EP4639223A1 - 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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Publication number
EP4639223A1
EP4639223A1 EP23836531.6A EP23836531A EP4639223A1 EP 4639223 A1 EP4639223 A1 EP 4639223A1 EP 23836531 A EP23836531 A EP 23836531A EP 4639223 A1 EP4639223 A1 EP 4639223A1
Authority
EP
European Patent Office
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light
light beam
module
sequence
data sequence
Prior art date
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Pending
Application number
EP23836531.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Matheo GOURDON
Sidahmed BEDDAR
Geoffrey PIQUARD
Pierre Renaud
Mickael MIMOUN
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Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from FR2310727A external-priority patent/FR3153901A1/fr
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
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Pending legal-status Critical Current

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    • B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/408—Radar; Laser, e.g. lidar

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 when the light module must perform different photometric functions. Indeed, certain functions can be carried out through the same output surface of a light module, in order to maintain a uniform lit appearance for these two functions and thus give the motor vehicle a light signature. This is for example the case for the functions of “daytime running light”, or DRL (from English Daytime Running Lamp) and “position light”, or even for “brake light” and “rear light” functions.
  • These photometric functions are defined by regulations, and have significantly different light intensities.
  • the “daytime running light” function has a light intensity ten times greater than that of the “position light” function.
  • the electrical power supplied to the light source of the light module is significantly reduced in order to switch from one of these functions to the other.
  • a lighting system of a motor vehicle comprising a light module capable of performing both two distinct photometric functions and a telemetry function, the performance of the telemetry function remaining substantially constant whatever or the photometric function performed.
  • 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 capable of receiving a sequence of data, called modulating, and arranged to modulate said beam light emitted 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 system according to the invention is characterized in that it comprises a calculation unit capable of receiving a first instruction for transmitting a first given photometric function and arranged to, upon receipt of the first instruction, generate a first modulating data sequence having a first duty cycle and for transmitting said first modulating data sequence to the modulation unit for the emission of a first light beam modulated by the light module, in that the calculation unit is capable of receiving a second instruction for transmitting a second given photometric function and in that the calculation unit is arranged to, upon receipt of the second instruction, generate a second modulating data sequence having a second duty cycle distinct from 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.
  • the invention proposes, when a first photometric function is required, to modulate a light beam emitted by the light module using a first data sequence.
  • the first modulated light beam thus performs the first photometric function.
  • 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.
  • 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, when another photometric function is required, to modulate the light beam emitted by the light module with another data sequence of distinct duty cycle.
  • the second modulated light beam thus performs the second photometric function.
  • the average power of the second modulated beam is adapted to correspond to that required for the realization of this second function, without the peak light power having to be modified. Therefore, the range of the telemetry function can remain unchanged, even when the second photometric function requires a lower light intensity than the first.
  • the term cyclical ratio of a data sequence is understood to mean the ratio between the number of high values and the total length of the data sequence.
  • the duty cycle therefore corresponds to the ratio between the number of bits with value “1” of the binary sequence and the total number of bits of this sequence.
  • the calculation unit is arranged to generate said first modulating data sequence and said second modulating data sequence, from the same initial sequence of pseudo-random binary type, in particular of pseudo-random binary type. random of maximum size.
  • 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 lag, that is to say when the sequence is compared to itself, and presents a value significantly lower than this maximum for all other time shifts, i.e. when the sequence is compared to time-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 calculation unit can estimate values of a correlation function between a modulating sequence and a demodulated sequence extracted from a light beam received by the module reception.
  • the correlation function will be maximum for the time shift value corresponding to the time of flight 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. .
  • the modulation unit is arranged to control the light module so that the first and second light beams have the same peak light power and in that the calculation unit is arranged so that the first and second sequences modulating data are binary sequences and so that the first modulating data sequence has a number of bits with a value “0” distinct from the number of bits with a value “0” of the second modulating data sequence.
  • increasing the number of bits with value “0” in one of the modulating data sequences, reflecting a reduction in its duty cycle therefore makes it possible to increase the number or duration of the intervals separating consecutive pulses of the corresponding modulated light beam. The average light power of this beam is thus reduced.
  • reducing the number of bits with value “0”, reflecting an increase in the duty cycle makes it possible to increase the number or duration of the pulses of the modulated light beam and therefore to increase its average light power.
  • the modulation unit is arranged to generate a control signal modulated in pulse width, to modulate said control signal from the modulating data sequence that it receives and to control the emission of said beam illuminated by the light module from the modulated control signal.
  • the modulation unit could be arranged to convert the modulating data sequence that it receives into a modulating signal and to modulate, for example in amplitude, frequency or phase, the control signal with this modulating signal.
  • the modulation unit it will be possible for the modulation unit to control the light module so that said modulated light beam is emitted only for high values of said modulating data sequence received from the calculation unit and so that the modulated light beam is emitted according to said peak light power value.
  • each pulse of the modulated light beam is emitted with said peak light power and that the average light power of the first or second modulated light beam emitted, necessary for the realization of the first or second photometric function, is thus defined by the peak light power, the duty cycle of the first or second modulating data sequence and by the control signal.
  • the calculation unit is arranged so that the number of bits of the first modulating data sequence is identical to the number of bits of the second modulating data sequence. Therefore, the acquisition time of a sequence of data demodulated by the reception module, so that the calculation unit can detect the presence of a modulating sequence in a beam received by the reception module, remains constant whatever whatever the photometric function performed. This characteristic thus makes it possible to simplify the design of the calculation unit.
  • the calculation unit is arranged to generate a first initial sequence of pseudo-random binary type and a second initial sequence by cyclic sampling of the first initial sequence.
  • the calculation unit is arranged to generate the first modulating data sequence from a combination according to an “exclusive or” function of the first initial sequence and a circular shift of the second initial sequence according to a first offset, and to generate the second modulating data sequence from a combination according to an “exclusive or” function of the first initial sequence and a circular offset of the second initial sequence according to a second offset distinct from the first offset.
  • the first and second modulating sequences thus generated are so-called “Kasami” sequences belonging to the same set of Kasami sequences, comprising a large number of sequences whose cross-correlations are minimum and whose number of “0”s varies from one sequence to the next. another one.
  • the choice of an offset value of the second initial sequence thus makes it possible to control the number of “0”s in the modulating sequence, it being understood that the more the offset value increases, the more the number of “0”s decreases.
  • the calculation unit is arranged so that the first modulating data sequence has a first duty cycle greater than the duty cycle of the second modulating data sequence. It could in particular be conceived that the duty cycle of the second modulating data sequence is reduced by a factor of ten with regard to the first duty cycle.
  • the first modulated light beam can thus perform a photometric function whose light intensity is significantly greater than that of the photometric function performed by the second modulated light beam.
  • the light module comprises a light source, the modulation unit being arranged to, upon reception of the first modulating data sequence, control said light source for the emission of the first light beam modulated by the light module; and to, upon receipt of the second modulating data sequence, control said light source for the emission of the second light beam modulated by the light module.
  • the modulation unit being arranged to, upon reception of the first modulating data sequence, control said light source for the emission of the first light beam modulated by the light module; and to, upon receipt of the second modulating data sequence, control said light source for the emission of the second light beam modulated by the light module.
  • it is the same light source, and possibly the same optical unit, which is used to selectively emit the first and second modulated light beams.
  • the light module is capable of emitting a first light beam whose spectrum has a wavelength in the visible, in particular between 400 nm and 500 nm.
