EP4639222A1 - Système de détection d'un véhicule automobile comportant un module d'émission et un module de réception d'un faisceau lumineux - Google Patents

Système de détection d'un véhicule automobile comportant un module d'émission et un module de réception d'un faisceau lumineux

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EP4639222A1
EP4639222A1 EP23833808.1A EP23833808A EP4639222A1 EP 4639222 A1 EP4639222 A1 EP 4639222A1 EP 23833808 A EP23833808 A EP 23833808A EP 4639222 A1 EP4639222 A1 EP 4639222A1
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EP
European Patent Office
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light
light beam
module
calculation unit
data sequence
Prior art date
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Pending
Application number
EP23833808.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Mickael MIMOUN
Sidahmed BEDDAR
Pierre Renaud
Hafid El-Idrissi
Jose Afonso
Matheo GOURDON
Geoffrey PIQUARD
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Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93277—Sensor installation details in the lights

Definitions

  • System for detecting a motor vehicle comprising a transmission module and a reception module of a light beam
  • the invention relates to the field of automobile lighting and functions of detecting an object by a motor vehicle and estimating the distance separating this object from the vehicle. More specifically, the invention relates to a lighting system of a motor vehicle capable of implementing telemetry functions by means of the light that it emits.
  • the light source allowing the emission of this light beam is controlled by an electrical signal modulated in pulse width, or PWM (from the English “Pulse Width Modulation”).
  • PWM pulse width modulated in pulse width
  • the light source is thus periodically activated and deactivated by this PWM signal, so that the light beam emitted is composed of light pulses succeeding one another with a sufficiently high frequency so that the human eye no longer distinguishes them.
  • the intensity of the light beam emitted is a function of the duty cycle of this PWM signal, so that it is possible to control it by adjusting this duty cycle and therefore to perform a photometric function.
  • the light source of the light module can be controlled so that the pulses of the emitted light beam carry a sequence of data.
  • the light system can thus be equipped with a reception module in order to receive the light beam emitted, after reflection on an object in the vicinity of the vehicle.
  • a calculation unit of the motor vehicle can then, after detection of the sequence of data in the received light beam, determine the time of flight of the emitted light beam and therefore evaluate the distance separating the vehicle from the object.
  • the light beam can retain its original function, namely to perform a photometric function, while allowing the light system to implement a telemetry function, which can be particularly advantageous for example for telemetry functions. driving assistance or in the context of autonomous or semi-autonomous driving.
  • this type of system has a drawback for certain photometric functions, in particular for flashing type functions.
  • a direction indicator type function implemented by a light module must be composed of a sequence of successive cycles each composed of an “active” phase in which the light module is turned on and an “inactive” phase. » in which the light module is off. Therefore, its use for a telemetry function is limited to active phases, no light beam capable of supporting this telemetry function being emitted during inactive phases. This intermittent absence can thus lead to a loss of tracking of an object detected during an active phase, in particular when the relative speed between this object and the vehicle is high.
  • the present invention is placed in this context, and aims to meet this need.
  • the invention relates to a lighting system of a motor vehicle, comprising: a. a transmission module comprising a light module capable of emitting a light beam whose spectrum has at least one portion in the visible spectrum, and a modulation unit arranged to control the light module for the production, from said emitted light beam, a flashing photometric function comprising a sequence of successive cycles each composed of an active phase followed by an inactive phase, the modulation unit being able to receive a sequence of data, called modulating, and arranged to modulate said light beam transmitted from the received data sequence; b. a reception module capable of receiving a light beam, in which the reception module comprises an elementary acquisition module comprising a photodetector capable of converting a light signal that it receives into an electrical signal.
  • the lighting system is characterized in that it comprises a calculation unit arranged to generate a first modulating data sequence having a first cyclical ratio and to transmit said first modulating data sequence to the unit modulation for the emission of a first light beam modulated by the light module during each active phase and in that the calculation unit is arranged to generate a second modulating data sequence having a second duty cycle lower than the first duty cycle and to transmit said second modulating data sequence to the modulation unit for the emission of a second light beam modulated by the light module during each inactive phase; and in that the calculation unit is arranged to determine a time of flight separating the emission of the first or second modulated light beam emitted, from the reception of a light beam received by the reception module, from an electrical signal converted by the photodetector from said received light beam.
  • the invention proposes to modulate a first light beam, emitted by a light module of the emission module only during each active phase, which natively performs a flashing photometric function, such as a direction indicator.
  • the resulting light beam could for example be a pulsed beam, each pulse corresponding to one or more consecutive high values of the first modulating sequence and the interval separating two consecutive pulses corresponding to one or more consecutive low values of the first modulating sequence.
  • Each pulse of the modulated light beam is emitted with a peak light power, so that the average light power of the first modulated light beam emitted, necessary for carrying out the photometric function, is thus defined by the peak light power and the duty cycle of the modulating data sequence.
  • the modulating sequence being generated cyclically, the first modulated light beam emitted will periodically contain this sequence while continuously performing the photometric function during each active phase.
  • the calculation unit can thus detect, from the electrical signal converted by the photodetector, the presence of this modulating sequence in a beam received by the reception module and thus detect the presence of an object in the environment of the vehicle and estimate your distance from the vehicle.
  • the invention further proposes to modulate another light beam, emitted by the light module of the emission module only during each inactive phase.
  • this second beam will be modulated with a data sequence whose duty cycle is low, so that the average power of the second modulated beam is particularly low, particularly with regard to the average power of the first modulated beam.
  • the second modulated beam is imperceptible and that it makes it possible to maintain a substantially off appearance of the light module, so as to satisfy the regulatory requirements of the flashing photometric function, while allowing the calculation unit to detect, from this second modulated beam, the presence of an object during each inactive phase.
  • the light module is able to emit a first, respectively a second, light beam whose spectrum has a wavelength in the visible, in particular between 400 nm and 500 nm .
  • the first, respectively the second, light beam may have a color called amber or orange.
  • the light module comprises a light source comprising a semiconductor generator capable of emitting an elementary light beam, in particular whose spectrum has a wavelength in the visible, and a photoluminescent element capable of converting said elementary light beam to obtain said light beam.
  • the semiconductor could for example be a gallium nitride, or even GaN, capable of emitting, by electroluminescence and in response to an electric current passing through it, rays of blue light.
  • the photoluminescent element could for example be under the form of a resin comprising a yttrium and aluminum garnet doped with cerium, or CE:YAG, capable of absorbing blue light and, by photoluminescence and in response to the excitation produced by this light, to emit rays of yellow light.
  • CE:YAG cerium
  • the photoluminescent element is arranged on the generator so that part of the blue light rays excite this element so that it emits orange light rays by photoluminescence. The other part of the blue light rays passes through this element.
  • the light source simultaneously emits, when electrically powered, rays of blue and yellow light, in proportions such that the light thus formed appears yellow, orange or amber to the human eye.
  • the light source could thus be a laser type source, a light-emitting diode, a laser diode with a vertical cavity emitting from the surface, also called VCSEL (from the English “Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser”) or even a superluminescent diode or SLED (from the English “Superluminescent diode”).
  • VCSEL from the English “Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser”
  • SLED from the English “Superluminescent diode”.
  • the light module comprises a light source, the modulation unit being arranged to control said light source for the emission of the first light beam modulated by the light module during each active phase and to control said light source for the emission of the second light beam modulated by the light module during each inactive phase. It is thus understood that the same light source is used for the emission of the first modulated light beam during the active phase and for the emission of the second modulated light beam during the inactive phase.
  • the light module may include an optical unit arranged to project the light rays emitted by the light source to form said first or second light beam.
  • the light module comprises a first light source and a second light source, the modulation unit being arranged to control said first light source for the emission of the first light beam modulated by the light module during each active phase and to control said second light source for the emission of the second light beam modulated by the light module during each inactive phase.
  • the light module comprises a common optical unit arranged to project the light rays emitted by the first and second light sources to form said first and second light beams.
  • the module may include two separate optical units, each arranged to project the light rays emitted by one or the other of the light sources to form said first and second light beams.
  • the second light source and the optical unit may be arranged to perform together another regulatory photometric function, capable of being activated when the flashing photometric function is deactivated.
  • the calculation unit is arranged to generate a first data sequence having a first duty cycle greater than 10% and to generate a second data sequence having a second duty cycle less than 5%.
  • the calculation unit can generate a first sequence whose duty cycle is greater than or equal to 50% and can generate a second sequence whose duty cycle is less than or equal to 1%. This ensures that the average light power of the second modulated light beam is a particularly low fraction of the average light power of the second light beam.
  • the calculation unit is arranged to generate a second data sequence having a determined duty cycle so that the second modulated light beam comprises a single light pulse.
  • the calculation unit being able to receive an electrical signal converted by the photodetector from a light beam received by the reception module, the calculation unit is arranged to detect a light pulse in the light beam received from said electrical signal and to determine a time of flight separating the emission of said light pulse of the second light beam, from the reception of said light pulse detected by the reception module.
  • the calculation unit thus carries out a direct estimation of the flight time of the second light beam, by detecting, for example by thresholding a portion of the electrical signal corresponding to the duration of the second data sequence, the presence of an echo of the light pulse of the second light beam.
  • the second data sequence is transmitted periodically to the modulation unit so that the second modulated light beam emitted during an inactive phase comprises a train of light pulses separated by a constant time interval.
  • This time interval thus makes it possible to define an unambiguous detection distance.
  • the calculation unit is arranged to determine the flight times separating the emissions of a train of light pulses of the second light beam, from the reception of a train of light pulses detected by the reception module .
  • the calculation unit is arranged to generate a histogram of the flight times determined during a given period of time, to detect the presence of one or more objects in the environment of the vehicle from the histogram, in particular by selecting one or more of the determined flight times whose occurrences are greater than a given threshold, and possibly to estimate a distance separating said object(s) from the vehicle from the selected flight times.
  • the light system may include a demodulation unit connected to the photodetector and arranged to extract a sequence of data, called demodulated, from an electrical signal converted by this photodetector; and, the calculation unit being able to receive a sequence of data demodulated by the processing unit demodulation from an electrical signal converted by the photodetector from a light beam received by the reception module, the calculation unit is arranged to estimate values of a correlation function between said demodulated data sequence and said second sequence of modulating data and to determine a time of flight separating the emission of said second modulated light beam emitted, from the reception of said light beam received, from the values of the correlation function.
