FR3127584A1 - Méthode d’émission de signaux radio par un radar embarqué au sein d’un véhicule, dispositif et programme d’ordinateur correspondants - Google Patents

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Abstract

Méthode d’émission de signaux radio par un radar embarqué au sein d’un véhicule, dispositif et programme d’ordinateur correspondants L'invention concerne une de réduction d’interférences impactant des radars (R1, R2, R3) embarqués dans des véhicules (V1, V2, V3) reposant sur une sélection intelligente et coordonnée de paramètres d’émission (ParSetj) de signaux radio en fonction d’informations contextuelles propres à chaque radar (R1, R2, R3). La solution proposée propose de prendre en compte l’orientation de la ligne de visée du radar (LV1, LV2, LV3) pour déterminer les paramètres d’émission d’un signal radio par le radar (R1, R2, R3). En associant un jeu de paramètres d’émission (ParSetj) d’un signal radio à une orientation du radar(LV1, LV2, LV3), on s’assure que des radars (R1, R2, R3) embarqués dans des véhicules (V1, V2, V3) circulant dans des directions opposées, et ayant donc des orientations opposées se trouvent dans l’incapacité de sélectionner, même fortuitement, des jeux de paramètres d’émission (ParSetj) de signaux radio identiques ou présentant des similitudes telles que les deux signaux pourraient générer des interférences. FIGURE 1A

Description

Méthode d’émission de signaux radio par un radar embarqué au sein d’un véhicule, dispositif et programme d’ordinateur correspondants
Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui des véhicules autonomes et des systèmes d’aide à la conduite.
Plus précisément, l'invention concerne les radars embarqués dans les véhicules permettant la mise en œuvre de services tels que la régulation adaptative de vitesse ou la détection de situations de freinage d’urgence.
Art antérieur et ses inconvénients
La volonté des constructeurs automobiles d’améliorer la sécurité de leurs véhicules couplée au développement des véhicules autonomes ont conduit à la création et au développement de nombreuses techniques d’aide à la conduite.
Parmi ces techniques d’aide à la conduite certaines, telle que la régulation adaptative de vitesse, reposent sur l’utilisation de radars embarqués dans les véhicules.
La régulation adaptative de vitesse repose sur l’utilisation conjointe d’un radar et d’un système de régulation automatique de la vitesse du véhicule. Ainsi, le radar mesure la distance et la vitesse d'approche d'un véhicule précédant le véhicule dans lequel il est embarqué ce qui permet d'ajuster automatiquement la vitesse de ce dernier afin de maintenir une distance de sécurité pour éviter une collision, puis de reprendre une vitesse de croisière mémorisée dans le système lorsqu'il n'y a plus d'obstacle ou de véhicule situé en deçà d’une distance minimum.
Cette technologie est appelée à se répandre au cours des prochaines années avec le rajeunissement du parc automobile.
Malgré l’implémentation grandissante de techniques d’aide à la conduite reposant sur l’utilisation de radars embarqués dans des véhicules, l’utilisation des bandes de fréquences allouées à ces radars n’est pas régulée. Un tel manque de régulations couplé à une augmentation rapide du nombre de véhicules en circulation implémentant de telles techniques d’aide à la conduite augmente la probabilité que ces radars soient impactés par des interférences générées par d’autres radars. Ces interférences perturbent les mesures effectuées par les radars lesquelles ont une influence directe sur la sécurité des passagers des véhicules concernés.
Des solutions permettant de réduire l’effet de ces interférences sur les signaux reçus par les radars ont été développées. Ces solutions consistent, pour certaines, à appliquer un traitement au signal reçu pour en atténuer les effets, et consistent pour d’autres à modifier de manière totalement aléatoire des paramètres d’émission du radar.
De telles solutions ne permettent pas d’offrir une réponse satisfaisante à cette problématique de la réduction des interférences. En effet, les solutions reposant sur l’application d’un traitement au signal reçu sont souvent complexes et requiert une puissance de calcul incompatible avec des coûts de production raisonnables.
