaque oeil.
La comparaison des images reçues par 2 caméras dont la distance les séparant est connue permet d'estimer la distance.
Pas simple, il faut extraire ce qui est fixe dans une image variable...il faut accéder à chaque pixel de chaque image
Pour la vitesse, celle du véhicule suiveur peut-elle être donnée par un GPS (en extérieur)?
La variation de distance par intervalle de temps donne la variation de la vitesse par rapport à celle du suiveur.
Simple, vous avez 3 heures..

[Robin574]

Re

Je n'aurais pas ce problème de perturbation entre les capteurs US car je veux seulement en utiliser sur un véhicule qui sera équipé d'un système de freinage automatique d'urgence, le second étant un simple véhicule qui roule devant

[Robin574]

Bonjour Gyrocompas,

Oui je sais que la solution de caméra est déjà utilisé dans beaucoup de système sur les véhicules de nos jours, dont le système de freinage automatique d'urgence que j'étudie. Cependant, je voulais plutôt utiliser des ultrasons pour éviter ce traitement d'image des caméras qui me parait beaucoup plus complexe.

[jiherve]

bonsoir,

Cependant, je voulais plutôt utiliser des ultrasons pour éviter ce traitement d'image des caméras qui me parait beaucoup plus complexe.

c'est peu de le dire car pour faire du traitement d'image il faudra des cameras avec sorties numérique(la numérisation vidéo est un challenge à part entier) et un µC capable de les acquérir, là il n'est plus question d'Arduichose ni même de Raspberry car je ne crois pas qu'il en existe possédant deux entrées vidéo.
Une solution type LIDAR serait sans doute plus facile de mise en oeuvre.
JR

[Gyrocompas]

Bonjour,
La solution Lidar va rapidement montrer ses limites, la capacité à être visible en fonction de la couleur de la cible.
Pour vérifier, pointer un laser rouge sur une surface verte...
La détection de mouvement n'est pas très compliquée, il faut seulement être capable de récupérer le flux de la caméra (ainsi que le rang de la ligne dans l'image).
Le traitement en niveau de gris est préférable.
La difficulté sera la compatibilité avec le flux d'images, la taille mémoire image N-1, image N pour la comparaison pendant que N+1 se charge.
le résultat donne ces vidéos où on voit des individus dans la rue entourés d'une marque de couleur.

[jiherve]

Bonsoir,

La détection de mouvement n'est pas très compliquée, il faut seulement être capable de récupérer le flux de la caméra (ainsi que le rang de la ligne dans l'image).

tu manies l’euphémisme avec brio car en fait dans la réalité c'est très compliqué et nécessite beaucoup de puissance de calcul et des traitements d'image non triviaux!
Il existe des capteurs Doppler, voir chez Lextronic, mais je n'en connais pas la portée.
JR

[Gyrocompas]

Bonjour,

dans la réalité c'est très compliqué

Absolument pas, une centaine de lignes pour réaliser ce que j'ai décrit.
Il suffit de distinguer les limites min & max en X et Y pour tracer le contour.
Le plus difficile a été de disposer du flux de la caméra dans le pgm.

Il existe une solution simple sur ce principe, domaine arduichose.
Ne sachant pas s'il s'agit d'un développement personnel ou futur commercial, silence radio.
Seule piste, rester dans les compatibilités du matériel.