  • the calculation unit can estimate the values of a correlation function between the demodulated data sequence and the second modulating data sequence, each value of the correlation function is associated to a value of a time offset of the modulating sequence, or of the demodulated sequence, used to estimate this value of the correlation function.
  • the light system comprises a demodulation unit connected to the photodetector and arranged to extract a sequence of data, called demodulated, from an electrical signal converted by this photodetector; and, the calculation unit being capable of receiving a sequence of data demodulated by the demodulation unit from an electrical signal converted by the photodetector from a light beam received by the reception module, the calculation unit is arranged to estimate values of a correlation function between said demodulated data sequence and said first modulating data sequence and to determine a time of flight separating the emission of said first modulated light beam emitted, from the reception of said received light beam, from the values of the correlation function.
  • the calculation unit is arranged to generate said first modulating data sequence, and possibly said second modulating data sequence, from an initial sequence of pseudo-random binary type.
  • a pseudo-random binary sequence is a data sequence composed of high values, namely “1s”, and low values, namely “1s”. 0”.
  • PRBS from the English “PseudoRandom Binary Sequence”
  • This type of sequence has particularly interesting properties. Indeed, its autocorrelation function is maximum for a zero time shift, that is to say when the sequence is compared to itself, and has a value significantly lower than this maximum for all other time shifts, c that is, when the sequence is compared to temporally shifted versions of itself. Furthermore, the cross-correlation function between two pseudo-random binary sequences is significantly lower than the maximum of the autocorrelation functions of these sequences. Finally, this type of sequence is generally generated by means of a linear feedback shift register, or LFSR (from English “Linear Feedback Shift Register”), which produces a periodic recurring sequence whose pattern is a pseudo binary sequence -random.
  • LFSR linear Feedback Shift Register
  • the correlation function thus estimated will thus be maximum for the offset value time corresponding to the flight time of the modulated light beam emitted, reflected and then received, even in the event of significant noise. Consequently, the calculation unit can identify this time shift value associated with the maximum value of the correlation function with significant precision and deduce therefrom the distance separating the object on which the beam was reflected and the motor vehicle. . Furthermore, taking into account the cross-correlation properties, it thus appears unlikely that the reception of a modulated light beam emitted by an equivalent system of another motor vehicle will result in the detection of a false positive. Finally, we understand that the detection is carried out not on a single pulse but on a complete data sequence, so that the signal-to-noise ratio of the system is improved.
  • the calculation unit is arranged to generate an initial sequence of pseudo-random binary type of maximum size and to generate said first and/or second modulating data sequence from said initial sequence.
  • the maximum of the autocorrelation function i.e. for a zero time offset
  • the cyclic ratio of the sequence that is to say the ratio between the number of high values and the total length of the sequence.
  • this duty cycle is 50%. This duty cycle value thus makes it possible to increase the precision of detection of the peak, or estimation of the maximum, of the autocorrelation function, and therefore the precision of estimation of the distance from the vehicle to the detected object.
  • the calculation unit is arranged to estimate each value of the correlation function between said demodulated data sequence and said first and/or second modulating data sequence by evaluating the correlation cross of the demodulated data sequence and the first and/or second modulating data sequence delayed by a given duration associated with said value.
  • each value of the correlation function is thus associated with a value of a time offset of the first and/or second modulating sequence used to estimate this value of the correlation function.
  • the calculation unit is thus arranged to identify the time shift value associated with the maximum value of the cross-correlation function.
  • the calculation unit is arranged to generate and transmit the first modulating data sequence to the modulation unit for the emission of a first light beam modulated by the light module during each active phase, the calculation unit being arranged to estimate a distance separating the vehicle from an object in the environment of the vehicle from the determination of a time of flight separating the emission of the first modulated light beam from receiving a beam light received by the reception module.
  • the calculation unit is arranged to estimate a relative speed of movement of the object with respect to the vehicle from said estimated distance, and the calculation unit is arranged to, when said estimated relative speed is greater at a given threshold speed, generate and transmit said second modulating data sequence to the modulation unit for the emission of a second light beam modulated by the light module during each inactive phase.
  • the first light beam performs a telemetry function during the active phases, which makes it possible, from several distances estimated successively, to estimate the speed of movement of the object in relation to the vehicle.
  • this estimated speed, or a speed predicted from this estimated speed exceeds a given threshold, it is therefore possible to lose tracking of the object which was detected during an active phase, during the inactive phase next.
  • the calculation unit can thus activate the telemetry function carried out by the second light beam during the following inactive phase(s), in order to guarantee continuity of detection and tracking of the object.
  • the reception module comprises a plurality of elementary acquisition modules arranged in a matrix.
  • the reception module comprises a plurality of elementary acquisition modules each comprising a photodetector capable of converting a light signal that it receives into an electrical signal.
  • all of the photodetectors can form a sensor, for example a single electronic component.
  • the photodetector of the or each elementary acquisition module is an avalanche photodiode.
  • This type of photodetector is also known as SPAD, from English “Single-Photon Avalanche Diode”. All of the avalanche photodiodes can thus form a silicon photomultiplier or SiPM (from the English “Silicon PhotoMultiplier”).
  • SiPM from the English “Silicon PhotoMultiplier”.
  • This type of photodetector makes it possible to detect the incidence of a single photon with a significant gain, for example of the order of 10 6 , and therefore to compensate for degradations in the signal-to-noise ratio due to external conditions.
  • the reception module may comprise an optical unit arranged in front of the elementary acquisition module.
  • the transmission module is arranged in a front headlight of the motor vehicle.
  • the reception module and the transmission module are arranged in a front headlight of the motor vehicle.
  • the light module is arranged so that the first light beam participates, totally or partially, in the production of a first predetermined regulatory photometric function.
  • the light module is arranged so that the first light beam participates, totally or partially, in the realization of a first function “direction indicator” type signaling.
  • the modulation unit could be arranged so that each active phase has a duration of approximately 500 ms and that each inactive phase has a duration of approximately 500 ms.
  • the invention also relates to a method for detecting an obstacle located in the environment of a motor vehicle and for estimating the distance separating this object from the vehicle, the method being implemented by a system luminous, in particular by a lighting system according to the invention.
  • FIG. 1 represents, schematically and partially, a view of a system of a motor vehicle according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 represents, schematically and partially, a telemetry method implemented by the system of [Fig. 1] ;
  • FIG. 3 represents, schematically and partially, a top view of a road scene during the implementation of the telemetry method by the system of [Fig. 1] ;
  • FIG. 4 represents, schematically and partially, a telemetry method implemented by the system of [Fig. 1] ;
  • FIG. 5 represents, schematically and partially, an example of a control signal for producing a flashing photometric function implemented by the system of [Fig. 1],
  • FIG. 1 a system 1 of a motor vehicle according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the system 1 comprises a transmission module 2 arranged to emit a light beam Fl and a reception module 3 intended to receive a light beam F2.
  • the transmission module 2 and the reception module 3 are arranged in the same front headlight of the motor vehicle. It could be envisaged that modules 2 and 3 be arranged in different locations of the motor vehicle, without departing from the scope of the present invention.
  • the emission module 2 comprises a light module 21 intended to emit a light beam Fl and a modulation unit 22.
  • the light module 21 is arranged so that the light beam Fl which it emits has an electromagnetic spectrum of which at least a portion is located in the visible spectrum.
  • the spectrum presents lines in a wavelength range between 400 and 500 nm. Note that it is possible that the spectrum presents other intensity peaks, in the visible and/or in the infrared.
  • the light module 21 comprises a light source 23 capable of emitting light rays and an optical unit 24 arranged to project these light rays to form the light beam Fl.
  • the optical unit 24 may indifferently comprise one or more reflectors, one or more lenses, one or more diaphragms or one or more collimators or even a combination of several of these optical elements.
  • the light source 23 comprises for example a semiconductor generator (not shown), for example a gallium nitride or even GaN, capable of emitting, by electroluminescence and in response to an electric current passing through it, rays of blue light with an emission peak at 450 nm.
  • the light source also comprises a photoluminescent element, in the form of a resin comprising a cerium-doped yttrium aluminum garnet, or CE:YAG, capable of absorbing blue light and, by photoluminescence and in response to the excitation produced by this light, to emit rays of yellow, orange or amber light.
  • the photoluminescent element is arranged on the generator so that part of the blue light rays excite this element so that it emits, by photoluminescence, rays of yellow, orange or amber light.
  • the other part of the blue light rays passes through this element.
  • the light source 23 simultaneously emits, when electrically powered, rays of blue and yellow light, the light thus formed appearing orange or amber to the human eye.
  • the light beam Fl is composed, partially or totally, of orange or amber light
  • the optical unit 24 is arranged to shape this light beam Fl so that its photometric distribution satisfies the requirements of said function.
  • the light beam Fl participates in the production of a direction indicator type function.
  • the modulation unit 22 cyclically controls the light source 23 so that, for one cycle, the light beam Fl is emitted during a period TTI, then deactivated during a period TTI.
  • the function performed by the light module 21 is thus flashing and comprises a sequence of cycles each composed of an active phase, in which the light beam Fl is emitted, and an inactive phase, in which the light beam Fl is extinguished.
  • this light beam Fl allows system 1 to perform functions of detecting and evaluating the position of an object on the road, as will be described in connection with [Fig. 2] which represents a telemetry method implemented by the light system 1 using the light module 21, as well as with [Fig. 3] which represents a top view of a road scene during the implementation of this telemetry method implemented by the system 1.
  • FIG. 2 represents a motor vehicle equipped with the lighting system 1 according to the invention, as well as a first object 01.
  • system 1 includes a calculation unit 4.
  • the calculation unit 4 In a first step, initialized at the start of an active phase, the calculation unit 4 generates, periodically, an initial data sequence Seqla.
  • the initial sequence Seqla is, in the example described, a binary type sequence, composed of "0" and "1", pseudo random and of maximum size, also called M-sequence, presenting a cyclic ratio of 50%.
  • the calculation unit 4 In a second step, the calculation unit 4 generates a first data sequence Seq2a, called modulating, from the initial sequence Seqla, while retaining at least the same autocorrelation and cross-correlation properties of the sequence. initial Seqla. For example, the calculation unit can generate a first sequence of data Seq2a whose duty cycle is less than 50%, while remaining greater than 10%. Alternatively, we could provide for the first modulating sequence Seq2a to be identical to the initial sequence Seqla.
  • the modulation unit 22 modulates the light beam Fl emitted by the light module 21 during each active phase, from this first data sequence Seq2a, for example by controlling the electrical power supplied to the light source 23.
