Projets Génie Electrique 2005

P04B20

Système de mesure de distance et de vitesse autonome

Etudiants : Nicolas SUET et Guillaume MEGRETTE
Tuteur Technique : Jean Gallice
Tuteur Industriel : Philippe Baumuller



Notre projet est une sous partie du projet PAROTO (Projet Anti-collision Radar et Optronique pour l'auTOmobile) développé par le LASMEA et SAGEM.
Le projet PAROTO a pour objectif d'apporter une aide aux conducteurs d'automobiles pour accroître la sécurité dans des situations particulières. Le projet consiste à développer un système capable d'avertir le conducteur en cas de situation dangereuse, c'est-à-dire détecter les obstacles se situant sur la trajectoire du véhicule à plus de deux seconde de l'impact.
Pour réaliser un tel projet il a été décidé d'utiliser la complémentarité de deux capteurs. Une caméra IR développée par SAGEM permet d'avoir des informations sur le site et le gisement des cibles, ceci sur un angle large devant le véhicule. L'autre capteur est un radar développé par le LASMEA. Il permet d'avoir des informations précises sur la vitesse et la distance des cibles situées dans l'axe de la trajectoire. Cette complémentarité permet de prendre en compte dans l'analyse la cinématique des obstacles.

Le module Traitement Radar fait l'objet de notre projet, les algorithmes de traitement de l'information ont été validés par le LASMEA. Notre travail consiste à effectuer une intégration matérielle différente plus adaptée au contexte automobile. Notre système doit à terme fournir la vitesse, la distance et l'énergie renvoyées par les cibles situées face au radar.
Il a été décidé d'intégrer ce système autour d'un environnement type DSP très adapté aux calculs intensifs imposé par le traitement du signal. Une carte de développements Texas Instrument avec un DSP de la famille C6x a été retenue.
Un prototype de carte d'acquisition analogique / numérique a été conçue pour répondre à l'échantillonnage haute fréquence (20 MHz) des signaux radar imposé par le projet. Cette carte intègre 2 convertisseurs analogique / numérique 12 bits Texas Instrument capables d'échantillonner jusquà 25 MHz les signaux radar. Un CPLD Altéra est utilisé pour communiquer les échantillons numériques à la carte DSP.
Les points critiques au niveau des performances de ce projets sont : la fréquence d'échantillonnage, la vitesse de communication CPLD - DSP et les temps de calcul exigés par les algorithmes de traitement du signal (suppression de valeur moyenne, fenêtrage de Hamming, FFT complexe, calcul d'énergie, normalisations).

Mots clef : automobile, anti-collision, calculateur embarqué, radar pulse doppler, traitement du signal, carte d'acquisition, échantillonnage, CPLD, VHDL, FFT, DSP.