La réponse des solutions reposant sur une modification aléatoire des paramètres d’émission du radar est, quant à elle, trop aléatoire pour être satisfaisante. De plus, une telle solution sera amenée a être de moins en moins satisfaisante à mesure que l’utilisation de radars augmente.
Il existe donc un besoin d'une technique de réduction des interférences impactant un radar embarqué dans un véhicule ne présentant pas tout ou parties des inconvénients précités.
L'invention répond à ce besoin en proposant un procédé d’émission d’un signal radio par un radar embarqué au sein d’un véhicule.
Un tel procédé est particulier en ce qu’il comprend :
- une étape de détermination d’une orientation d’une ligne de visée du radar,
une pluralité de jeux de paramètres d’émission d’un signal radio étant associé à une pluralité correspondante d’orientations d’une ligne de visée du radar,
- une étape de sélection, parmi la pluralité de jeux de paramètres d’émission de signaux radio, du jeu de paramètres d’émission d’un signal radio correspondant à ladite orientation de la ligne de visée du radar déterminée,
- une étape d’émission du signal radio conformément au jeu de paramètres d’émission sélectionné.
La solution proposée par les inventeurs propose de prendre en compte l’orientation de la ligne de visée du radar, ou par simplification l’orientation du radar, et donc implicitement du véhicule, pour déterminer les paramètres d’émission d’un signal radio par le radar. Ainsi, une telle solution s’appliquant au signal à émettre, elle ne requiert pas une grande puissance de calcul.
En associant un jeu de paramètres d’émission d’un signal radio à une orientation du radar, on s’assure que des radars embarqués dans des véhicules circulant dans des directions opposées, et ayant donc des orientations opposées (un véhicule circulant vers l’est et l’autre vers l’ouest par exemple, se trouvent dans l’incapacité de sélectionner, même fortuitement, des jeux de paramètres d’émission de signaux radio identiques ou présentant des similitudes telles que les deux signaux pourraient générer des interférences.
En conséquence, le signal émis par le radar d’un véhicule courant est construit à l’aide de paramètres d’émission qui n’interfèrent pas ou peu avec un signal radar concurrent, émis par un autre véhicule se déplaçant selon une orientation différente de celle du véhicule courant.
L’orientation de la ligne de visée du radar est déterminée, par exemple, au moyen d’un système de navigation.
Un tel système de navigation est par exemple un module GPS (Global Positioning System) ou Galileo, ou encore une boussole, embarqué dans le véhicule.
L’orientation du radar peut être donnée sous la forme d’une direction cardinale, par exemple nord, nord-ouest, etc., ou sous la forme d’une mesure d’angle.
Dans un premier exemple, la pluralité de signaux radio définis par lesdits jeux de paramètres d’émission sont orthogonaux entre eux.
L’utilisation de signaux radio orthogonaux permet d’éviter la génération d’interférences. Ainsi, lorsque les signaux émis par les différents radars sont orthogonaux entre eux, on s’assure que chaque radar ne reçoit que les échos du signal radio qu’il a émis et que ces échos ne sont pas perturbés par des interférences générées par un signal radio émis par un autre radar.
Dans un deuxième exemple, un jeu de paramètres d’émission d’un signal radio se distingue des autres jeux de paramètres d’émission de signaux radio appartenant à la pluralité de de jeux de paramètres d’émission de signaux radio par une valeur d’au moins l’un des paramètres constitutifs du jeu de paramètres.
Dans ce deuxième exemple, les signaux radio émis par les radars ne sont pas nécessairement orthogonaux. Cependant, le fait que ces signaux radio soient émis conformément à des jeux de paramètres d’émission différents contribuent à réduire l’impact des interférences générées par d’autres radars venant perturber la réception des échos.