  • the light source comprises 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 modulation unit can be arranged to control the light source of the light module, and in particular a power supply supplied to this light source, to modulate the 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 in 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 The excitation produced by this light, to emit rays of yellow light.
  • 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 white 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 diode superluminescent 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 may include an optical unit arranged to project the light rays emitted by the light source to form said light beam.
  • the reception module comprises a plurality of elementary acquisition modules each comprising at least one photodetector capable of converting a light signal that it receives into an electrical signal.
  • the plurality of elementary acquisition modules is arranged in a matrix.
  • all of the photodetectors of the same elementary acquisition module can form a sensor, for example a single electronic component.
  • each photodetector, or each plurality of photodetectors may have a width and/or a length less than ten micrometers, which makes it possible to obtain a reception field of the elementary acquisition module of at most 0 ,1° and therefore increase the spatial resolution of the reception module.
  • the photodetector of the or each elementary acquisition module is a single photon 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 106, and therefore to compensate for degradations in the signal-to-noise ratio due to external conditions.
  • the reception module may include an optical unit arranged in front of the elementary acquisition modules.
  • 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 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.
  • the calculation unit is capable of receiving a data sequence demodulated by the demodulation unit from an electrical signal converted by the photodetector from a light beam received by the reception module and the processing unit. calculation is arranged to estimate values of a correlation function between said demodulated data sequence and said first or second modulating data sequence and to determine a time of flight separating the emission of said first or said second modulated light beam emitted, from receiving said received light beam, from the values of the correlation function.
  • Each value of the correlation function estimated by the calculation unit is associated with a value of a time offset of the modulating data sequence, or of the demodulated data sequence, used to estimate this value of the correlation function.
  • the correlation function between this demodulated data sequence and the modulating data sequence is therefore a function of the autocorrelation of this modulating data sequence.
  • the calculation unit is arranged to determine the value of a peak of said correlation function, to compare said peak value to a predetermined threshold value and to detect the presence of said modulating data sequence in the demodulated data sequence according to said comparison.
  • the calculation unit may for example conclude that said modulating data sequence is present in said demodulated data sequence only if said peak value is greater than the predetermined threshold value.
  • the or each elementary acquisition module is capable of generating an elementary detection signal as a function of the electrical signal(s) converted by the photodetector(s) of the elementary acquisition module; and each elementary acquisition module being arranged to compare said elementary detection signal with a threshold value associated with said elementary acquisition module and to generate a data sequence, called demodulated, from said comparison.
  • each elementary acquisition module comprises a comparator arranged to compare said elementary detection signal to said threshold value associated with this elementary acquisition module and to generate said demodulated data sequence as a function of said comparison.
  • the comparator thus forms a demodulation unit of the light beam received by the reception module, capable of extracting a sequence of data, called demodulated, from the electrical signals converted by the photodetectors.
  • each elementary acquisition module comprises a plurality of photodetectors and at least one electronic component arranged to generate said elementary detection signal as a function of the sum of the electrical signals converted by said photodetectors .
  • the emission module is arranged in a front headlight of the motor vehicle.
  • the reception module and the transmission module are arranged in the same front headlight of the vehicle.
  • the light module is arranged so that the first modulated light beam participates, totally or partially, in the production of a first regulatory photometric function corresponding to the first instruction and so that the second modulated light beam participates, totally or partially, in the production of a second regulatory photometric function corresponding to the second instruction.
  • the light intensity of the second regulatory photometric function may be significantly lower than that of the first regulatory photometric function.
  • the light module is arranged so that the first modulated light beam participates, totally or partially, in the production of a first signaling function of the "daytime running light” type and so that the second modulated light beam participates , totally or partially, to the realization of a second signaling function of the “position light” type.
  • 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 according to the invention.
  • FIG.l represents, schematically and partially, a view of a telemetry system of a motor vehicle according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 2 represents, schematically and partially, an example of operation of the system of [Fig.l] during the implementation of a telemetry method
  • FIG. 3 represents, schematically and partially, different data sequences generated by the calculation unit of the telemetry system of [Fig. 1] during operation.
  • the telemetry system 1 of a vehicle comprises a transmission module 2 capable of emitting a light beam Fl, a reception module 3 intended to receive a light beam F2, and a calculation unit 4.
  • 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 capable of emitting a light beam Fl, and a modulation unit 22 capable of receiving a modulating data sequence Seq_m and arranged to modulate the light beam Fl emitted from said modulating sequence Seq_m.
  • 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 of this light beam Fl has an intensity peak, or line, in the blue at 450 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 may include an optical unit arranged to shape this light beam Fl so that its photometric distribution satisfies the requirements of one or other of these functions.
  • the light beam Fl allows the system 1 to perform functions of detection and evaluation of the position of an obstacle on the road and/or communication with another vehicle or with a road infrastructure.
  • the modulation unit 22 is arranged to modulate the light beam Fl emitted by the light module 21, from the sequence of modulating data Seq_m which it receives, for example by controlling the electrical supply supplied to the light source of the light module.
  • the modulation unit 22 includes a generator of a control signal modulated in pulse width.
  • This control signal makes it possible to control a switching power supply (not shown) of the light source of the light module 21.
  • the duty cycle of this control signal, set by the modulation unit 22 thus makes it possible to control the average electrical power supplied to the light source, 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 is arranged to convert the data sequence Seq_m into a modulating signal and to modulate the initial control signal using this modulating signal.
  • modulation can be used indiscriminately in the context of the present invention, and in particular an all-or-nothing modulation (or OOK from English “On Off Keying”), a pulse coding modulation ( or PGM from English “Puie Code Modulation”), pulse amplitude modulation (or PAM from English “Puie Amplitude Modulation”), pulse width modulation (or PWM from English “Pulse Width Modulation”) or pulse position modulation (or PPM from English "Puie Position Modulation”).
  • an all-or-nothing modulation or OOK from English “On Off Keying”
  • PGM pulse coding modulation
  • PAM pulse amplitude modulation
  • PWM pulse width modulation
  • PWM pulse width modulation
  • PPM pulse position modulation
  • the light beam Fl thus emitted is composed of a train of light pulses succeeding each other with a sufficiently high frequency, for example greater than 30 MHz, in particular between 50 MHz and 100 MHz, so that the human eye don't distinguish them more. Furthermore, the amplitude, width and/or position of each pulse with regard to the period allows the light beam Fl to transport the data sequence Seq_m. If an object is present in the environment of the motor vehicle, it can reflect this light beam Fl towards the reception module 3, which thus receives a light beam F2.
  • This reception module 3 comprises a plurality of elementary acquisition modules 32i, j.
  • Each elementary acquisition module 32i, j comprises several photodetectors 32a k, l each capable of converting a light signal that it receives into an electrical signal Sel k, I.
  • Each elementary acquisition module 32i, j also comprises a unit demodulation 34, comprising a comparator, to the input of which all the outputs of the photodetectors 32ak, I are connected in parallel. The comparator thus receives an elementary detection signal Sdei,j formed from the sum of the electrical signals Sel k, I coming from these photodetectors 32a k, I.
  • the comparator is arranged to compare this elementary detection signal Sdei,j to a threshold value given, the comparison giving a high value, or a "1" when the elementary detection signal is greater than the threshold value, and a low value, or a "0", when the elementary detection signal is less than the threshold value .
  • the demodulation unit 34 is thus arranged to generate a demodulated binary sequence Seq_di,j, which it transmits to the calculation unit 4.
  • the demodulated data sequence being in this case directly a digital sequence formed of “1” and “0”.