  • the modulation unit 22 comprises a generator of a control signal modulated in pulse frequency.
  • This control signal makes it possible to control a switching power supply (not shown) of the light source 23.
  • the frequency reference of this control signal fixed by the modulation unit 22, thus makes it possible to control the power average electrical power supplied to the light source 23, and therefore to control the light intensity of the light beam Fl, so as to satisfy the requirements of the photometric function that it performs.
  • the modulation unit 22 converts the data sequence Seq2a into a modulating signal and modulates the initial control signal using this modulating signal.
  • the light beam Fl thus emitted during an active phase under the control of the modulated signal Sseqa, is composed of a train of light pulses.
  • the pulses follow one another with a sufficiently high variable frequency, for example greater than 10 MHz, in particular between 50 MHz and 100 MHz, so that the human eye no longer distinguishes them.
  • the amplitude, width and/or position of each pulse with regard to the period allows the light beam Fl to transport the data sequence to the reception module 3.
  • each light pulse corresponds to a bit with value “1” of the modulating sequence Seq2a.
  • the average power of a portion of the light beam Fl containing the first sequence Seq2a is thus defined by the number of bits with value “1” of this sequence Seq2a with regard to the total number of bits of this first sequence Seq2a, by the duration T p of the pulses and by the peak power P p of these pulses.
  • the calculation unit 4 can thus determine the values of the peak power P p and the duration d pulse T p as a function of the duty cycle of the first modulating sequence Seq2a and a photometric function setpoint, for example expressed as an average power setpoint or a frequency setpoint of the modulated signal Sseqa.
  • pulse coding modulation or PGM from English “Puie Code Modulation”
  • modulation in pulse amplitude or PAM from English “Puie Amplitude Modulation”
  • pulse width modulation or PWM from English “Pulse Width Modulation”
  • pulse position modulation or PPM from English “Puie Position Modulation”.
  • the light beam Fl is thus emitted during each active phase until it reaches an object O, located in the environment of the vehicle, which reflects it towards the reception module 3.
  • the light beam F2 received by the reception module reception is thus composed of part of the light beam Fl, reflected by the object O and noise, for example generated by sources of stray light such as urban lighting, automobile lighting, or even the sun.
  • the reception module 3 comprises an optical unit 31, downstream of which a plurality of elementary acquisition modules 32 are provided.
  • the reception module 3 also comprises a demodulation unit 33.
  • Each of the elementary acquisition modules 32 includes a photodetector.
  • the light beam F2 received by the reception module 3 is thus concentrated by the optical unit 31 on one or more of the photodetectors.
  • the photodetectors are identical and are each formed by an avalanche photodiode of a silicon photomultiplier. These photodiodes are distributed in a matrix fashion. Note that the dimensions of the photodetectors are of the order of a micrometer.
  • the assembly thus forms a sensor whose spatial reception resolution is of the order of 1°, or even 0.1°, and whose detection capabilities, due to the use of avalanche photodiodes, are particularly important. , even in the event of degraded acquisition conditions.
  • each of the photodetectors converts the portion of the light beam F2 that it receives into an electrical signal Sel which it transmits to the demodulation unit 33, which can then extract a data sequence Seq3. , called demodulated, in a fifth step.
  • the demodulation unit 33 can for example count, from the electrical signal Sel, the number of photons received by an elementary acquisition module 32 during a time interval corresponding to a pulse duration T p , then determine by thresholding with regard to a value determined from the peak power P p whether or not this quantity of photons corresponds to a pulse of the light beam Fl, and therefore to a bit with a value “1” or a bit with a value “0”.
  • the demodulated binary sequence Seq3 is thus transmitted to the calculation unit 4, which estimates, in a sixth step, the values of a correlation function Fcorr between the first modulating sequence Seq2a and the demodulated sequence Seq3.
  • the calculation unit 4 thus evaluates, for a plurality of time shift values, the value of the cross-correlation, by means of a cyclic convolution product, between the demodulated sequence Seq3 and the first delayed modulating sequence Seq2a according to each of the time offset values.
  • the correlation function Fcorr will thus be maximum for a time shift value corresponding to the flight time of the light beam Fl, separating the instant where it is transmitted by the transmission module 2 and the instant when it is received by the reception module 3, the first modulating sequence Seq2a delayed by this value thus corresponding substantially to the demodulated sequence Seq3, except for noise.
  • the calculation unit 4 identifies this maximum value of the correlation function Fcorr and estimates the value T of this flight time of the light beam Fl between the object O and the vehicle, associated with this maximum value.
  • step E8 the calculation unit 4 estimates the distance d separating the object O from the vehicle.
  • the first light beam Fl performing a direction indicator type function, it is emitted only during the active phases of this function. Therefore, the system 1 is unable to implement a telemetry function during the inactive phases of the flashing photometric function, which can hinder the performance of advanced functions, such as tracking the object O during of its movement or of the movement of the vehicle, in particular if the relative speed of the object O and the vehicle is significant.
  • the light system 1 implements another telemetry method using of the light module 21, which then emits, during this inactive phase, a second modulated light beam Fl'.
  • FIG. 4 represents a telemetry method implemented by the light system 1 using the light module 21 during an inactive phase
  • FIG. 5 shows a control signal Sseq obtained using the methods of [Fig. 2] and [Fig.4] during several cycles of the photometric function.
  • the calculation unit 4 In a first step, initialized at the start of an inactive phase, the calculation unit 4 generates a second modulating data sequence Seq2b having a duty cycle substantially lower than the duty cycle of the first modulating sequence Seq2a.
  • the second modulating data sequence Seq2b may have a duty cycle less than or equal to 1%, for example by comprising a single bit with a value “1”, so that the second modulated light beam comprises a single light pulse for a period corresponding to the total number of bits of the second modulating sequence Seq2b.
  • a light beam Fl' is emitted by the light module 21 during the inactive phase, the modulation unit 22 modulating this light beam Fl', from this second data sequence Seq2b.
  • the modulation unit 22 thus converts the second data sequence Seq2b into a modulating signal and modulates the initial control signal using this modulating signal.
  • the second light beam Fl' thus emitted under the control of the modulated signal Sseqb is composed of a single light pulse corresponding to the bit with value “1” of the modulating sequence Seq2a.
  • the peak power P p of this pulse being identical to the peak power of the pulses of the first light beam Fl, the low duty cycle of the second modulating sequence Seq2b makes it possible to greatly reduce the average power of the second light beam Fl'.
  • This low average power of the second light beam Fl' makes it substantially imperceptible, during the inactive phase, and maintains a substantially extinguished appearance of the second light module 21, which makes it possible to satisfy the regulatory requirements of the photometric function carried out by the first light beam Fl, this function remaining flashing with active and inactive phase cycles.
  • the light pulse contained in this second light beam Fl' remains capable of reaching the object O to be reflected there towards the reception module 3, so that the system 1 can continue the telemetry function during an inactive phase.
  • the second data sequence Seq2b is transmitted periodically during the inactive phase to the modulation unit 22 so that the second light beam Fl' is composed, for the same inactive phase, of a train of light pulses separated by a constant time interval and whose duration is significantly greater than the duration of the light pulses.
  • a third step one or more of the photodetectors of the reception module 3 converts the portion of the light beam F2 which it receives, into an electrical signal Sel which it transmits to the calculation unit 4 which there detects, in a fourth step, for example by thresholding, the presence of a light pulse in this received light beam F2.
  • the calculation unit can directly estimate a flight time T separating the emission of said light pulse of the second light beam Fl' from the reception of said light pulse detected by the reception module 3.
  • These third and fourth steps are thus renewed by the calculation unit 4 until a series of light pulses is identified, corresponding to a train of light pulses emitted by the light module 21 during the same inactive phase.
  • the calculation unit 4 generates a histogram H of the different flight times thus determined.
  • the calculation unit 4 can thus detect the presence of one or more objects O in a field distant from the vehicle from the histogram H, for example by selecting one or more of the determined flight times whose occurrences are greater than a given threshold, and can thus estimate a distance separating said object(s) O from the vehicle from the selected flight times.
  • the light module therefore emits, cyclically, a light beam Fl during the active phases, under the control of the modulated signal Sseqa, and a light beam Fl' during the inactive phases, under the control of the modulated signal Sseqb, the sequences of the modulated signals Sseqa and Sseqb thus forming a global modulated signal Sseq.
  • the second light beam Fl' can be modulated with a second data sequence Seq2b presenting more than one bit of value "1", as in [Fig. 2], while ensuring that the duty cycle of this second Seq2b data sequence is particularly low compared to the first Seqla data sequence.
  • the calculation unit 4 can then implement the same steps of the method of [Fig. 2] for carrying out the telemetry function during inactive phases by the light module 21.
  • the embodiment which has just been described provides that the same module 21 emits the first light beam Fl during the active phases and the second light beam Fl' during the inactive phases. It may be envisaged, in another embodiment not described, that the second light beam Fl' emitted during the inactive phases is emitted by another light module, normally intended for the realization of another photometric function, for example a daytime running light , and possibly also to carry out a telemetry function.
  • another light module normally intended for the realization of another photometric function, for example a daytime running light , and possibly also to carry out a telemetry function.
  • the invention cannot be limited to the embodiments specifically described in this document, and extends in particular to all equivalent means and to any technically effective combination of these means.

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Abstract

L'invention concerne un système lumineux (1) comportant un module d'émission (2) comportant un module lumineux (21) apte à émettre un faisceau lumineux (Fl, Fl') réalisant une fonction photométrique clignotante et une unité de modulation (22) agencée pour moduler ledit faisceau lumineux émis à partir d'une séquence de données modulante (Seq2a, Seq2b); un module de réception (3) apte à recevoir un faisceau lumineux (F2); et une unité de calcul (4) agencée pour générer des séquences de données modulante de rapport cyclique distinct pour l'émission de faisceau lumineux modulé distinct pendant chaque phase active et inactive; l'unité de calcul étant agencée pour déterminer un temps de vol (T) séparant l'émission du premier ou du deuxième faisceau lumineux modulé émis, de la réception d'un faisceau lumineux reçu par le module de réception (3).

Description

Description
Titre de l'invention : Système de détection d'un véhicule automobile comportant un module d'émission et un module de réception d'un faisceau lumineux
[0001] L'invention concerne le domaine de l'éclairage automobile et des fonctions de détection d'un objet par un véhicule automobile et d'estimation de la distance séparant cet objet du véhicule. Plus précisément, l'invention concerne un système d'éclairage d'un véhicule automobile apte à mettre en œuvre des fonctions de télémétrie au moyen de la lumière qu'il émet.
