Les ondes:
Une onde est la propagation d’une perturbation dans un milieu avec transport d’énergie mais sans transport de matière. Elle est caractérisée par sa célérité c, sa fréquence F et sa longueur d’onde λ.
Il existe plusieurs types d’ondes dont les ondes sonores auxquelles nous nous intéresserons aujourd’hui.
Une onde sonore est une vibration mécanique pouvant se propager de proche en proche dans un milieu matériel (gaz, liquide ou solide)
Les domaines de fréquence :
On distingue trois types d'ondes sonores :
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Les ondes perceptibles par l'oreille humaine ;
Fréquence comprise entre 20 Hz et 20 kHz : le champ auditif de l’Homme
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Les infrasons :
Fréquence inférieure à 20 Hz. : Inaudibles par l’Homme mais par certains animaux comme la taupe ou l’éléphant
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Les ultrasons :
Fréquence supérieure à 20 kHz : Utilisés par les chauves-souris pour percevoir l’environnement
Ces ondes ultrasonores permettent des mesures de distance par un système d’échos.
En effet, certains obstacles réfléchissent les ondes. Il est alors possible de calculer la distance séparant ces obstacles et un ensemble émetteur-récepteur d'ondes en mesurant la durée séparant l'émission de l'onde et la réception de l'écho.
L’onde effectuant un aller-retour entre l'ensemble émetteur-récepteur et l'obstacle.
La distance d entre un ensemble émetteur-récepteur d'ondes et un obstacle réfléchissant vaut :
Avec :
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d : distance entre l'ensemble émetteur-récepteur d'ondes et l'obstacle en m.
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c : vitesse de propagation de l'onde, en m.s−1.
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Δt : durée séparant l'émission de l'onde et la réception de l'écho, en s.
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Par suite, grâce à ce mécanisme on a crée dans les voitures le radar de recul. C’est en fait un abus de langage, car un radar classique utilise des ondes électromagnétiques tandis que le radar de recul se base sur le principe de la réflexion des ondes sonores sur des objets. C’est en réalité un sonar.
Le nom sonar est un acronyme de l’expression SOund Navigation And Ranging qui signifie Système de navigation et de Télémétrie par Échos sonores.
La Classe S W140 de Mercedes-Benz fut le premier modèle automobile à utiliser la technologie du sonar pour l'aide au stationnement.
Principe de fonctionnement :
Lors de l’enclenchement de la marche arrière, le système mesure la distance comprise entre l’arrière du véhicule et l’obstacle le plus proche d’une manœuvre. L’aide au stationnement fonctionne sur le principe du sonar, il utilise les ultrasons émis par les capteurs, ces ultrasons rebondissent sur l’obstacle pour être captés et renvoyés au calculateur. Les résultats sot traduits et enfin, le conducteur est informé par un signal sonore de la présence d’un obstacle. En effet, la fréquence du signal est modulée d’après la distance qui sépare l’obstacle du véhicule.
T = 0 sec
0,0060 sec
Calcul de la distance:
Détection d'obstacle
Donc l'obstacle se situe à 1,02 mètres de la voiture.