  • the photodetectors 32ak, l are identical and are each formed by a single photon avalanche photodiode, or SPAD, these photodiodes and the demodulation unit 34 being integrated into a silicon photomultiplier, or SiPM .
  • 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.
  • the calculation unit 4 is able to receive the demodulated binary sequences Seq_di,j, generated by the elementary acquisition modules 32i,j and to detect in each demodulated binary sequence Seq_di,j coast the presence of the sequence of modulating data Seq_m.
  • the demodulation units 34 thus make it possible to reduce the quantity of data to be handled by the calculation unit, therefore compressing the elementary detection signals Sdei.
  • the calculation unit 4 is thus arranged to estimate values of a correlation function Fcorri between each demodulated binary sequence Seq_di,j, and said modulating data sequence Seq_m, and to detect in this sequence demodulated binary Seq_di,j, the presence of the modulating data sequence Seq_m from these values of the correlation function Fcorri. If detected, it can then determine a time of flight T separating the emission of said transmitted modulated light beam Fl from the reception of said received light beam F2.
  • the calculation unit 4 can thus 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.
  • the light module 21 is capable of selectively performing different functions through the same output surface, such as a first “daytime running light” function, or DRL (from the English Daytime Running Lamp). ) and a second “position light” function.
  • the calculation unit 4 receives, in a step E0, an instruction to transmit one or other of these first and second functions photometric.
  • This instruction could for example come from a central computer of the motor vehicle (not shown), and be determined by the central computer for example as a function of traffic parameters of the motor vehicle, information from different sensors such as a camera filming the road, an angle sensor on the steering wheel, or a navigation system.
  • the calculation unit determines a duty cycle cl or T2 according to the photometric function indicated by this instruction, and generates either a first modulating data sequence Seq_ml or a second modulating data sequence Seq_m2 .
  • the calculation unit generates, in a step E0', an initial sequence SeqO of pseudo-random binary type of maximum size.
  • the calculation unit generates, periodically: a. either said first modulating data sequence Seq_ml from the initial sequence SeqO, the first modulating data sequence having the first duty cycle cl; b. or said second modulating data sequence Seq_m2 from the initial sequence SeqO, the second modulating data sequence having the second duty cycle T2.
  • the duty cycle cl or T2 the number of bits of the first modulating data sequence Seq_ml is identical to the number of bits of the second modulating data sequence Seq_m2. Furthermore, taking into account the photometric functions that the light module 21 must perform, the value of the first cyclic ratio cl is greater than the value of the second cyclic ratio T2, in particular by a factor of 10. In other words, the number of bits with value “0” of the first sequence Seq_ml is greater than the number of bits with value “0” of the second sequence Seq_m2.
  • the calculation unit 4 transmits the modulating data sequence Seq_ml or Seq_m2 thus generated at the modulation unit 22 of the emission module 2 for the emission of a light beam Fl or Fl' by the emission module 2.
  • the modulation unit 22 modulates the light beam emitted by the light module 21 from this data sequence Seq_ml or Seq_m2 to obtain a modulated light beam Fl or Fl'.
  • each light pulse of the light beam Fl or Fl' emitted by the light module 21 corresponds to a bit with value "1" of the modulating sequence Seq_ml or Seq_m2.
  • the average power of a portion of the light beam Fl/Fl' containing the sequence Seq_ml or Seq_m2 is thus defined by the number of bits with value "1" of this sequence Seq_ml or Seq_m2 with regard to the total number of bits of this sequence, by the duration of the pulses and by the peak power Pp of these pulses.
  • the average power of the light beam Fl modulated by the first sequence Seq_ml is therefore significantly greater than that of the light beam Fl' modulated by the second sequence Seq_m2.
  • this first beam Fl contains more light pulses and/or longer light pulses than the second beam Fl', taking into account the relative value of the cyclic ratios cl and T2.
  • the light beam Fl can thus perform a substantially intense photometric function, such as a daytime running light, while the light beam Fl' can perform a weaker photometric function, such as a position light, without the peak light power Pp of the pulses being impacted .
  • the light beam Fl/Fl' is thus emitted 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 3 is thus concentrated on one of the elementary acquisition modules 32ij.
  • the light beam F2 received by the reception module 3 is thus composed of part of the light beam Fl/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.
  • each of the elementary acquisition modules 32i thus extracts, using its demodulation unit 34, a demodulated binary sequence Seq_di which it transmits to the calculation unit 4.
  • the calculation unit 4 estimates, in a fourth step E4, values of a correlation function Fcorrij between the modulating sequence Seq_ml or Seq_m2 which was used to modulate the emitted light beam Fl/Fl' and this demodulated binary sequence Seq_di.
  • Fcorrij a correlation function between the modulating sequence Seq_ml or Seq_m2 which was used to modulate the emitted light beam
  • Fl/Fl' the acquisition time of a sequence of demodulated data remains constant whatever the photometric function performed by the emitted light beam.
  • 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 each demodulated binary sequence Seq_di and the modulating sequence Seq_ml or Seq_m2 delayed according to each of the time offset values.
  • the correlation function Fcorry 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 emitted by the transmission module 2 and the instant when it is received by an elementary acquisition module 32i of the reception module 3, the modulating sequence Seq_ml or Seq_m2 delayed by this value thus corresponding substantially to the demodulated binary sequence Seq_dij at noise near.
  • a fifth step E5 the calculation unit 4 identifies the maximum value Fcorr_max of each correlation function Fcornj associated with each elementary acquisition module 32ij and compares it to a threshold value Vs.
  • the modulating sequence Seq_ml or Seq_m2 is considered to be detected by the calculation unit 4 in the demodulated binary sequence Seq_di from the elementary acquisition module 32ij associated with this correlation function Fcorrij.
  • An object O is therefore detected in the angular range, or the pixel, monitored by this elementary acquisition module 32ij and the calculation unit 4 can then estimate, in a sixth step E6, the value T of the flight time of the beam light emitted Fl/Fl' between the object O and the vehicle, associated with this maximum value, as well as the distance d separating the object O from the vehicle.
  • the calculation unit 4 first generates a first initial sequence of pseudo-random binary type of maximum size SeqO, for example by means of a shift register with linear feedback.
  • the calculation unit 4 then generates a second initial sequence SeqO' by cyclic sampling of the first initial sequence.
  • Each bit of the second initial sequence SeqO' thus takes the value of a bit of the first initial sequence SeqO whose rank corresponds to the rank of the bit of the second initial sequence that we seek to calculate, multiplied by a coefficient calculated in function of the length of the first initial sequence SeqO, modulo this length of the first initial sequence SeqO.
  • This second initial sequence SeqO' thus undergoes a circular shift of a value Al for the calculation of the first modulating sequence Seq_ml and of a value A2 for the calculation of the second modulating sequence Seq_m2.
  • the value A2 will be greater than the value Al so as to ensure that the number of “0”s of the second modulating sequence Seq_m2 is greater than the number of “0”s of the first modulating sequence Seq_ml.
  • the calculation unit combines, according to an “exclusive or” function, the first initial sequence SeqO and the circular offset of the second initial sequence SeqO'(Al) to generate the first modulating data sequence Seq_ml, and the first initial sequence SeqO and the circular shift of the second initial sequence SeqO'(A2) to generate the second modulating data sequence Seq_m2.
  • These first and second modulating sequences Seq_ml and Seq_m2 are thus so-called “Kasami” sequences belonging to the same set of Kasami sequences.
  • 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.
  • other configurations of the emission modules could be provided, and in particular an emission module using other types of light source than those described, such as a laser diode, a VCSEL or an SLED or an RGB diode.

