S’entraîner
Technologie • Design, innovation et créativité
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Centres étrangers • Juin 2021
Aide au stationnement
Intérêt du sujet• Ce sujet permet de travailler sur le fonctionnement d’un système et le choix de solutions techniques d’après un cahier des charges.
Le radar de recul est un système utilisé à l’arrière des véhicules pour faciliter la manœuvre de stationnement.
Document 1
Un radar de recul est constitué de quatre capteurs à ultrasons positionnés sur le pare-chocs du véhicule. Lorsqu’un obstacle est détecté (mur, véhicule, arbre, personne…), le système émet des bips sonores et affiche la position de l’obstacle sur un écran au tableau de bord.
Document 2
Chaque capteur est capable d’émettre et de recevoir des ultrasons. Lorsqu’un obstacle est présent face au capteur, le délai entre l’émission et la réception de l’onde permet de connaître la distance qui le sépare de l’obstacle. Les informations sont ensuite traitées par l’ordinateur de bord.
Document 3
L’affichage au tableau de bord s’active lorsque la distance avec l’obstacle est inférieure ou égale à 2 m. Des voyants verts apparaissent, puis orange, puis rouges au fur et à mesure que le véhicule se rapproche de l’obstacle. Ils sont accompagnés d’un signal sonore émis par un buzzer dont le rythme s’accélère lorsque la distance diminue.
Document 4Signaux visuels et sonores pour le conducteur
▶ 1. Donner la fonction d’usage du radar de recul. (Rédiger la réponse.) (2 points)
▶ 2. Qu’est-ce qu’un capteur ? (Identifier puis cocher la bonne définition). (2 points)
☐ Un élément permettant d’avertir par un signal sonore.
☐ Un élément capable de prélever une information.
☐ Un élément pouvant transformer un mouvement.
☐ Un élément permettant d’alimenter en énergie.
▶ 3. (3 points)
a) Compléter les deux affirmations ci-dessous concernant le capteur à ultrasons en utilisant les mots : court et long.
Plus la distance est petite, plus le délai émission/réception de l’onde est …
Plus la distance est grande, plus le délai émission/réception de l’onde est …
b) Quel paramètre permet de déterminer la distance entre le véhicule et l’obstacle ?
☐ Le délai entre l’émission et la réception de l’onde.
☐ La vitesse du véhicule.
☐ Le nombre de capteurs.
▶ 4. Compléter la chaîne d’information du système d’aide au stationnement. (6 points)
a) Compléter les deux cases par une fonction (verbe à l’infinitif).
b) Replacer les solutions techniques sur les pointillés :
Buzzer / Capteur à ultrasons / Écran avec voyants / Ordinateur de bord
▶ 5. Pour le bon fonctionnement du système, le capteur à ultrasons doit avoir un temps de réponse inférieur à 500 ms et doit capter un obstacle à partir de 2 m de distance.
Document 5Différents modèles de capteurs à ultrasons
À partir du document 5, choisir le capteur le plus approprié et justifier le choix. (4 points)
▶ 6. À partir du document 4 et du document 6, compléter les huit cases blanches de ce programme lié au fonctionnement du radar de recul (les distances sont en mètres). (8 points)
Document 6Système de codage informatique des couleurs
Les couleurs sont notées « RVB » pour le système de codage informatique.
Code couleur RVB pour le Vert : (rouge 0 ; vert 255 ; bleu 0)
Code couleur RVB pour le Rouge : (rouge 255 ; vert 0 ; bleu 0)
Code couleur RVB pour le Orange : (rouge 255 ; vert 150 ; bleu 20)
Les clés du sujet
Question 1
La réponse à la question se trouve dans le texte introductif. Pose-toi la question « à quoi ça sert ? ».
Question 2
Avant de répondre, demande-toi si c’est bien le capteur qui réalise l’action décrite : est-ce le capteur qui avertit par un signal sonore ? etc.
Question 3
Comprendre le document 2
Observe le document 2 : les arcs de cercle correspondent aux ultrasons. Demande-toi comment se comportent ceux-ci quand on rapproche et quand on éloigne l’obstacle.
Répondre à la question
La réponse est dans le texte du document 2.
Question 4
Comprendre les documents 2 et 3
Les fonctions de la chaîne d’information se trouvent dans les textes en introduction des documents 2 et 3.
Répondre à la question
Commence par placer l’élément qui réalise la fonction acquérir, c’est-à-dire celui qui « voit » l’obstacle. Ensuite, place les éléments qui créent un signal lumineux ou sonore.
Question 5
Comprendre le document 5
Tu dois t’assurer que le capteur choisi respecte les deux contraintes données. Pour cela, il peut faire mieux (détecter plus vite ou plus loin), mais il ne doit pas faire moins bien.
Répondre à la question
Justifie ta réponse en mentionnant bien les deux contraintes.
Question 6
Comprendre les documents 4 et 6
Relève les informations dans le document 4 au sujet des couleurs du voyant et des rythmes du signal sonore, en fonction de la distance de l’obstacle.
Le document 6 donne le code informatique des trois couleurs du voyant. Tu peux rassembler toutes ces informations dans un tableau au brouillon.
Dans le programme, repère les blocs qui correspondent aux différentes situations possibles.
Répondre à la question
Tu peux alors compléter les cases blanches du programme.
▶ 1. La fonction d’usage du radar de recul est de faciliter la manœuvre de stationnement.
▶ 2. Un capteur est un élément capable de prélever une information.
▶ 3. a) Plus la distance est petite, plus le délai émission/réception de l’onde est court.
Plus la distance est grande, plus le délai émission/réception de l’onde est long.
b) Le paramètre qui permet de déterminer la distance entre le véhicule et l’obstacle est le délai entre l’émission et la réception de l’onde.
▶ 4. Voici le schéma complété.
conseil
Repère l’association du capteur avec l’obstacle puis la fonction de l’ordinateur de bord dans le document 2. Ensuite, repère les éléments qui sont associés dans le document 3, ils ont la même fonction.
▶ 5. Les capteurs à ultrasons des modèles A et C peuvent détecter un obstacle à partir de 2 m, même plus loin pour le modèle A.
Le temps de réponse du modèle A est inférieur à 500 ms, contrairement au modèle C.
Donc, il faut utiliser le capteur à ultrasons modèle A.
▶ 6.