[0002] Il est connu, dans le domaine automobile, d'utiliser un faisceau lumineux pulsé émis par un module lumineux d'un système lumineux d'un véhicule automobile pour réaliser une fonction photométrique donnée.
[0003] De façon classique, la source lumineuse permettant l'émission de ce faisceau lumineux est contrôlée par un signal électrique modulé en largeur d'impulsion, ou PWM (de l'anglais « Pulse Width Modulation »). La source lumineuse est ainsi périodiquement activée et désactivée par ce signal PWM, de sorte que le faisceau lumineux émis soit composé d'impulsions lumineuses se succédant avec une fréquence suffisamment élevée pour que l'œil humain ne les distingue plus. L'intensité du faisceau lumineux émis est fonction du rapport cyclique de ce signal PWM, de sorte qu'il soit possible de la contrôler en ajustant ce rapport cyclique et donc de réaliser une fonction photométrique.
[0004] Au-delà de la réalisation d'une ou plusieurs fonctions photométriques, comme un feu diurne ou un éclairage de type croisement, diverses fonctions peuvent être mises en œuvre par ce type de module lumineux. Par exemple, la source lumineuse du module lumineux peut être contrôlée pour que les impulsions du faisceau lumineux émis transportent une séquence de données. Le système lumineux peut ainsi être équipé d'un module de réception afin de recevoir le faisceau lumineux émis, après réflexion sur un objet au voisinage du véhicule. Une unité de calcul du véhicule automobile peut alors, après détection de la séquence de données dans le faisceau lumineux reçu, déterminer le temps de vol du faisceau lumineux émis et donc évaluer la distance séparant le véhicule de l'objet.
[0005] De la sorte, le faisceau lumineux peut conserver sa fonction originelle, à savoir réaliser une fonction photométrique, tout en permettant au système lumineux de mettre en œuvre une fonction de télémétrie, laquelle peut être particulièrement avantageuse par exemple pour des fonctions d'assistance à la conduite ou dans le cadre d'une conduite autonome ou semi- autonome.
[0006] Toutefois, ce type de système présente un inconvénient pour certaines fonctions photométriques, notamment pour des fonctions de type clignotant. Par exemple, une fonction de type indicateur de direction mise en œuvre par un module lumineux doit être composée d'une séquence de cycles successifs composés chacun d'une phase « active » dans laquelle le module lumineux est allumé et d'une phase « inactive » dans laquelle le module lumineux est éteint. Dès lors, son utilisation pour une fonction de télémétrie est limitée aux phases actives, aucun faisceau lumineux susceptible de supporter cette fonction de télémétrie n'étant émis pendant les phases inactives. Cette absence intermittente peut ainsi entrainer une perte de suivi d'un objet détecté lors d'une phase active, en particulier lorsque la vitesse relative entre cet objet et le véhicule est importante.
[0007] Il existe ainsi un besoin pour un système lumineux d'un véhicule automobile, capable de réaliser à la fois une fonction photométrique clignotante donnée et une fonction de télémétrie, la fonction de télémétrie restant disponible pendant les phases inactives de la fonction photométrique.
[0008] La présente invention se place dans ce contexte, et vise à répondre à ce besoin.
[0009] A ces fins, l'invention a pour objet un système lumineux d'un véhicule automobile, comportant : a. un module d'émission comportant un module lumineux apte à émettre un faisceau lumineux dont le spectre présente au moins une portion dans le spectre visible, et une unité de modulation agencée pour contrôler le module lumineux pour la réalisation, à partir dudit faisceau lumineux émis, d'une fonction photométrique clignotante comportant une séquence de cycles successifs composés chacun d'une phase active suivie d'une phase inactive, l'unité de modulation étant apte à recevoir une séquence de données, dite modulante, et agencée pour moduler ledit faisceau lumineux émis à partir de la séquence de données reçues; b. un module de réception apte à recevoir un faisceau lumineux, dans lequel le module de réception comporte un module d'acquisition élémentaire comprenant un photodétecteur apte à convertir un signal lumineux qu'il reçoit en un signal électrique.
[0010] Selon l'invention, le système lumineux est caractérisé en ce qu'il comporte une unité de calcul agencée pour générer une première séquence de données modulante présentant un premier rapport cyclique et pour transmettre ladite première séquence de données modulante à l'unité de modulation pour l'émission d'un premier faisceau lumineux modulé par le module lumineux pendant chaque phase active et en ce que l'unité de calcul est agencée pour générer une deuxième séquence de données modulante présentant un deuxième rapport cyclique inférieur au premier rapport cyclique et pour transmettre ladite deuxième séquence de données modulante à l'unité de modulation pour l'émission d'un deuxième faisceau lumineux modulé par le module lumineux pendant chaque phase inactive; et en ce que l'unité de calcul est agencée pour déterminer un temps de vol séparant l'émission du premier ou du deuxième faisceau lumineux modulé émis, de la réception d'un faisceau lumineux reçu par le module de réception, à partir d'un signal électrique converti par le photodétecteur à partir dudit faisceau lumineux reçu.
[0011] On comprend ainsi que l'invention propose de moduler un premierfaisceau lumineux, émis par un module lumineux du module d'émission uniquement pendant chaque phase active, lequel réalise nativement une fonction photométrique clignotante, comme un indicateur de direction. Le faisceau lumineux résultant pourra par exemple être un faisceau pulsé, chaque impulsion correspondant à une ou plusieurs valeurs hautes consécutives de la première séquence modulante et l'intervalle séparant deux impulsion consécutives correspondant à une ou plusieurs valeurs basses consécutives de la première séquence modulante. Chaque impulsion du faisceau lumineux modulé est émise avec une puissance lumineuse pic, de sorte que la puissance lumineuse moyenne du premier faisceau lumineux modulé émis, nécessaire à la réalisation de la fonction photométrique, est ainsi définie par la puissance lumineuse pic et le rapport cyclique de la séquence de données modulante. La séquence modulante étant générée de façon cyclique, le premierfaisceau lumineux modulé émis contiendra périodiquement cette séquence tout en réalisant de façon continue la fonction photométrique pendant chaque phase active. L'unité de calcul peut ainsi détecter, à partir du signal électrique converti par le photodétecteur, la présence de cette séquence modulante dans un faisceau reçu par le module de réception et ainsi détecter la présence d'un objet dans l'environnement du véhicule et estimer sa distance au véhicule.
[0012] L'invention propose en outre de moduler un autre faisceau lumineux, émis par le module lumineux du module d'émission uniquement pendant chaque phase inactive. Toutefois, ce deuxième faisceau sera modulé avec une séquence de données dont le rapport cyclique est faible, de sorte que la puissance moyenne du deuxième faisceau modulé soit particulièrement faible, notamment au regard de la puissance moyenne du premier faisceau modulé. On comprend ainsi que le deuxième faisceau modulé est imperceptible et qu'il permet de garder un aspect sensiblement éteint du module lumineux, de sorte à satisfaire aux exigences réglementaires de la fonction photométrique clignotante, tout en permettant à l'unité de calcul de détecter, à partir de ce deuxième faisceau modulé, la présence d'un objet pendant chaque phase inactive. On notera qu'il sera possible d'employer une méthode de télémétrie identique pour les premier et deuxième faisceaux lumineux, ou au contraire d'utiliser des méthodes différentes, et notamment une méthode d'estimation directe d'un temps de vol du deuxième faisceau lumineux, selon les rapports cycliques employés.
[0013] Dans un mode de réalisation de l'invention, le module lumineux est apte à émettre un premier, respectivement un deuxième, faisceau lumineux dont le spectre présente une longueur d'onde dans le visible, notamment comprise entre 400 nm et 500 nm. Par exemple, le premier, respectivement le deuxième, faisceau lumineux pourra présenter une couleur dite ambre ou orange. Avantageusement, le module lumineux comporte une source lumineuse comprenant un générateur à semi-conducteur apte à émettre un faisceau lumineux élémentaire, notamment dont le spectre présente une longueur d'onde dans le visible, et un élément photoluminescent apte à convertir ledit faisceau lumineux élémentaire pour obtenir ledit faisceau lumineux.
[0014] Le semi-conducteur pourra par exemple être un nitrure de gallium, ou encore GaN, apte à émettre, par électroluminescence et en réponse à un courant électrique le traversant, des rayons de lumière bleue. L'élément photoluminescent pourra par exemple être sous la forme d'une résine comportant un grenat d'yttrium et d'aluminium dopé au cérium, ou CE:YAG, apte à absorber de la lumière bleue et, par photoluminescence et en réponse à l'excitation réalisée par cette lumière, à émettre des rayons de lumière jaune. L'élément photoluminescent est disposé sur le générateur de sorte qu'une partie des rayons de lumière bleue excite cet élément pour qu'il émette, par photoluminescence des rayons de lumière orange. L'autre partie des rayons de lumière bleue traverse cet élément. Ainsi, la source lumineuse émet simultanément, lorsqu'elle est alimentée électriquement, des rayons de lumière bleue et jaune, dans des proportions telles que la lumière ainsi formée apparait jaune, orange ou ambre pour l'œil humain.
[0015] La source lumineuse pourra ainsi être une source de type laser, une diode électroluminescente, une diode laser à cavité verticale émettant par la surface, également appelée VCSEL (de l'anglais « Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser ») ou encore une diode superluminescente ou SLED (de l'anglais « Superluminescent diode »).
[0016] Dans un mode de réalisation de l'invention, le module lumineux comporte une source lumineuse, l'unité de modulation étant agencée pour piloter ladite source lumineuse pour l'émission du premier faisceau lumineux modulé par le module lumineux pendant chaque phase active et pour piloter ladite source lumineuse pour l'émission du deuxième faisceau lumineux modulé par le module lumineux pendant chaque phase inactive. On comprend ainsi que la même source lumineuse est employée pour l'émission du premier faisceau lumineux modulé pendant la phase active et pour l'émission du deuxième faisceau lumineux modulé pendant la phase inactive.
[0017] Avantageusement, le module lumineux pourra comporter une unité optique agencée pour projeter les rayons lumineux émis par la source lumineuse pour former ledit premier ou deuxième faisceau lumineux.