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Abstract

L'invention concerne un système lumineux (1) d'un véhicule automobile, comportant un module d'émission (2) comportant un module lumineux (21) et une unité de modulation (22); un module de réception (3) apte à recevoir un faisceau lumineux (F2); caractérisé en ce qu'il comporte une unité de calcul (4) apte à recevoir une première instruction d'émission d'une première fonction photométrique et agencée pour générer une première séquence de données modulante (Seq2a) présentant un premier rapport cyclique et en ce que l'unité de calcul est apte à recevoir une deuxième instruction d'émission d'une deuxième fonction photométrique donnée et agencée pour générer une deuxième séquence de données modulante (Seq2b) présentant un deuxième rapport cyclique distinct du premier rapport cyclique.

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 lumineux d'un véhicule automobile apte à mettre en oeuvre 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 lorsque le module lumineux doit réaliser différentes fonctions photométriques. En effet, certaines fonctions peuvent être réalisées au travers d'une même surface de sortie d'un module lumineux, afin de conserver un aspect allumé homogène pour ces deux fonctions et conférer ainsi au véhicule automobile une signature lumineuse. C'est par exemple le cas pour les fonctions de « feu diurne », ou DRL (de l'anglais Daytime Running Lamp) et de « feu de position », ou encore pour les fonctions de « feu stop » et de « feu arrière ». Ces fonctions photométriques sont définies réglementairement, et présentent des intensités lumineuses sensiblement différentes. Par exemple, la fonction « feu diurne » présente une intensité lumineuse dix fois supérieure à celle de la fonction « feu de position ». Ainsi, de façon classique, on vient diminuer sensiblement la puissance électrique fournie à la source lumineuse du module lumineux afin de passer de l'une de ces fonctions à l'autre.
[0007] Or, lorsque le module lumineux réalise en plus une fonction de télémétrie, cette solution n'est pas envisageable. La réduction de la puissance électrique pour la réalisation de la fonction lumineuse la plus faible rendrait en effet le système impropre à la détection d'objets situés dans un champ lointain.
[0008] Il existe ainsi un besoin pour un système lumineux d'un véhicule automobile, comportant un module lumineux capable de réaliser à la fois deux fonctions photométriques distinctes et une fonction de télémétrie, les performances de la fonction de télémétrie restant sensiblement constantes quelle que soit la fonction photométrique réalisée.
[0009] La présente invention se place dans ce contexte, et vise à répondre à ce besoin.
[0010] 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 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.
[0011] Le système selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte une unité de calcul apte à recevoir une première instruction d'émission d'une première fonction photométrique donnée et agencée pour, à la réception de la première instruction, 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, en ce que l'unité de calcul est apte à recevoir une deuxième instruction d'émission d'une deuxième fonction photométrique donnée et en ce que l'unité de calcul est agencée pour, à la réception de la deuxième instruction, générer une deuxième séquence de données modulante présentant un deuxième rapport cyclique distinct du 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.
[0012] On comprend ainsi que l'invention propose, lorsqu'une première fonction photométrique est requise, de moduler un faisceau lumineux émis par le module lumineux à l'aide d'une première séquence de données. Le premier faisceau lumineux modulé réalise ainsi la première fonction photométrique. 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 premier faisceau lumineux modulé émis contiendra périodiquement cette séquence tout en réalisant de façon continue la fonction photométrique. 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.
[0013] L'invention propose en outre, lorsqu'une autre fonction photométrique est requise, de moduler le faisceau lumineux émis par le module lumineux avec une autre séquence de données de rapport cyclique distinct. Le deuxième faisceau lumineux modulé réalise ainsi la deuxième fonction photométrique. Or, compte tenu du changement de rapport cyclique, la puissance moyenne du deuxième faisceau modulé est adaptée pour correspondre à celle requise pour la réalisation de cette deuxième fonction, sans que la puissance lumineuse pic doive être modifié. Dès lors, la portée de la fonction de télémétrie peut rester inchangée, même lorsque la deuxième fonction photométrique requiert une intensité lumineuse plus faible que la première.
[0014] Dans la présente invention, on entend par rapport cyclique d'une séquence de données le rapport entre le nombre de valeurs hautes et la longueur totale de la séquence de données. Dans le cas où la séquence de données est une séquence binaire, le rapport cyclique correspond donc au rapport entre le nombre de bits de valeur « 1 » de la séquence binaire et le nombre total de bits de cette séquence.
[0015] De préférence, l'unité de calcul est agencée pour générer ladite première séquence de données modulante et ladite deuxième séquence de données modulante, à partir d'une même séquence initiale de type binaire pseudo-aléatoire, notamment de type binaire pseudo-aléatoire de taille maximum.
[0016] 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.
[0017] Compte tenu des propriétés d'autocorrélation des séquences binaires pseudo-aléatoires, l'unité de calcul peut estimer des valeurs d'une fonction de corrélation entre une séquence modulante et une séquence démodulée extraite d'un faisceau lumineux reçu par le module de réception. La fonction de corrélation sera 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.
[0018] Avantageusement, l'unité de modulation est agencée pour contrôler le module lumineux de sorte les premier et deuxième faisceaux lumineux présente une même puissance lumineuse pic et en ce que l'unité de calcul est agencée de sorte que les première et deuxième séquence de données modulantes soient des séquences binaires et de sorte que la première séquence de données modulante présentant un nombre de bits de valeur « 0 » distinct du nombre de bits de valeur « 0 » de la deuxième séquence de données modulante. Selon cette caractéristique, l'augmentation du nombre de bits de valeur « 0 » dans l'une des séquence de données modulantes, traduisant une diminution de son rapport cyclique, permet donc d'augmenter le nombre ou la durée des intervalles séparant des impulsions consécutives du faisceau lumineux modulé correspondant. La puissance lumineuse moyenne de ce faisceau est ainsi réduite. A l'inverse, la diminution du nombre de bits de valeur « 0 », traduisant une augmentation du rapport cyclique, permet d'augmenter le nombre ou la durée des impulsions du faisceau lumineux modulé et donc d'augmenter sa puissance lumineuse moyenne.
[0019] Avantageusement, l'unité de modulation est agencée pour générer un signal de contrôle modulé en largeur d'impulsion, pour moduler ledit signal de contrôle à partir de la séquence de données modulante qu'elle reçoit et pour contrôler l'émission dudit faisceau lumineux par le module lumineux à partir du signal de contrôle modulé. Par exemple, l'unité de modulation pourra être agencée pour convertir la séquence de données modulante qu'elle reçoit en un signal modulant et pour moduler, par exemple en amplitude, en fréquence ou en phase, le signal de contrôle avec ce signal modulant. On pourra notamment que l'unité de modulation contrôle le module lumineux de sorte que ledit faisceau lumineux modulé soit émis uniquement pour des valeurs hautes de ladite séquence de données modulante reçue de l'unité de calcul et de sorte que le faisceau lumineux modulé soit émis selon ladite valeur de puissance lumineuse pic. On comprend ainsi que chaque impulsion du faisceau lumineux modulé est émise avec ladite puissance lumineuse pic et que la puissance lumineuse moyenne du premier ou du deuxième faisceau lumineux modulé émis, nécessaire à la réalisation de la première ou de la deuxième fonction photométrique, est ainsi définie par la puissance lumineuse pic, le rapport cyclique de la première ou de la deuxième séquence de données modulante et par le signal de contrôle.