Plus particulièrement, l’étape de sélection dudit jeu de paramètres d’émission comprend en outre :
- une étape d’identification d’un premier jeu de paramètres d’émission correspondant à ladite orientation de la ligne de visée du radar déterminée,
- une étape de sélection dudit jeu de paramètres d’émission parmi un sous-ensemble de jeux de paramètres d’émission comprenant ledit premier jeu de paramètres d’émission.
En permettant, pour une orientation de la ligne de visée du radar, le choix entre plusieurs jeux de paramètres d’émission de signaux radio, on contribue à réduire l’impact des interférences. En effet, dans un tel exemple, on réduit la probabilité que deux véhicules circulant dans la même direction sélectionnent des paramètres d’émission d’un signal radio identique ou présentant des similitudes telles que les deux signaux pourraient générer des interférences.
De manière astucieuse, les jeux de paramètres d’émission constituant ledit sous-ensemble sont identifiés au moyen d’une fenêtre centrée sur le premier jeu de paramètres d’émission, ladite fenêtre comprenant au moins un deuxième de jeux de paramètres d’émission précédant le premier jeu de paramètres d’émission parmi la pluralité de jeux de paramètres d’émission et au moins un troisième jeu de paramètres d’émission suivant le premier jeu de paramètres d’émission parmi la pluralité de jeux de paramètres d’émission.
La taille de la fenêtre est un compromis entre le nombre de jeux de paramètres d’émissions entre lesquels le radar peut choisir et la proportion dans laquelle on souhaite limiter le risque d’interférences.
La pluralité de jeux de paramètres d’émission d’un signal radio étant ordonnée puisque chaque jeu de paramètres d’émission est associé à une plage d’orientation de la ligne de visée d’un radar donnée, elle peut être ordonnée par valeur d’orientation croissante ou par valeur d’orientation décroissante.
Cela permet de faciliter la navigation dans l’ensemble des jeux de paramètres d’émission lors de l’étape de sélection.
Les différents paramètres d’émission d’un signal radio constitutifs d’un jeu de paramètres d’émission appartiennent au groupe comprenant entre autres :
- une fréquence porteuse du signal radio,
- une amplitude du signal radio,
- une phase du signal radio,
- une polarisation du signal radio,
- une puissance d’émission du signal radio,
- un codage à appliquer au signal radio préalablement à son émission,
- une périodicité du signal radio,
- un instant d’émission du signal radio,
- une durée d’émission du signal radio.
Une telle liste de paramètres d’émission n’est pas exhaustive. Un jeux de paramètres d’émission de signaux radio peut comprendre l’ensemble ou seulement une partie des paramètres listés ci-dessus.
Lorsque deux orientations sont proches, e.g. nord et nord-ouest, les deux sous-ensembles correspondant respectivement à l’une et l’autre peuvent présenter des jeux de paramètres d’émission commun. Les radars dont les lignes de visées pointent dans ces deux directions courent, en effet, peu de risque d’être impactés l’un par l’autre.
Enfin, dans un dernier exemple le procédé comprend, préalablement à l’étape de sélection, une étape de réception d’informations de synchronisation des radars entre eux, ledit jeu de paramètres d’émission du signal radio étant alors sélectionné en fonction de l’orientation de la ligne de visée du radar déterminée et des informations de synchronisation reçues.
La prise en compte des informations de synchronisation permet de jouer sur les instants d’émission des signaux radio parts les radars. Cela permet de réduire le nombre de jeux de paramètres d’émission de signaux radio proposé car il suffit simplement de jouer sur la valeur de l’instant d’émission du signal radio pour réduire les interférences.
L’invention a également pour objet un dispositif capable d’émettre un signal radio par un radar embarqué au sein d’un véhicule comprenant au moins un processeur configuré pour :
- déterminer une orientation d’une ligne de visée du radar,
une pluralité de jeux de paramètres d’émission d’un signal radio étant associé à une pluralité correspondante d’orientations d’une ligne de visée du radar, le processeur est en outre configuré pour :
- sélectionner, parmi la pluralité de jeux de paramètres d’émission de signaux radio, le jeu de paramètres d’émission d’un signal radio correspondant à ladite orientation de la ligne de visée du radar déterminée,
- émettre le signal radio conformément au jeu de paramètres d’émission sélectionné..