[0018] Dans un autre mode de réalisation, le module lumineux comporte une première source lumineuse et une deuxième source lumineuse, l'unité de modulation étant agencée pour piloter ladite première source lumineuse pour l'émission du premier faisceau lumineux modulé par le module lumineux pendant chaque phase active et pour piloter ladite deuxième source lumineuse pour l'émission du deuxième faisceau lumineux modulé par le module lumineux pendant chaque phase inactive.
[0019] Avantageusement, le module lumineux comporte une unité optique commune agencée pour projeter les rayons lumineux émis par la première et la deuxième sources lumineuses pour former lesdits premier et deuxième faisceaux lumineux. En variante, le module pourra comporter deux unités optiques distinctes et chacune agencée pour projeter les rayons lumineux émis par l'une ou l'autre des sources lumineuses pour former lesdits premier et deuxième faisceaux lumineux. Le cas échéant, la deuxième source lumineuse et l'unité optique pourront être agencée pour réaliser ensemble une autre fonction photométrique réglementaire, susceptible d'être activée lorsque la fonction photométrique clignotante est désactivée. [0020] Avantageusement, l'unité de calcul est agencée pour générer une première séquence de données présentant un premier rapport cyclique supérieur à 10% et pour générer une deuxième séquence de données présentant un deuxième rapport cyclique inférieur à 5%. De préférence, l'unité de calcul pourra générer une première séquence dont le rapport cyclique soit supérieur ou égal à 50% et pourra générer une deuxième séquence dont le rapport cyclique soit inférieur ou égal à 1%. On s'assure ainsi que la puissance lumineuse moyenne du deuxième faisceau lumineux modulé soit une fraction particulièrement faible de la puissance lumineuse moyenne du deuxième faisceau lumineux.
[0021] Dans un mode de réalisation de l'invention, l'unité de calcul est agencée pour générer une deuxième séquence de données présentant un rapport cyclique déterminé de sorte que le deuxième faisceau lumineux modulé comporte une unique impulsion lumineuse. Le cas échéant, l'unité de calcul étant apte à recevoir un signal électrique converti par le photodétecteur à partir d'un faisceau lumineux reçu par le module de réception, l'unité de calcul est agencée pour détecter une impulsion lumineuse dans le faisceau lumineux reçu à partir dudit signal électrique et pour déterminer un temps de vol séparant l'émission de ladite impulsion lumineuse du deuxième faisceau lumineux, de la réception de ladite impulsion lumineuse détectée par le module de réception. Dans ce mode, l'unité de calcul procède ainsi à une estimation directe du temps de vol du deuxième faisceau lumineux, en détectant, par exemple par seuillage d'une portion du signal électrique correspondant à la durée de la deuxième séquence de données, la présence d'un écho de l'impulsion lumineuse du deuxième faisceau lumineux.
[0022] De préférence, la deuxième séquence de données est transmise périodiquement à l'unité de modulation de sorte que le deuxième faisceau lumineux modulé émis pendant une phase inactive comporte un train d'impulsions lumineuses séparées par un intervalle de temps constant. Cet intervalle de temps permet ainsi de définir une distance de détection non ambiguë. De préférence toujours, l'unité de calcul est agencée pour déterminer les temps de vol séparant les émissions d'un train d'impulsions lumineuses du deuxième faisceau lumineux, de la réception d'un train d'impulsions lumineuses détectées par le module de réception. Le cas échéant, l'unité de calcul est agencée pour générer un histogramme des temps de vol déterminés pendant une période de temps donné, pour détecter la présence d'un ou plusieurs objets dans l'environnement du véhicule à partir de l'histogramme, notamment en sélectionnant l'un ou plusieurs des temps de vol déterminés dont les occurrences sont supérieures à un seuil donné, et éventuellement pour estimer une distance séparant le ou lesdites objets du véhicule à partir des temps de vol sélectionnés.
[0023] Dans un autre mode de réalisation, le système lumineux pourra comporter une unité de démodulation reliée au photodétecteur et agencée pour extraire une séquence de données, dite démodulée, depuis un signal électrique converti par ce photodétecteur ; et, l'unité de calcul étant apte à recevoir une séquence de données démodulée par l'unité de démodulation depuis un signal électrique converti par le photodétecteur à partir d'un faisceau lumineux reçu par le module de réception, l'unité de calcul est agencée pour estimer des valeurs d'une fonction de corrélation entre ladite séquence de données démodulée et ladite deuxième séquence de données modulante et pour déterminer un temps de vol séparant l'émission dudit deuxième faisceau lumineux modulé émis, de la réception dudit faisceau lumineux reçu, à partir des valeurs de la fonction de corrélation. En d'autres termes, dans ce mode de réalisation, l'unité de calcul peut estimer les valeurs d'une fonction de corrélation entre la séquence de données démodulée et la deuxième séquence de données modulantes, chaque valeur de la fonction de corrélation est associée à une valeur d'un décalage temporel de la séquence modulante, ou de la séquence démodulée, employée pour estimer cette valeur de la fonction de corrélation.
[0024] Avantageusement, le système lumineux comporte une unité de démodulation reliée au photodétecteur et agencée pour extraire une séquence de données, dite démodulée, depuis un signal électrique converti par ce photodétecteur ; et, l'unité de calcul étant apte à recevoir une séquence de données démodulée par l'unité de démodulation depuis un signal électrique converti par le photodétecteur à partir d'un faisceau lumineux reçu par le module de réception, l'unité de calcul est agencée pour estimer des valeurs d'une fonction de corrélation entre ladite séquence de données démodulée et ladite première séquence de données modulante et pour déterminer un temps de vol séparant l'émission dudit premier faisceau lumineux modulé émis, de la réception dudit faisceau lumineux reçu, à partir des valeurs de la fonction de corrélation.
[0025] De préférence, l'unité de calcul est agencée pour générer ladite première séquence de données modulante, et éventuellement ladite deuxième séquence de données modulante, à partir d'une séquence initiale de type binaire pseudo-aléatoire.
[0026] Une séquence binaire pseudo-aléatoire, ou PRBS (de l'anglais « PseudoRandom Binary Sequence »), est une séquence de données composée de valeurs hautes, à savoir des « 1 », et de valeurs basses, à savoir des « 0 ». Ce type de séquence présente des propriétés particulièrement intéressantes. En effet, sa fonction d'autocorrélation est maximum pour un décalage temporel nul, c'est-à-dire lorsque la séquence est comparée à elle-même, et présente une valeur sensiblement inférieure à ce maximum pour tous les autres décalages temporels, c'est-à-dire lorsque la séquence est comparée à des versions décalées temporellement d'elle-même. Par ailleurs, la fonction de corrélation croisée entre deux séquences binaires pseudo-aléatoires est sensiblement inférieure au maximum des fonctions d'autocorrélation de ces séquences. Enfin, ce type de séquence est généralement générée au moyen d'un registre à décalage à rétroaction linéaire, ou LFSR (de l'anglais « Linear Feedback Shift Register »), lequel produit une suite récurrente périodique dont le motif est une séquence binaire pseudo-aléatoire.
[0027] Compte tenu des propriétés d'autocorrélation des séquences binaires pseudo-aléatoires, la fonction de corrélation ainsi estimée sera ainsi maximum pour la valeur de décalage temporel correspondant au temps de vol du faisceau lumineux modulé émis, réfléchi puis reçu, même en cas de bruit important. Par conséquent, l'unité de calcul peut identifier cette valeur de décalage temporel associée à la valeur maximum de la fonction de corrélation avec une précision importante et en déduire la distance séparant l'objet sur lequel le faisceau s'est réfléchi et le véhicule automobile. En outre, compte tenu des propriétés de corrélation croisée, il apparait ainsi peu probable que la réception d'un faisceau lumineux modulé émis par un système équivalent d'un autre véhicule automobile entraine la détection d'un faux positif. On comprend enfin que la détection est opérée non pas sur une unique impulsion mais sur une séquence de données complète, de sorte que le rapport signal à bruit du système est amélioré.
[0028] Avantageusement, l'unité de calcul est agencée pour générer une séquence initiale de type binaire pseudo-aléatoire de taille maximum et pour générer ladite première et/ou deuxième séquence de données modulante à partir de ladite séquence initiale. Pour une séquence binaire pseudo-aléatoire, le maximum de la fonction d'autocorrélation, c'est-à- dire pour un décalage temporel nul, correspond au nombre de valeurs hautes dans la séquence, tandis que sa valeur, pour tous les autres décalages temporels, correspond à ce nombre de valeurs hautes multiplié par le rapport cyclique de la séquence, c'est-à-dire au rapport entre le nombre de valeurs hautes et la longueur totale de la séquence. Pour une séquence de type binaire pseudo-aléatoire de taille maximum, également appelée MLS (de l'anglais « Maximum Length Sequence ») ou M-séquence, ce rapport cyclique est de 50%. Cette valeur de rapport cyclique permet ainsi d'augmenter la précision de détection du pic, ou d'estimation du maximum, de la fonction d'autocorrélation, et donc la précision d'estimation de la distance du véhicule à l'objet détecté.
[0029] Dans un mode de réalisation de l'invention, l'unité de calcul est agencée pour estimer chaque valeur de la fonction de corrélation entre ladite séquence de données démodulée et ladite première et/ou deuxième séquence de données modulante en évaluant la corrélation croisée de la séquence de données démodulée et la première et/ou deuxième séquence de données modulante retardée d'une durée donnée associée à ladite valeur. En d'autres termes, chaque valeur de la fonction de corrélation est ainsi associée à une valeur d'un décalage temporel de la première et/ou deuxième séquence modulante employée pour estimer cette valeur de la fonction de corrélation. L'unité de calcul est ainsi agencée pour identifier la valeur de décalage temporel associée à la valeur maximum de la fonction de corrélation croisée.