[0020] Dans un mode de réalisation de l'invention, l'unité de calcul est agencée de sorte que le nombre de bits de la première séquence de données modulante est identique au nombre de bits de la deuxième séquence de données modulante. Dès lors, le temps d'acquisition d'une séquence de données démodulées par le module de réception, afin que l'unité de calcul puisse détecter la présence d'une séquence modulante dans un faisceau reçu par le module de réception, reste constant quelle que soit la fonction photométrique réalisée. Cette caractéristique permet ainsi de simplifier la conception de l'unité de calcul.
[0021] Dans un mode de réalisation de l'invention, l'unité de calcul est agencée pour générer une première séquence initiale de type binaire pseudo-aléatoire et une deuxième séquence initiale par échantillonnage cyclique de la première séquence initiale. Le cas échéant, l'unité de calcul est agencée pour générer la première séquence de données modulante à partir d'une combinaison selon une fonction « ou exclusif » de la première séquence initiale et d'un décalage circulaire de la deuxième séquence initiale selon un premier décalage, et pour générer la deuxième séquence de données modulante à partir d'une combinaison selon une fonction « ou exclusif » de la première séquence initiale et d'un décalage circulaire de la deuxième séquence initiale selon un deuxième décalage distinct du premier décalage. Les première et deuxième séquences modulantes ainsi générées sont des séquences dites « Kasami » appartenant à un même jeu de séquences Kasami, comportant un nombre important de séquences dont les corrélations croisées sont minimums et dont le nombre de « 0 » varie d'une séquence à une autre. Le choix d'une valeur de décalage de la deuxième séquence initiale permet ainsi de contrôler le nombre de « 0 » de la séquence modulante, étant entendu que plus la valeur de décalage augmente, plus le nombre de « 0 » diminue.
[0022] Avantageusement, l'unité de calcul est agencée de sorte que la première séquence de données modulante présente un premier rapport cyclique supérieur au rapport cyclique de la deuxième séquence de données modulante. On pourra notamment concevoir que le rapport cyclique de la deuxième séquence de données modulante soit réduit d'un facteur dix au regard du premier rapport cyclique. Le premier faisceau lumineux modulé peut ainsi réaliser une fonction photométrique dont l'intensité lumineuse est sensiblement supérieure à celle de la fonction photométrique réalisée par le deuxième faisceau lumineux modulé.
[0023] Dans un mode de réalisation de l'invention, le module lumineux comporte une source lumineuse, l'unité de modulation étant agencée pour, à la réception de la première séquence de données modulante, piloter ladite source lumineuse pour l'émission du premier faisceau lumineux modulé par le module lumineux ; et pour, à la réception de la deuxième séquence de données modulante, piloter ladite source lumineuse pour l'émission du deuxième faisceau lumineux modulé par le module lumineux. En d'autres termes, c'est la même source lumineuse, et éventuellement la même unité optique, qui est employée pour émettre sélectivement les premier et deuxième faisceaux lumineux modulés.
[0024] Dans un mode de réalisation de l'invention, le module lumineux est apte à émettre un premier faisceau lumineux dont le spectre présente une longueur d'onde dans le visible, notamment comprise entre 400 nm et 500 nm. Avantageusement, la source lumineuse comprend 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. Le cas échéant, l'unité de modulation peut être agencée pour contrôler la source lumineuse du module lumineux, et notamment une alimentation électrique fournie à cette source lumineuse, pour moduler le faisceau lumineux.
[0025] 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 blanche pour l'œil humain.
[0026] 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 »).
[0027] Avantageusement, le module lumineux pourra comporter une unité optique agencée pour projeter les rayons lumineux émis par la source lumineuse pour former ledit faisceau lumineux.
[0028] Dans un mode de réalisation de l'invention, le module de réception comporte une pluralité de modules d'acquisition élémentaires comprenant chacun au moins un photodétecteur apte à convertir un signal lumineux qu'il reçoit en un signal électrique. Avantageusement, la pluralité de modules d'acquisition élémentaire est agencée en matrice. Par exemple, l'ensemble des photodétecteurs d'un même module d'acquisition élémentaire peut former un capteur, par exemple un unique composant électronique. Par exemple toujours, chaque photodétecteur, ou chaque pluralité de photodétecteurs, pourra présenter une largeur et/ou une longueur inférieure à une dizaine de micromètres, ce qui permet d'obtenir un champ de réception du module d'acquisition élémentaire d'au maximum 0,1° et donc d'augmenter la résolution spatiale du module de réception.
[0029] Avantageusement, le photodétecteur du ou de chaque module d'acquisition élémentaire est une photodiode à avalanche à photon unique. 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
[0030] Selon un exemple de réalisation de l'invention, le module de réception peut comporter une unité optique agencée devant les modules d'acquisition élémentaires.
[0031] Dans un mode de réalisation de l'invention, 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.
[0032] 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. Le cas échéant, l'unité de calcul est 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 et l'unité de calcul est agencée pour estimer des valeurs d'une fonction de corrélation entre ladite séquence de données démodulée et ladite première ou deuxième séquence de données modulante et pour déterminer un temps de vol séparant l'émission dudit premier ou dudit deuxième faisceau lumineux modulé émis, de la réception dudit faisceau lumineux reçu, à partir des valeurs de la fonction de corrélation.
[0033] Chaque valeur de la fonction de corrélation estimée par l'unité de calcul est associée à une valeur d'un décalage temporel de la séquence de données modulante, ou de la séquence de données démodulée, employée pour estimer cette valeur de la fonction de corrélation. La fonction de corrélation entre cette séquence de données démodulée et la séquence de données modulante est donc fonction de l'autocorrélation de cette séquence de données modulante.
[0034] On peut ainsi détecter la présence de cette séquence de données modulante dans le faisceau lumineux reçu, après réflexion sur un objet dans l'environnement du véhicule et ainsi détecter la présence de cet objet ainsi qu'estimer sa distance au véhicule.
[0035] De préférence, l'unité de calcul est agencée pour déterminer la valeur d'un pic de ladite fonction de corrélation, pour comparer ladite valeur du pic à une valeur seuil prédéterminée et pour détecter la présence de ladite séquence de données modulante dans la séquence de données démodulée en fonction de ladite comparaison. L'unité de calcul pourra par exemple conclure à la présence de ladite séquence de données modulante dans ladite séquence de données démodulée uniquement si ladite valeur du pic est supérieure à la valeur seuil prédéterminée
[0036] Par exemple, le ou chaque module d'acquisition élémentaire est apte à générer un signal de détection élémentaire en fonction du ou des signaux électriques convertis par le ou les photodétecteurs du module d'acquisition élémentaire ; et chaque module d'acquisition élémentaire étant agencé pour comparer ledit signal de détection élémentaire à une valeur seuil associée audit module d'acquisition élémentaire et pour générer une séquence de données, dite démodulée, à partir de ladite comparaison.
[0037] On pourra notamment concevoir que chaque module d'acquisition élémentaire comporte un comparateur agencé pour comparer ledit signal de détection élémentaire à ladite valeur seuil associée à ce module d'acquisition élémentaire et pour générer ladite séquence de données démodulée en fonction de ladite comparaison. Le comparateur forme ainsi une unité de démodulation du faisceau lumineux reçu par le module de réception, apte à extraire une séquence de données, dite démodulée, depuis les signaux électriques convertis par les photodétecteurs. On pourra prévoir, en variante, de remplacer le comparateur par des circuits actifs.
[0038] Dans un mode de réalisation de l'invention, chaque module d'acquisition élémentaire comporte une pluralité de photodétecteurs et au moins un composant électronique agencé pour générer ledit signal de détection élémentaire en fonction de la somme des signaux électriques convertis par lesdits photodétecteurs.