L’invention concerne encore un radar comprenant au moins un dispositif capable d’émettre un signal radio par un radar embarqué au sein d’un véhicule tel que celui décrit ci-dessus.
L’invention concerne enfin un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre d’un procédé tel que décrit précédemment, lorsqu’il est exécuté par un processeur.
L’invention vise également un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’invention tel que décrit ci-dessus.
Un tel support d'enregistrement peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une clé USB ou un disque dur.
D'autre part, un tel support d'enregistrement peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens, de sorte que le programme d’ordinateur qu’il contient est exécutable à distance. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau par exemple le réseau Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé objet de l’invention précité.
Liste des figures
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles :
: cette figure représente une première situation dans laquelle un radar embarqué au sein d’un véhicule courant peut être impacté par des interférences générées par un ou plusieurs radars embarqués dans d’autres véhicules ;
:cette figure représente une deuxième situation dans laquelle un radar embarqué au sein d’un véhicule courant peut être impacté par des interférences générées par un ou plusieurs radars embarqués dans d’autres véhicule ;
: cette figure représente les différents étapes d’un procédé d’émission d’un signal radio mis en œuvre par un radar embarqué au sein d’un véhicule conforme à au moins un mode de réalisation de la présente solution ;
: cette figure représente plusieurs exemple de signaux radio pouvant être générés à partir des différents jeux de paramètres d’émission ;
: cette figure représente un exemple d’un ensemble de jeux de paramètres d’émission;
: cette figure représente un autre exemple d’un ensemble de jeux de paramètres d’émission ; : cette figure représente un cycle de travail d’un radar constitué d’un cycle d’émission et d’un cycle de réception ;
: cette figure représente l’augmentation du niveau de bruit moyen perçu par des radars lorsque l’on simule une circulation de 100 véhicules sur une autoroute ;
: cette figure représente un radar apte à mettre en œuvre certaines étapes de la présente solution.
Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
Le principe général de la solution de réduction des interférence impactant un radar embarqué au sein d’un véhicule proposée par les inventeurs repose sur une sélection intelligente et coordonnée de paramètres d’émission de signaux radio en fonction d’informations contextuelles propres à chaque radar.
On présente désormais, en relation avec la et la deux principales situations dans lesquelles un radar embarqué au sein d’un véhicule courant peut être impacté par des interférences générées par un ou plusieurs radars embarqués dans d’autres véhicules.
La représente un premier véhicule V1embarquant un radar R1et un deuxième véhicule V2embarquant un radar R2. Dans la situation représentée à la , le premier véhicule V1se déplace d’ouest en est, et le deuxième véhicule V2 se déplace d’est en ouest. La ligne de visée LV1 du radar R1 embarqué dans le premier véhicule V1 et la ligne de visée LV2 du radar R2 embarqué dans le deuxième véhicule V2 sont toutes deux parallèles à la direction est-ouest mais n’ont pas le même sens. En effet, tout comme le véhicule V1, la ligne de visée LV1 du radar R1 pointe vers l’est, alors que la ligne de visée LV2 du radar R2 pointe vers l’ouest car le véhicule V2 se dirige vers l’ouest.
Lorsque, comme sur la figure 1A le véhicule V1et le véhicule V2se déplacent l’un vers l’autre alors le radar R1se retrouve dans la ligne de visée LV2du radar R2et réciproquement. Dans un tel cas de figure, la puissance d’un signal radio reçu par le radar R1s’exprime de la manière suivante :
où la puissance du signal radio émis par le radar R2causant des interférences au niveau du radar R1, le gain de l’antenne du radar R1, la distance séparant les radars R1et R2, et la section efficace du radar R1.