[0030] Dans un mode de réalisation de l'invention, l'unité de calcul est agencée pour générer et transmettre la première séquence de données modulante à l'unité de modulation pour l'émission d'un premierfaisceau lumineux modulé par le module lumineux pendant chaque phase active, l'unité de calcul étant agencée pour estimer une distance séparant le véhicule d'un objet dans l'environnement du véhicule à partir de la détermination d'un temps de vol séparant l'émission du premier faisceau lumineux modulé de la réception d'un faisceau lumineux reçu par le module de réception. Le cas échéant, l'unité de calcul est agencée pour estimer une vitesse de déplacement relative de l'objet au regard du véhicule à partir de ladite distance estimée, et l'unité de calcul est agencée pour, lorsque ladite vitesse relative estimée est supérieure à une vitesse seuil donnée, générer et transmettre ladite deuxième séquence de données modulante à l'unité de modulation pour l'émission d'un deuxième faisceau lumineux modulé par le module lumineux pendant chaque phase inactive. On comprend ainsi que le premier faisceau lumineux réalise une fonction de télémétrie pendant les phases actives, ce qui permet, à partir de plusieurs distances estimées successivement, d'estimer la vitesse de déplacement de l'objet au regard du véhicule. Lorsque cette vitesse estimée, ou qu'une vitesse prédite à partir de cette vitesse estimée, dépasse un seuil donnée, il est donc possible de perdre le suivi de l'objet qui a été détecté pendant une phase active, au cours de la phase inactive suivante. Dans ce cas, l'unité de calcul peut ainsi activer la fonction de télémétrie réalisée par le deuxième faisceau lumineux pendant la ou les phases inactives suivantes, afin de garantir une continuité de détection et de suivi de l'objet.
[0031] Avantageusement, le module de réception comporte une pluralité de modules d'acquisition élémentaire agencés en matrice.
[0032] Dans un mode de réalisation de l'invention, le module de réception comporte une pluralité de modules d'acquisition élémentaires comprenant chacun un photodétecteur apte à convertir un signal lumineux qu'il reçoit en un signal électrique.
[0033] Par exemple, l'ensemble des photodétecteurs peut former un capteur, par exemple un unique composant électronique.
[0034] Avantageusement, le photodétecteur du ou de chaque module d'acquisition élémentaire est une photodiode à avalanche. Ce type de photodétecteur est également connu sous le nom de SPAD, de l'anglais « Single-Photon Avalanche Diode ». L'ensemble des photodiodes à avalanche peut ainsi former un photomultiplicateur sur silicium ou SiPM (de l'anglais « Silicon PhotoMultiplier »). Ce type de photodétecteur permet de détecter l'incidence d'un seul photon avec un gain important, par exemple de l'ordre de 106, et donc de pallier les dégradations du rapport signal-à-bruit dues aux conditions externes
[0035] Selon un exemple de réalisation de l'invention, le module de réception peut comporter une unité optique agencée devant le module d'acquisition élémentaire.
[0036] Dans un mode de réalisation de l'invention, le module d'émission est agencé dans un projecteur avant du véhicule automobile. Avantageusement, le module de réception et le module d'émission sont agencés dans un projecteur avant du véhicule automobile.
[0037] De préférence, le module lumineux est agencé de sorte que le premier faisceau lumineux participe, totalement ou partiellement, à la réalisation d'une première fonction photométrique réglementaire prédéterminée.
[0038] De préférence toujours, le module lumineux est agencé de sorte que le premier faisceau lumineux participe, totalement ou partiellement, à la réalisation d'une première fonction de signalisation de type « indicateur de direction ». Le cas échéant, l'unité de modulation pourra être agencée de sorte que chaque phase active présente une durée de sensiblement 500 ms et que chaque phase inactive présente une durée de sensiblement 500 ms.
[0039] L'invention a également pour objet un procédé de détection d'un obstacle situé dans l'environnement d'un véhicule automobile et d'estimation de la distance séparant cet objet du véhicule, le procédé étant mis en œuvre par un système lumineux, notamment par un système lumineux selon l'invention.
[0040] La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des dessins annexés, dessins sur lesquels les différentes figures représentent :
[0041] [Fig. 1] représente, schématiquement et partiellement, une vue d'un système d'un véhicule automobile selon un exemple de réalisation de l'invention ;
[0042] [Fig. 2] représente, schématiquement et partiellement, un procédé de télémétrie mis en œuvre par le système de la [Fig. 1] ;
[0043] [Fig. 3] représente, schématiquement et partiellement, une vue de dessus d'une scène de route lors de la mise en œuvre du procédé de télémétrie par le système de la [Fig. 1] ;
[0044] [Fig. 4] représente, schématiquement et partiellement, un procédé de télémétrie mis en œuvre par le système de la [Fig. 1] ; et
[0045] [Fig. 5] représente, schématiquement et partiellement, un exemple de signal de contrôle pour la réalisation d'une fonction photométrique clignotante mis en œuvre par le système de la [Fig. 1],
[0046] Dans la description qui suit, les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.
[0047] On a représenté en [Fig. 1] un système 1 d'un véhicule automobile selon un exemple de réalisation de l'invention.
[0048] Le système 1 comporte un module d'émission 2 agencé pour émettre un faisceau lumineux Fl et un module de réception 3 destiné à recevoir un faisceau lumineux F2.
[0049] Dans l'exemple décrit, le module d'émission 2 et le module de réception 3 sont agencés dans un même projecteur avant du véhicule automobile. On pourra prévoir que les modules 2 et 3 soient agencés en différents endroits du véhicule automobile, sans sortir du cadre de la présente invention.
[0050] Le module d'émission 2 comporte un module lumineux 21 destiné à émettre un faisceau lumineux Fl et une unité de modulation 22.
[0051] Le module lumineux 21 est agencé pour que le faisceau lumineux Fl qu'il émet, présente un spectre électromagnétique dont au moins une portion est située dans le spectre visible. Dans l'exemple décrit, le spectre présente des raies dans une plage de longueur d'onde comprise entre 400 et 500 nm . On notera qu'il est possible que le spectre présente d'autres pics d'intensité, dans le visible et/ou dans l'infrarouge. [0052] Afin d'émettre ce faisceau lumineux Fl, le module lumineux 21 comporte une source lumineuse 23 apte à émettre des rayons lumineux et une unité optique 24 agencée pour projeter ces rayons lumineux pour former le faisceau lumineux Fl. Dans l'invention, l'unité optique 24 pourra indifféremment comporter un ou plusieurs réflecteurs, une ou plusieurs lentilles, un ou plusieurs diaphragmes ou un ou plusieurs collimateurs ou encore une combinaison de plusieurs de ces éléments optiques.
[0053] La source lumineuse 23 comporte par exemple un générateur à semi-conducteur (non représenté), par exemple un nitrure de gallium ou encore GaN, apte à émettre, par électroluminescence et en réponse à un courant électrique le traversant, des rayons de lumière bleue avec un pic d'émission à 450 nm. La source lumineuse comporte également un élément photoluminescent, sous la forme d'une résine comportant un grenat d'yttrium et d'aluminium dopé au cérium, ou CE:YAG, apte à absorber de la lumière bleue et, par photoluminescence et en réponse à l'excitation réalisée par cette lumière, à émettre des rayons de lumière jaune, orange ou ambre.
[0054] L'élément photoluminescent est disposé sur le générateur de sorte qu'une partie des rayons de lumière bleue excite cet élément pour qu'il émette, par photoluminescence des rayons de lumière jaune, orange ou ambre. L'autre partie des rayons de lumière bleue traverse cet élément. Ainsi, la source lumineuse 23 émet simultanément, lorsqu'elle est alimentée électriquement, des rayons de lumière bleue et jaune, la lumière ainsi formée apparaissant orange ou ambre pour l'œil humain.
[0055] Dans la mesure où le faisceau lumineux Fl est composé, partiellement ou totalement, de lumière orange ou ambre, il est possible d'employer ce faisceau lumineux pour participer, partiellement ou totalement, à la réalisation d'une fonction photométrique, notamment réglementaire, prédéterminée. Dans ce cas, l'unité optique 24 est agencée pour mettre en forme ce faisceau lumineux Fl de sorte que sa distribution photométrique satisfasse les exigences de ladite fonction. Dans l'exemple décrit, le faisceau lumineux Fl participe à la réalisation d'une fonction de type indicateur de direction.
[0056] A cet effet, l'unité de modulation 22 contrôle de façon cyclique la source lumineuse 23 de sorte que, pour un cycle, le faisceau lumineux Fl soit émis pendant une période TTI, puis désactivé pendant une période TTI. La fonction réalisée par le module lumineux 21 est ainsi clignotante et comporte une séquence de cycles composés chacun d'une phase active, dans laquelle le faisceau lumineux Fl est émis, et une phase inactive, dans laquelle le faisceau lumineux Fl est éteint.
[0057] En plus de cette fonction photométrique, ce faisceau lumineux Fl permet au système 1 réaliser des fonctions de détection et d'évaluation de la position d'un objet sur la route, comme cela va être décrit en lien avec la [Fig. 2] qui représente un procédé de télémétrie mis en œuvre par le système lumineux 1 à l'aide du module lumineux 21, ainsi qu'avec la [Fig. 3] qui représente une vue de dessus d'une scène de route lors de la mise en œuvre de ce procédé de télémétrie mis en œuvre par le système 1. [0058] Dans la scène de route de la [Fig. 2] est représenté un véhicule automobile équipé du système lumineux 1 selon l'invention, ainsi qu'un premier objet 01.
[0059] Pour mettre en œuvre le procédé de télémétrie, le système 1 comporte une unité de calcul 4.
[0060] Dans une première étape, initialisée au début d'une phase active, l'unité de calcul 4 génère, de façon périodique, une séquence de données initiale Seqla. La séquence initiale Seqla est, dans l'exemple décrit, une séquence de type binaire, composée de « 0 » et de « 1 », pseudo aléatoire et de taille maximum, également nommée M-séquence, présentant un rapport cyclique de 50%.
[0061] Dans une deuxième étape, l'unité de calcul 4 génère une première séquence de données Seq2a, dite modulante, à partir de la séquence initiale Seqla, en conservant au moins les mêmes propriétés d'autocorrélation et de corrélation croisée de la séquence initiale Seqla. Par exemple, l'unité de calcul pourra générer une première séquence de données Seq2a dont le rapport cyclique est inférieur à 50%, tout en restant supérieur à 10%. On pourra en variante prévoir que la première séquence modulante Seq2a soit identique à la séquence initiale Seqla.
[0062] Dans une troisième étape, l'unité de modulation 22 module le faisceau lumineux Fl émis par le module lumineux 21 pendant chaque phase active, à partir de cette première séquence de données Seq2a, par exemple en contrôlant l'alimentation électrique fournie à la source lumineuse 23.
[0063] Dans l'exemple décrit, l'unité de modulation 22 comporte un générateur d'un signal de contrôle modulé en fréquence d'impulsion. Ce signal de contrôle permet de contrôler une alimentation à découpage (non représenté) de la source lumineuse 23. De façon classique, la consigne de fréquence de ce signal de contrôle, fixée par l'unité de modulation 22, permet ainsi de contrôler la puissance électrique moyenne fournie à la source lumineuse 23, et donc de contrôler l'intensité lumineuse du faisceau lumineux Fl, de sorte à satisfaire les exigences de la fonction photométrique qu'il réalise.