[0039] Dans un exemple de réalisation de l'invention, le module d'émission est agencé dans un projecteur avant du véhicule automobile. De préférence, le module de réception et le module d'émission sont agencés dans un même projecteur avant du véhicule.
[0040] Avantageusement, le module lumineux est agencé de sorte que le premier faisceau lumineux modulé participe, totalement ou partiellement, à la réalisation d'une première fonction photométrique réglementaire correspondant à la première instruction et de sorte que le deuxième faisceau lumineux modulé participe, totalement ou partiellement, à la réalisation d'une deuxième fonction photométrique réglementaire correspondant à la deuxième instruction. De préférence, l'intensité lumineuse de la deuxième fonction photométrique réglementaire pourra être sensiblement inférieure à celle de la première fonction photométrique réglementaire.
[0041] Avantageusement toujours, le module lumineux est agencé de sorte que le premier faisceau lumineux modulé participe, totalement ou partiellement, à la réalisation d'une première fonction de signalisation de type « feu diurne » et de sorte le deuxième faisceau lumineux modulé participe, totalement ou partiellement, à la réalisation d'une deuxième fonction de signalisation de type « feu de position ».
[0042] 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 selon l'invention.
[0043] 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 :
[0044] [Fig.l] représente, schématiquement et partiellement, une vue d'un système de télémétrie d'un véhicule automobile selon un exemple de réalisation de l'invention.
[0045] [Fig. 2] représente, schématiquement et partiellement, un exemple de fonctionnement du système de la [Fig.l] lors de la mise en œuvre d'un procédé de télémétrie ;
[0046] [Fig. 3] représente, schématiquement et partiellement, différentes séquences de données générées par l'unité de calcul du système de télémétrie de la [Fig. 1] au cours de son fonctionnement.
[0047] Dans la description qui suit, les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références. Bien entendu, diverses autres modifications peuvent être apportées à l'invention dans le cadre des revendications annexées.
[0048] On a représenté en [Fig. 1] un système 1 d'un véhicule automobile selon un exemple de réalisation de l'invention. Le système de télémétrie 1 d'un véhicule comprend un module d'émission 2 apte à émettre un faisceau lumineux Fl, un module de réception 3 destiné à recevoir un faisceau lumineux F2, et une unité de calcul 4.
[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 apte à émettre un faisceau lumineux Fl, et une unité de modulation 22 apte à recevoir une séquence de données modulante Seq_m et agencée pour moduler le faisceau lumineux Fl émis à partir de ladite séquence modulante Seq_m. [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. De préférence, le spectre de ce faisceau lumineux Fl présente un pic d'intensité, ou raie, dans le bleu à 450 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] Dans la mesure où le faisceau lumineux Fl est composé, partiellement ou totalement, de lumière blanche, il est possible d'employer ce faisceau lumineux pour participer, partiellement ou totalement, à la réalisation de plusieurs fonctions photométriques, notamment réglementaires, prédéterminées, comme cela sera décrit ultérieurement. Dans ce cas, le module lumineux 21 pourra comporter une unité optique agencée pour mettre en forme ce faisceau lumineux Fl de sorte que sa distribution photométrique satisfasse les exigences de l'une ou l'autre de ces fonctions.
[0053] En plus de cette fonction photométrique, le faisceau lumineux Fl permet au système 1 de réaliser des fonctions de détection et d'évaluation de la position d'un obstacle sur la route et/ou de communication avec un autre véhicule ou avec une infrastructure routière.
[0054] A ces fins, l'unité de modulation 22 est agencée pour moduler le faisceau lumineux Fl émis par le module lumineux 21, à partir de la séquence de données modulantes Seq_m qu'elle reçoit, par exemple en contrôlant l'alimentation électrique fournie à la source lumineuse du module lumineux.
[0055] On pourra ainsi prévoir que l'unité de modulation 22 comporte un générateur d'un signal de contrôle modulé en largeur d'impulsion. Ce signal de contrôle permet de contrôler une alimentation à découpage (non représenté) de la source lumineuse du module lumineux 21. De façon classique, le rapport cyclique de ce signal de contrôle, fixé par l'unité de modulation 22, permet ainsi de contrôler la puissance électrique moyenne fournie à la source lumineuse, et donc de contrôler l'intensité lumineuse du faisceau lumineux Fl, de sorte à satisfaire les exigences de la fonction photométrique qu'il réalise.
[0056] Dans l'exemple décrit, l'unité de modulation 22 est agencée pour convertir la séquence de données Seq_m en un signal modulant et pour moduler le signal de contrôle initial à l'aide de ce signal modulant. On notera que plusieurs types de modulation peuvent être indifféremment employés dans le cadre de la présente invention, et notamment une modulation tout-ou-rien (ou OOK de l'anglais « On Off Keying »), 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 »).
[0057] Le faisceau lumineux Fl ainsi émis est composé d'un train d'impulsions lumineuses se succédant avec une fréquence suffisamment élevée, par exemple supérieure à de 30 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 Seq_m. [0058] Si un objet est présent dans l'environnement du véhicule automobile, il peut réfléchir ce faisceau lumineux Fl vers le module de réception 3, lequel reçoit ainsi un faisceau lumineux F2.
[0059] Ce module de réception 3 comporte une pluralité de modules d'acquisition élémentaires 32i,j. Chaque module d'acquisition élémentaires 32i,j comprend plusieurs photodétecteurs 32a k,l chacun apte à convertir un signal lumineux qu'il reçoit en un signal électrique Sel k, I. Chaque module d'acquisition élémentaire 32i,j comporte par ailleurs une unité de démodulation 34, comprenant un comparateur, à l'entrée duquel toutes les sorties des photodétecteurs 32ak, I sont reliées en parallèle. Le comparateur reçoit ainsi un signal de détection élémentaire Sdei,j formé de la somme des signaux électriques Sel k, I issus de ces photodétecteurs 32a k, I. Le comparateur est agencé pour comparer ce signal de détection élémentaire Sdei,j à une valeur seuil donnée, la comparaison donnant une valeur haute, ou un « 1 » lorsque le signal de détection élémentaire est supérieur à la valeur seuil, et une valeur basse, ou un « 0 », lorsque le signal de détection élémentaire est inférieur à la valeur seuil. L'unité de démodulation 34 est ainsi agencée pour générer une séquence binaire démodulée Seq_di,j, qu'elle transmet à l'unité de calcul 4. On pourra prévoir, en variante, de remplacer le comparateur de l'unité de démodulation 34 par des circuits actifs, la séquence de données démodulées étant dans ce cas directement une séquence numérique formée de « 1 » et de « 0 ».
[0060] Dans l'exemple décrit, les photodétecteurs 32ak,l sont identiques et sont chacun formés par une photodiode avalanche à photon unique, ou SPAD, ces photodiodes et l'unité de démodulation 34 étant intégrés en un photomultiplicateur sur silicium, ou SiPM. 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 avalanches, sont particulièrement importantes, même en cas de conditions d'acquisition dégradées.
[0061] L'unité de calcul 4 est apte à recevoir les séquences binaires démodulées Seq_di,j, générées par les modules d'acquisition élémentaires 32i,j et à détecter dans chaque séquence binaire démodulée Seq_di,j„ la présence de la séquence de données modulante Seq_m. Les unités de démodulation 34 permettent ainsi de diminuer la quantité de données devant être manipulée par l'unité de calcul, opérant donc une compression des signaux de détection élémentaire Sdei .
