Contribution à la mise en œuvre d’une plate-forme de simulation d’un système radar : application à un radar automobile d’aide à la conduite

Contribution to the design of a radar system simulation platform : application to an automotive radar for driver assistance systems

• Auteur / Autrice : Géraldine Piel
• Direction : Michel Ney
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiques et sciences pour l’ingénieur
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Brest
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ghaïs El Zein

Mots clés

Mots clés contrôlés

Radar automobile d'aide à la conduite

Simulation par ordinateur

Conduite automobile

Mots clés libres

Radar automobile d’aide à la conduite

Radar ACC

Plate-forme de la simulation

Simulation enveloppe

Simulation systeme

Cosimulation

Systeme radar monopulse FSK

Traitement du signal en bande de base

Résumé

Compte tenu du développement de la circulation routière et de la nécessité d'une sécurité accrue, les systèmes pour véhicules intelligents se sont considérablement développés ces dernières années. Ces systèmes détectent l'environnement de conduite pour assister le conducteur en vue d'un fonctionnement optimal du véhicule. L'accent est mis sur l'aspect tactique de la conduite (moteur) par opposition à l'aspect stratégique (choix d'itinéraire). Un élément essentiel de ce développement est le radar ACC d'aide à la conduite qui a été développé dans la bande 76-77GHz. Afin de se placer parmi les leaders mondiaux des concepteurs radars ACC, Autocruise (société implantée en Bretagne sur le Technopôle Brest Iroise) doit développer de nouveaux concepts radars. Face à ce système complexe, il est difficilement envisageable de proposer de nouvelles solutions sans avoir recours à un outil de simulation qui permette de prendre en compte le système dans sa globalité. Cet outil passe par la mise en oeuvre d'une plate-forme de simulation, efficace et fiable, pour laquelle on modélise précisément les sous-ensembles analogiques et le traitement du signal associé. Seule une maîtrise forte de cette démarche de modélisation pourra permettre à terme une meilleure maîtrise des coûts voire de l'évolution des fonctionnalités du radar développé. Il faut donc imaginer utiliser conjointement l'ensemble des outils de simulation à disposition : simulations circuit, électromagnétique 2,5D et 3D, système pour pouvoir rendre compte du fonctionnement global du radar. Une première plate-forme de ce type a été développée lors de cette thèse, selon cette démarche de modélisation et de simulation globale.

Driving assistance systems have become more and more present over the past few years with the steady increase in traffic and the need for better road safety. These systems are designed to detect movement in the surrounding road environment in order to assist drivers as much as possible and help them make the best use of their vehicles. They focus on tactics (steering wheel, brakes, acceleration, etc. ) rather than strategy (choice of routes, etc. ). One of the main elements of this development is the 76-77 GHz ACC radar sensor. Autocruise, a firm located in Brittany, France (and more specifically on the industrial site of Technopôle Brest Iroise), develops new radar concepts with the aim of becoming one of the world leaders in the field of ACC designers. Suggesting new solutions is proving difficult without using a simulation tool which would help us grasp all aspects of this complex system. Such a tool involves implementing an efficient and reliable simulatior platform where analogue subsets and their associated signal processing have been modelled. Better control c costs (and possibly better evolution of radar functionalities) can only be achieved in the long term through mastering this modelling. This is why the available simulation tools are used jointly one with another: circuit simulations, electromagnetic simulations, 2. 5D and 3D and system simulations that give an overview of the operating ACC radar. This thesis presents a platform of this kind for the first time following the abovementioned concept of global simulation and modellinq.