[0064] Ainsi, l'unité de modulation 22 convertit la séquence de données Seq2a en un signal modulant et module le signal de contrôle initial à l'aide de ce signal modulant. En d'autres termes, le faisceau lumineux Fl, ainsi émis pendant une phase active sous le contrôle du signal modulé Sseqa, est composé d'un train d'impulsions lumineuses. Les impulsions se succèdent avec une fréquence variable suffisamment élevée, par exemple supérieure à 10 MHz, notamment comprise entre 50 MHz et 100 MHz, pour que l'œil humain ne les distingue plus. Par ailleurs, l'amplitude, la largeur et/ou la position de chaque impulsion au regard de la période permet au faisceau lumineux Fl de transporter la séquence de données vers le module de réception 3.
[0065] On notera, que dans l'exemple décrit, chaque impulsion lumineuse correspond à un bit de valeur « 1 » de la séquence modulante Seq2a. La puissance moyenne d'une portion du faisceau lumineux Fl contenant la première séquence Seq2a est ainsi définie par le nombre de bits de valeur « 1 » de cette séquence Seq2a au regard du nombre de bits total de cette première séquence Seq2a, par la durée Tp des impulsions et par la puissance pic Pp de ces impulsions.
[0066] La puissance moyenne P du faisceau lumineux Fl étant contrainte par les exigences réglementaires encadrant la fonction photométrique que doit réaliser le faisceau Fl, l'unité de calcul 4 peut ainsi déterminer les valeurs de la puissance pic Pp et de la durée d'impulsion Tp en fonction du rapport cyclique de la première séquence modulante Seq2a et d'une consigne de fonction photométrique, par exemple exprimée comme une consigne de puissance moyenne ou une consigne de fréquence du signal modulé Sseqa.
[0067] On notera que d'autres types de modulation peuvent être indifféremment employés dans le cadre de la présente invention, et notamment une modulation en codage d'impulsion (ou PGM de l'anglais « Puise Code Modulation »), une modulation en amplitude d'impulsion (ou PAM de l'anglais « Puise Amplitude Modulation »), une modulation en largeur d'impulsion (ou PWM de l'anglais « Pulse Width Modulation ») ou encore une modulation en position d'impulsion (ou PPM de l'anglais « Puise Position Modulation »).
[0068] Le faisceau lumineux Fl est ainsi émis pendant chaque phase active jusqu'à atteindre un objet O, situé dans l'environnement du véhicule, lequel le réfléchit en direction du module de réception 3. Le faisceau lumineux F2 reçu par le module de réception est ainsi composé d'une partie du faisceau lumineux Fl, réfléchi par l'objet O et de bruit, par exemple généré par des sources de lumière parasite comme de l'éclairage urbain, de l'éclairage automobile, voire le soleil.
[0069] Corne montré en [Fig. 1], le module de réception 3 comporte une unité optique 31, en aval de laquelle sont prévus une pluralité de modules d'acquisition élémentaires 32. Le module de réception 3 comporte par ailleurs une unité de démodulation 33.
[0070] Chacun des modules d'acquisition élémentaires 32 comporte un photodétecteur. Le faisceau lumineux F2 reçu par le module de réception 3 est ainsi concentré par l'unité optique 31 sur l'un ou plusieurs des photodétecteurs.
[0071] Les photodétecteurs sont identiques et sont chacun formés par une photodiode à avalanche d'un photomultiplicateur sur silicium. Ces photodiodes sont réparties de façon matricielle. On notera que les dimensions des photodétecteurs sont de l'ordre du micromètre. L'ensemble forme ainsi un capteur dont la résolution spatiale de réception est de l'ordre de 1°, voire de 0,1°, et dont les capacités de détection, du fait de l'utilisation de photodiodes à avalanche, sont particulièrement importantes, même en cas de conditions d'acquisition dégradées.
[0072] Dans une quatrième étape, chacun des photodétecteurs convertit la portion du faisceau lumineux F2 qu'il reçoit, en un signal électrique Sel qu'il transmet à l'unité de démodulation 33, laquelle peut alors en extraire une séquence de données Seq3, dite démodulée, dans une cinquième étape.
[0073] Dans l'exemple décrit, l'unité de démodulation 33 peut par exemple comptabiliser, depuis le signal électrique Sel, le nombre de photons reçus par un module d'acquisition élémentaires 32 pendant un intervalle de temps correspondant à une durée d'impulsion Tp, puis déterminer par seuillage au regard d'une valeur déterminée à partir de la puissance pic Pp si cette quantité de photons correspond ou non à une impulsion du faisceau lumineux Fl, et donc à un bit de valeur « 1 » ou à un bit de valeur « 0 ».
[0074] La séquence binaire démodulée Seq3 est ainsi transmise à l'unité de calcul 4, qui estime, dans une étape sixième, des valeurs d'une fonction de corrélation Fcorr entre la première séquence modulante Seq2a et la séquence démodulée Seq3.
[0075] L'unité de calcul 4 évalue ainsi, pour une pluralité de valeurs de décalage temporel, la valeur de la corrélation croisée, au moyen d'un produit de convolution cyclique, entre la séquence démodulée Seq3 et la première séquence modulante Seq2a retardée selon chacune des valeurs de décalage temporel.
[0076] Compte tenu des propriétés d'autocorrélation et de corrélation croisée des séquences de type binaire pseudo aléatoire, la fonction de corrélation Fcorr sera ainsi maximum pour une valeur de décalage temporel correspondant au temps de vol du faisceau lumineux Fl, séparant l'instant où il est émis par le module d'émission 2 et l'instant où il est reçu par le module de réception 3, la première séquence modulante Seq2a retardée de cette valeur correspondant ainsi sensiblement à la séquence démodulée Seq3, au bruit près.
[0077] Dans une septième étape, l'unité de calcul 4 identifie cette valeur maximum de la fonction de corrélation Fcorr et estime la valeur T de ce temps de vol du faisceau lumineux Fl entre l'objet O et le véhicule, associée à cette valeur maximum.
[0078] Dans une huitième étape E8, l'unité de calcul 4 estime la distance d séparant l'objet O du véhicule.
[0079] Le premier faisceau lumineux Fl réalisant une fonction de type indicateur de direction, il est émis uniquement pendant les phases actives de cette fonction. Dès lors, le système 1 est dans l'incapacité de mettre en oeuvre une fonction de télémétrie pendant les phases inactives de la fonction photométrique clignotante, ce qui peut nuire à la réalisation de fonctions avancées, comme un suivi de l'objet O au cours de son déplacement ou du déplacement du véhicule, en particulier si la vitesse relative de l'objet O et du véhicule est importante.
[0080] Afin de garantir une continuité de cette fonction de télémétrie, lorsque le premier faisceau lumineux Fl est désactivé lors d'une phase inactive de la fonction photométrique clignotante, le système lumineux 1 met en œuvre un autre procédé de télémétrie à l'aide du module lumineux 21, lequel émet alors, pendant cette phase inactive, un deuxième faisceau lumineux modulé Fl'. La [Fig. 4] représente un procédé de télémétrie mis en œuvre par le système lumineux 1 à l'aide du module lumineux 21 pendant une phase inactive, et la [Fig. 5] montre un signal de contrôle Sseq obtenu au moyen des procédés des [Fig. 2] et [Fig.4] au cours de plusieurs cycles de la fonction photométrique.
[0081] Dans une première étape, initialisée au début d'une phase inactive, l'unité de calcul 4 génère une deuxième séquence de données modulante Seq2b présentant un rapport cyclique sensiblement inférieur au rapport cyclique de la première séquence modulante Seq2a.
[0082] Dans l'exemple décrit, la deuxième séquence de données modulante Seq2b pourra présenter un rapport cyclique inférieur ou égal à 1%, par exemple en comportant un seul bit de valeur « 1 », de sorte que le deuxième faisceau lumineux modulé comporte une unique impulsion lumineuse pendant une période correspondant au nombre de bits total de la deuxième séquence modulante Seq2b.
[0083] Dans une deuxième étape, un faisceau lumineux Fl' est émis par le module lumineux 21 pendant la phase inactive, l'unité de modulation 22 modulant ce faisceau lumineux Fl', à partir de cette deuxième séquence de données Seq2b. L'unité de modulation 22 convertit ainsi la deuxième séquence de données Seq2b en un signal modulant et module le signal de contrôle initial à l'aide de ce signal modulant.
[0084] En d'autres termes, le deuxième faisceau lumineux Fl' ainsi émis sous le contrôle du signal modulé Sseqb est composé d'une unique impulsion lumineuse correspondant au bit de valeur « 1 » de la séquence modulante Seq2a. La puissance pic Pp de cette impulsion étant identique à la puissance pic des impulsions du premier faisceau lumineux Fl, le faible rapport cyclique de la deuxième séquence modulante Seq2b permet de réduire fortement la puissance moyenne du deuxième faisceau lumineux Fl'.
[0085] Cette faible puissance moyenne du deuxième faisceau lumineux Fl' le rend sensiblement imperceptible, pendant la phase inactive, et conserve un aspect sensiblement éteint du deuxième module lumineux 21, ce qui permet de satisfaire les exigences réglementaires de la fonction photométrique réalisée par le premier faisceau lumineux Fl, cette fonction restant clignotante avec des cycles de phases active et inactive.
[0086] En revanche, l'impulsion lumineux que contient ce deuxième faisceau lumineux Fl' reste capable d'atteindre l'objet O pour y être réfléchie vers le module de réception 3, de sorte que le système 1 peut poursuivre la fonction de télémétrie pendant une phase inactive.
[0087] On notera que la deuxième séquence de données Seq2b est transmise périodiquement pendant la phase inactive à l'unité de modulation 22 de sorte que le deuxième faisceau lumineux Fl' soit composé, pour une même phase inactive, d'un train d'impulsions lumineuses séparées par un intervalle de temps constant et dont la durée est sensiblement supérieure à la durée des impulsions lumineuses.