[0062] A ces fins, l'unité de calcul 4 est ainsi agencée pour estimer des valeurs d'une fonction de corrélation Fcorri entre chaque séquence binaire démodulée Seq_di,j, et ladite séquence de données modulantes Seq_m, et pour détecter dans cette séquence binaire démodulée Seq_di,j, la présence de la séquence de données modulante Seq_m à partir de ces valeurs de la fonction de corrélation Fcorri . En cas de détection, elle peut alors déterminer un temps de vol T séparant l'émission dudit faisceau lumineux modulé émis Fl de la réception dudit faisceau lumineux reçu F2.
[0063] L'unité de calcul 4 peut ainsi 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 oeuvre par le système lumineux 1.
[0064] Comme indiqué ci-dessus, le module lumineux 21 est capable de réaliser sélectivement différentes fonctions au travers d'une même surface de sortie, comme une première fonction de « feu diurne », ou DRL (de l'anglais Daytime Running Lamp) et une deuxième fonction de « feu de position ».
[0065] Afin de pouvoir activer l'une ou l'autre de ces fonctions, l'unité de calcul 4 reçoit, dans une étape E0, une instruction d'émission de l'une ou l'autre de ces première et deuxième fonctions photométriques.
[0066] Cette instruction pourra par exemple provenir d'un calculateur central du véhicule automobile (non représenté), et être déterminée par le calculateur central par exemple en fonction de paramètres de circulation du véhicule automobile, d'informations de différents capteurs comme une caméra filmant la route, un capteur d'angle au volant, ou un système de navigation.
[0067] En fonction de l'instruction reçue, l'unité de calcul détermine un rapport cyclique cl ou T2 selon la fonction photométrique indiquée par cette instruction, et génère soit une première séquence de données modulante Seq_ml soit une seconde séquence de données modulante Seq_m2.
[0068] A ces fins, l'unité de calcul génère, dans une étape E0', une séquence initiale SeqO de type binaire pseudo-aléatoire de taille maximum.
[0069] Puis, dans une étape El, l'unité de calcul génère, de façon périodique : a. soit ladite première séquence de données modulante Seq_ml à partir de la séquence initiale SeqO, la première séquence de données modulante présentant le premier rapport cyclique cl ; b. soit ladite deuxième séquence de données modulante Seq_m2 à partir de la séquence initiale SeqO, la deuxième séquence de données modulante présentant le deuxième rapport cyclique T2.
[0070] On notera que, quel que soit le rapport cyclique cl ou T2, le nombre de bits de la première séquence de données modulante Seq_ml est identique au nombre de bits de la deuxième séquence de données modulante Seq_m2. Par ailleurs, compte tenu des fonctions photométriques que doit réaliser le module lumineux 21, la valeur du premier rapport cyclique cl est supérieur à la valeur du deuxième rapport cyclique T2, notamment d'un facteur 10. En d'autres termes, le nombre de bits de valeur « 0 » de la première séquence Seq_ml est supérieur au nombre de bits de valeur « 0 » de la deuxième séquence Seq_m2.
[0071] L'unité de calcul 4 transmet la séquence de données modulantes Seq_ml ou Seq_m2 ainsi générée à l'unité de modulation 22 du module d'émission 2 pour l'émission d'un faisceau lumineux Fl ou Fl' par le module d'émission 2.
[0072] Dans une deuxième étape E2, l'unité de modulation 22 module le faisceau lumineux émis par le module lumineux 21 à partir de cette séquence de données Seq_ml ou Seq_m2 pour obtenir un faisceau lumineux modulé Fl ou Fl'.
[0073] On notera, que dans l'exemple décrit, chaque impulsion lumineuse du faisceau lumineux Fl ou Fl' émis par le module lumineux 21 correspond à un bit de valeur « 1 » de la séquence modulante Seq_ml ou Seq_m2. La puissance moyenne d'une portion du faisceau lumineux Fl/Fl' contenant la séquence Seq_ml ou Seq_m2est ainsi définie par le nombre de bits de valeur « 1 » de cette séquence Seq_ml ou Seq_m2 au regard du nombre de bits total de cette séquence, par la durée des impulsions et par la puissance pic Pp de ces impulsions.
[0074] Dans la mesure où la puissance lumineuse pic Pp est la même pour l'une ou l'autre des séquences de données Seq_ml ou Seq_m2, la puissance moyenne du faisceau lumineux Fl modulé par la première séquence Seq_ml est donc sensiblement supérieure à celle du faisceau lumineux Fl' modulé par la deuxième séquence Seq_m2. En effet, ce premier faisceau Fl contient plus d'impulsions lumineuses et/ou des impulsions lumineuses plus longues que le deuxième faisceau Fl', compte tenu de la valeur relative des rapports cycliques cl et T2. Le faisceau lumineux Fl peut ainsi réaliser une fonction photométrique sensiblement intense, comme un feu diurne, tandis que le faisceau lumineux Fl' peut réaliser une fonction photométrique plus faible, comme un feu de position, sans que la puissance lumineuse pic Pp des impulsions soit impactée.
[0075] Le faisceau lumineux Fl/Fl' est ainsi émis jusqu'à atteindre un objet O, situé dans l'environnement du véhicule, lequel le réfléchit en direction du module de réception 3.
[0076] Selon la position angulaire de l'objet O, le faisceau lumineux F2 reçu par le module de réception 3 est ainsi concentré sur l'un des modules d'acquisition élémentaires 32ij.
[0077] Lorsque les conditions d'ensoleillement au voisinage du véhicule sont particulièrement importantes, la lumière du soleil vient ainsi s'ajouter au faisceau lumineux F2 reçu par le module de réception 3. Le faisceau lumineux F2 reçu par le module de réception 3 est ainsi composé d'une partie du faisceau lumineux Fl/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.
[0078] Dans une troisième étape E3, chacun des modules d'acquisitions élémentaires 32i extrait ainsi, à l'aide de son unité de démodulation 34, une séquence binaire démodulée Seq_di qu'il transmet à l'unité de calcul 4.
[0079] Pour chaque séquence binaire démodulée Seq_dij qu'elle reçoit, l'unité de calcul 4 estime, dans une quatrième étape E4, des valeurs d'une fonction de corrélation Fcorrij entre la séquence modulante Seq_ml ou Seq_m2 qui a été employée pour moduler le faisceau lumineux émis Fl/Fl' et cette séquence binaire démodulée Seq_di . [0080] On notera que, dans la mesure où ces séquences modulantes Seq_ml ou Seq_m2 contiennent un nombre de bits identiques, le temps d'acquisition d'une séquence de données démodulées reste constant quelle que soit la fonction photométrique réalisée par le faisceau lumineux émis Fl/Fl'.
[0081] 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 chaque séquence binaire démodulée Seq_di et la séquence modulante Seq_ml ou Seq_m2 retardée selon chacune des valeurs de décalage temporel.
[0082] Compte tenu des propriétés d'autocorrélation et de corrélation croisée de la séquence modulante, la fonction de corrélation Fcorry 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 un module d'acquisition élémentaire 32i du module de réception 3, la séquence modulante Seq_ml ou Seq_m2 retardée de cette valeur correspondant ainsi sensiblement à la séquence binaire démodulée Seq_dij au bruit près.
[0083] Dans une cinquième étape E5, l'unité de calcul 4 identifie la valeur maximum Fcorr_max de chaque fonction de corrélation Fcornj associée à chaque module d'acquisition élémentaire 32ij et la compare à une valeur seuil Vs.