[0088] Dans une troisième étape, l'un ou plusieurs des photodétecteurs du module de réception 3 convertit la portion du faisceau lumineux F2 qu'il reçoit, en un signal électrique Sel qu'il transmet à l'unité de calcul 4 qui y détecte, dans une quatrième étape, par exemple par seuillage, la présence d'une impulsion lumineuse dans ce faisceau lumineux F2 reçu. L'unité de calcul peut estimer directement un temps de vol T séparant l'émission de ladite impulsion lumineuse du deuxième faisceau lumineux Fl', de la réception de ladite impulsion lumineuse détectée par le module de réception 3. [0089] Ces troisième et quatrième étapes sont ainsi renouvelées par l'unité de calcul 4 jusqu'à identifier une série d'impulsions lumineuses, correspondant à un train d'impulsions lumineuses émis par le module lumineux 21 lors d'une même phase inactive. Dans une cinquième étape, l'unité de calcul 4 génère un histogramme H des différents temps de vol ainsi déterminés.
[0090] Dans une sixième étape, l'unité de calcul 4 peut ainsi détecter la présence d'un ou plusieurs objets O dans un champ éloigné du véhicule à partir de l'histogramme H, par exemple en sélectionnant l'un ou plusieurs des temps de vol déterminés dont les occurrences sont supérieures à un seuil donné, et peut ainsi estimer une distance séparant le ou lesdites objets O du véhicule à partir des temps de vol sélectionnés.
[0091] Comme montré en [Fig. 5], le module lumineux émet donc, de façon cyclique, un faisceau lumineux Fl pendant les phases active, sous le contrôle du signal modulé Sseqa, et un faisceau lumineux Fl' pendant les phases inactive, sous le contrôle du signal modulé Sseqb, les séquences des signaux modulés Sseqa et Sseqb formant ainsi un signal modulé global Sseq.
[0092] En variante à la fonction de télémétrie qui vient d'être décrite en lien avec la [Fig. 4], on pourra prévoir que le deuxième faisceau lumineux Fl' soit modulé avec une deuxième séquence de données Seq2b présentant plus d'un bit de valeur « 1 », comme en [Fig. 2], tout en s'assurant que le rapport cyclique de cette deuxième séquence de données Seq2b soit particulière faible au regard de la première séquence de données Seqla. L'unité de calcul 4 pourra alors mettre en oeuvre les mêmes étapes du procédé de la [Fig. 2] pour la réalisation de la fonction de télémétrie pendant les phases inactives par le module lumineux 21.
[0093] Le mode de réalisation qui vient d'être décrit prévoit qu'un même module 21 émette le premier faisceau lumineux Fl pendant les phases actives et le deuxième faisceau lumineux Fl' pendant les phases inactives. On pourra prévoir, dans un autre mode de réalisation non décrit, que le deuxième faisceau lumineux Fl' émis pendant les phases inactives soit émis par un autre module lumineux, normalement destiné à la réalisation d'une autre fonction photométrique, par exemple un feu diurne, et éventuellement également à la réalisation d'une fonction de télémétrie.
[0094] La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixée, à savoir fournir un système d'un véhicule automobile capable de réaliser simultanément une fonction photométrique clignotante et une fonction de télémétrie à partir de lumière visible et qui permette de détecter un objet y compris pendant des phases inactives de cette fonction clignotante. Ces objectifs sont notamment atteints en réalisant également une fonction de télémétrie pendant les phases inactives par une modulation d'un deuxième faisceau lumineux émis pendant ces phases inactives avec un rapport cyclique suffisamment faible pour que ce deuxième faisceau lumineux modulé ne perturbe pas la fonction photométrique réalisé par le premier faisceau lumineux.
[0095] En tout état de cause, l'invention ne saurait se limiter aux modes de réalisation spécifiquement décrits dans ce document, et s'étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens. En particulier, on pourra prévoir d'employer d'autres types de source lumineuse que celui décrit, comme une diode laser, une VCSEL ou une SLED. On pourra encore prévoir de réaliser d'autres fonctions photométriques que celle décrite, et notamment des fonctions d'éclairage de type croisement ou des fonctions de signalisation de type feu de position. On pourra encore prévoir d'autres méthodes de génération d'une séquence modulante que celles décrites.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Système lumineux (1) d'un véhicule automobile, comportant : a. un module d'émission (2) comportant un module lumineux (21) apte à émettre un faisceau lumineux (Fl, Fl') dont le spectre présente au moins une portion dans le spectre visible, et une unité de modulation (22) agencée pour contrôler le module lumineux pour la réalisation, à partir dudit faisceau lumineux émis, d'une fonction photométrique clignotante comportant une séquence de cycles successifs composés chacun d'une phase active suivie d'une phase inactive, l'unité de modulation étant apte à recevoir une séquence de données, dite modulante, (Seq2a, Seq2b) et agencée pour moduler ledit faisceau lumineux émis à partir de la séquence de données reçues; b. un module de réception (3) apte à recevoir un faisceau lumineux (F2), dans lequel le module de réception comporte un module d'acquisition élémentaire (32) comprenant un photodétecteur apte à convertir un signal lumineux qu'il reçoit en un signal électrique (Sel) ; caractérisé en ce qu'il comporte une unité de calcul (4) agencée pour générer une première séquence de données modulante (Seq2a) présentant un premier rapport cyclique et pour transmettre ladite première séquence de données modulante à l'unité de modulation (22) pour l'émission d'un premier faisceau lumineux modulé (Fl) par le module lumineux (21) pendant chaque phase active et en ce que l'unité de calcul est agencée pour générer une deuxième séquence de données modulante (Seq2b) présentant un deuxième rapport cyclique inférieur au premier rapport cyclique et pour transmettre ladite deuxième séquence de données modulante à l'unité de modulation (22) pour l'émission d'un deuxième faisceau lumineux modulé (Fl') par le module lumineux (21) pendant chaque phase inactive; et en ce que l'unité de calcul est agencée pour déterminer un temps de vol (T) séparant l'émission du premier ou du deuxième faisceau lumineux modulé émis, de la réception d'un faisceau lumineux reçu par le module de réception (3), à partir d'un signal électrique converti par le photodétecteur à partir dudit faisceau lumineux reçu.
[Revendication 2] Système lumineux (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le module lumineux (21) comporte une source lumineuse (23), l'unité de modulation (22) étant agencée pour piloter ladite source lumineuse pour l'émission du premier faisceau lumineux modulé (Fl) par le module lumineux pendant chaque phase active et pour piloter ladite source lumineuse (23) pour l'émission du deuxième faisceau lumineux modulé (Fl') par le module lumineux pendant chaque phase inactive.
[Revendication 3] Système lumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module lumineux (21) comporte une première source lumineuse (23) et une deuxième source lumineuse, l'unité de modulation (22) étant agencée pour piloter ladite première source lumineuse pour l'émission du premierfaisceau lumineux modulé (Fl) par le module lumineux pendant chaque phase active et pour piloter ladite deuxième source lumineuse pour l'émission du deuxième faisceau lumineux (Fl') modulé par le module lumineux pendant chaque phase inactive.
[Revendication 4] Système lumineux (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de calcul (4) est agencée pour générer une première séquence de données (Seq2a) présentant un premier rapport cyclique supérieur à 10% et pour générer une deuxième séquence de données (Seq2b) présentant un deuxième rapport cyclique inférieur à 5%.
[Revendication 5] Système lumineux (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'unité de calcul (4) est agencée pour générer une deuxième séquence de données (Seq2b) présentant un rapport cyclique déterminé de sorte que le deuxième faisceau lumineux modulé (Fl') comporte une unique impulsion lumineuse, et en ce que, l'unité de calcul étant apte à recevoir un signal électrique (Sel) converti par le photodétecteur à partir d'un faisceau lumineux (F2) reçu par le module de réception (3), l'unité de calcul est agencée pour détecter une impulsion lumineuse dans le faisceau lumineux reçu à partir dudit signal électrique et pour déterminer un temps de vol (T) séparant l'émission de ladite impulsion lumineuse du deuxième faisceau lumineux, de la réception de ladite impulsion lumineuse détectée par le module de réception (3).
[Revendication 6] Système lumineux (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une unité de démodulation (33) reliée au photodétecteur et agencée pour extraire une séquence de données (Seq3), dite démodulée, depuis un signal électrique (Sel) converti par ce photodétecteur ; et en ce que, l'unité de calcul (4) étant apte à recevoir une séquence de données démodulée par l'unité de démodulation depuis un signal électrique converti par le photodétecteur à partir d'un faisceau lumineux (F2) reçu par le module de réception (3), l'unité de calcul est agencée pour estimer des valeurs d'une fonction de corrélation (Fcorr) entre ladite séquence de données démodulée et ladite première séquence de données modulante (Seq2a) et pour déterminer un temps de vol (T) séparant l'émission dudit premier faisceau lumineux modulé (Fl) émis, de la réception dudit faisceau lumineux reçu, à partir des valeurs de la fonction de corrélation.
[Revendication 7] Système lumineux (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de calcul (4) est agencée pour générer et transmettre la première séquence de données modulante (Seq2a) à l'unité de modulation (22) pour l'émission d'un premier faisceau lumineux modulé (Fl) par le module lumineux (21) pendant chaque phase active, en ce que l'unité de calcul est agencée pour estimer une distance (d) séparant le véhicule d'un objet (O) dans l'environnement du véhicule à partir de la détermination d'un temps de vol (T) séparant l'émission du premier faisceau lumineux modulé de la réception d'un faisceau lumineux (F2) reçu par le module de réception (3), en ce que l'unité de calcul est agencée pour estimer une vitesse de déplacement relative de l'objet au regard du véhicule à partir de ladite distance estimée, et en ce que l'unité de calcul est agencée pour, lorsque ladite vitesse relative estimée est supérieure à une vitesse seuil donnée, générer et transmettre ladite deuxième séquence de données modulante (Seq2b) à l'unité de modulation pour l'émission d'un deuxième faisceau lumineux modulé (Fl') par le module lumineux pendant chaque phase inactive.
[Revendication 8] Système lumineux (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en que le module d'émission (2) est agencé dans un projecteur avant du véhicule automobile.
[Revendication 9] Système lumineux (1) selon la revendication précédente, dans lequel le module lumineux (21) est agencé de sorte que le premier faisceau lumineux (Fl) participe, totalement ou partiellement, à la réalisation d'une première fonction photométrique réglementaire prédéterminée.
[Revendication 10] Système lumineux (1) selon la revendication précédente, dans lequel le module lumineux (21) est agencé de sorte que le premier faisceau lumineux (Fl) participe, totalement ou partiellement, à la réalisation d'une première fonction de signalisation de type « indicateur de direction ».
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