[0084] Dans le cas où cette valeur maximum Fcorr_max est supérieure à la valeur seuil Vs, la séquence modulante Seq_ml ou Seq_m2 est considérée comme détectée par l'unité de calcul 4 dans la séquence binaire démodulée Seq_di issue du module d'acquisition élémentaire 32ij associé à cette fonction de corrélation Fcorrij. Un objet O est donc détecté dans la plage angulaire, ou le pixel, surveillée par ce module d'acquisition élémentaire 32ij et l'unité de calcul 4 peut alors estimer, dans une sixième étape E6, la valeur T du temps de vol du faisceau lumineux émis Fl/Fl' entre l'objet O et le véhicule, associée à cette valeur maximum, ainsi que la distance d séparant l'objet O du véhicule.
[0085] En lien avec la [Fig. 3], on va maintenant décrire un exemple de réalisation de l'unité de calcul permettant de générer des séquences modulantes Seq_ml et Seq_m2, présentant des propriétés d'autocorrélation et d'intercorrélation adaptées aux besoins de l'invention et dont le rapport cyclique puisse être maîtrisé.
[0086] L'unité de calcul 4 génère au préalable une première séquence initiale de type binaire pseudo-aléatoire de taille maximum SeqO, par exemple au moyen d'un registre à décalage à rétroaction linéaire.
[0087] L'unité de calcul 4 génère ensuite une deuxième séquence initiale SeqO' par échantillonnage cyclique de la première séquence initiale. Chaque bit de la deuxième séquence initiale SeqO' prend ainsi la valeur d'un bit de la première séquence initiale SeqO dont le rang correspond au rang du bit de la deuxième séquence initiale que l'on cherche à calculer, multiplié par un coefficient calculé en fonction de la longueur de la première séquence initiale SeqO, modulo cette longueur de la première séquence initiale SeqO. [0088] Cette deuxième séquence initiale SeqO' subit ainsi un décalage circulaire d'une valeur Al pour le calcul de la première séquence modulante Seq_ml et d'une valeur A2 pour le calcul de la deuxième séquence modulante Seq_m2. La valeur A2 sera supérieure à la valeur Al de sorte à s'assurer que le nombre de « 0 » de la deuxième séquence modulante Seq_m2 soit supérieur au nombre de « 0 » de la première séquence modulante Seq_ml.
[0089] Enfin, l'unité de calcul combine, selon une fonction « ou exclusif », la première séquence initiale SeqO et le décalage circulaire de la deuxième séquence initiale SeqO'(Al) pour générer la première séquence de données modulante Seq_ml, et la première séquence initiale SeqO et le décalage circulaire de la deuxième séquence initiale SeqO'(A2) pour générer la deuxième séquence de données modulante Seq_m2. Ces première et deuxième séquences modulantes Seq_ml et Seq_m2 sont ainsi des séquences dites « Kasami » appartenant à un même jeu de séquences Kasami.
[0090] La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixée, à savoir fournir un système lumineux comportant un module lumineux capable de réaliser à la fois deux fonctions photométriques distinctes et une fonction de télémétrie, les performances de la fonction de télémétrie restant sensiblement constantes quelle que soit la fonction photométrique réalisée. Ces objectifs sont notamment atteints en réalisant en adaptant la valeur du rapport cyclique de la séquence de données modulant le faisceau lumineux émis par le module lumineux en fonction de la fonction photométrique que doit réaliser le module lumineux .
[0091] 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'autres configurations des modules d'émission, et notamment un module d'émission employant d'autres types de source lumineuse que ceux décrits, comme une diode laser, une VCSEL ou une SLED ou une diode RGB. On pourra encore prévoir de réaliser d'autres fonctions photométriques que celles décrites, et notamment des fonctions d'éclairage de type croisement ou des fonctions de signalisation de type feu stop ou feu arrière. 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) 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) apte à recevoir une première instruction d'émission d'une première fonction photométrique donnée et agencée pour, à la réception de la première instruction, 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), en ce que l'unité de calcul est apte à recevoir une deuxième instruction d'émission d'une deuxième fonction photométrique donnée et en ce que l'unité de calcul est agencée pour, à la réception de la deuxième instruction, générer une deuxième séquence de données modulante (Seq2b) présentant un deuxième rapport cyclique distinct du 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).
[Revendication 2] Système lumineux (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'unité de modulation est agencée pour contrôler le module lumineux de sorte les premier et deuxième faisceaux lumineux présente une même puissance lumineuse pic et en ce que l'unité de calcul est agencée de sorte que les première et deuxième séquence de données modulantes soient des séquences binaires et de sorte que la première séquence de données modulante présentant un nombre de bits de valeur « 0 » distinct du nombre de bits de valeur « 0 » de la deuxième séquence de données modulante.
[Revendication 3] Système lumineux (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'unité de calcul est agencée de sorte que le nombre de bits de la première séquence de données modulante est identique au nombre de bits de la deuxième séquence de données modulante.
[Revendication 4] Système de télémétrie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de calcul (4) est agencée pour générer une première séquence initiale de type binaire pseudo-aléatoire et une deuxième séquence initiale par échantillonnage cyclique de la première séquence initiale, et pour générer la première séquence de données modulante à partir d'une combinaison selon une fonction « ou exclusif » de la première séquence initiale et d'un décalage circulaire de la deuxième séquence initiale selon un premier décalage, et pour générer la deuxième séquence de données modulante à partir d'une combinaison selon une fonction « ou exclusif » de la première séquence initiale et d'un décalage circulaire de la deuxième séquence initiale selon un deuxième décalage distinct du premier décalage.
[Revendication 5] Système lumineux (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de calcul (4) est agencée de sorte que la première séquence de données modulante (Seq2a) présente un premier rapport cyclique supérieur au rapport cyclique de la deuxième séquence de données modulante (Seq2b).
[Revendication 6] Système lumineux (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module lumineux (21) comporte une source lumineuse (23), l'unité de modulation (22) étant agencée pour, à la réception de la première séquence de données modulante, piloter ladite source lumineuse pour l'émission du premier faisceau lumineux modulé (Fl) par le module lumineux ; et pour, à la réception de la deuxième séquence de données modulante, piloter ladite source lumineuse (23) pour l'émission du deuxième faisceau lumineux modulé (Fl') par le module lumineux.
[Revendication 7] Système lumineux (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé 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 8] Système lumineux (1) selon la revendication précédente, 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 ou deuxième séquence de données modulante (Seq2a) et pour déterminer un temps de vol (T) séparant l'émission dudit premier ou dudit deuxième faisceau lumineux modulé (Fl) émis, de la réception dudit faisceau lumineux reçu, à partir des valeurs de la fonction de corrélation.
[Revendication 9] 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 10] Système lumineux (1) selon la revendication précédente, dans lequel le module lumineux (21) est agencé de sorte que le premier faisceau lumineux modulé (Fl) participe, totalement ou partiellement, à la réalisation d'une première fonction photométrique réglementaire correspondant à la première instruction et de sorte que le deuxième faisceau lumineux modulé (Fl) participe, totalement ou partiellement, à la réalisation d'une deuxième fonction photométrique réglementaire correspondant à la deuxième instruction.
[Revendication 11] Système lumineux (1) selon la revendication précédente, dans lequel le module lumineux (21) est agencé de sorte que le premier faisceau lumineux modulé (Fl) participe, totalement ou partiellement, à la réalisation d'une première fonction de signalisation de type « feu diurne » et de sorte le deuxième faisceau lumineux modulé (Fl) participe, totalement ou partiellement, à la réalisation d'une deuxième fonction de signalisation de type « feu de position ».
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