La représente également le premier véhicule V1embarquant le radar R1,le deuxième véhicule V2embarquant le radar R2et un troisième véhicule V3embarquant un radar R3. Dans la situation représentée à la , les véhicules V1, V2, V3 se déplacent tous trois d’ouest en est. De même les lignes de visée LV1 du radar R1 embarqué dans le premier véhicule V1, LV2 du radar R2 embarqué dans le deuxième véhicule V2, et LV3 du radar R3 embarqué dans le troisième véhicule V3, pointent toutes vers l’est. Dans un tel cas de figure, les radars R1, R2 et R3 ne devraient pas subir d’interférences. Cependant, le véhicule V3 se situant à une distance suffisamment courte du véhicule V2, une partie du signal radio émis par le radar R3 est réfléchie par le véhicule V2. Le signal radio ainsi réfléchi peut générer des interférences impactant le radar R1 lorsque le véhicule V1 se situe, lui aussi, à une distance suffisamment courte du véhicule V2. Des objets autres qu’un véhicule peuvent constituer des obstacles sur lesquels un signal radio émis par un radar est réfléchi, il peut s’agir de mobilier urbain, d’immeubles, de véhicules non motorisés, etc.
Dans de telles circonstances, la puissance d’un signal radio réfléchi reçu par le radar R1s’exprime de la manière suivante :
où la puissance du signal radio réfléchi causant des interférences au niveau du radar R1, le gain de l’antenne du radar R1, la distance séparant le radar R1de l’obstacle sur lequel le signal radio émis par le radar R3se réfléchit (ici l’arrière du véhicule V2), la section efficace de l’obstacle et la section efficace du radar R1.
Comme évoqué plus haut, afin de réduire l’impact des interférences sur le fonctionnement d’un radar embarqué au sein d’un véhicule, les inventeurs de la présente solution proposent de réguler l’usage des bandes de fréquences utilisées par les radars pour émettre des signaux radio. Une telle régulation repose sur une sélection intelligente et coordonnée de paramètres d’émission de signaux radio en fonction d’informations contextuelles propres à chaque radar.
Les différents étapes d’un procédé d’émission d’un signal radio mis en œuvre par un radar embarqué au sein d’un véhicule conforme à au moins un mode de réalisation d’une telle solution sont décrites en référence à la . A titre d’exemple dans la description qui suit, le procédé d’émission est mis en œuvre par le radar R1. Bien entendu, les radar R2et R3peuvent également mettre ce procédé d’émission en œuvre à leur niveau.
Le procédé d’émission débute par l’exécution d’une étape S1 au cours de laquelle une orientation de la ligne de visée LV1du radar R1est déterminée. L’exécution de cette étape S1 est par exemple déclenchée lorsque le conducteur du véhicule V1utilise une solution d’aide à la conduite telle que la régulation adaptative de vitesse.
L’orientation de la ligne de visée LV1du radar R1, qui pointe ici vers l’est comme décrit en référence à la figure 1, peut être déterminée de différentes manières. Ainsi, dans premier exemple, l’orientation de la ligne de visée LV1du radar R1est obtenue au moyen d’un module GPS embarqué au sein du véhicule V1.
Dans un autre exemple, le véhicule embarque des moyens de communication cellulaire et est attaché à une station de base de type eNodeB lorsque la station de base est conforme aux normes 4G (pour 4èmegénération de standards pour la téléphonie mobile) ou de type gNb lorsque la station de base est conforme aux normes 5G (pour 5èmegénération de standards pour la téléphonie mobile). Il est alors possible de déterminer l’orientation de la ligne de visée LV1du radar R1au moyen de mesures effectuées par la station de base.
Dans un autre exemple, l’orientation de la ligne de visée LV1du radar R1est obtenue au moyen d’une boussole embarquée au sein du véhicule V1. Bien entendu, d’autres méthodes que celles listées ci-dessus permettant de déterminer l’orientation de la ligne de visée LV1peuvent être envisagées.
Une fois l’orientation de la ligne de visée LV1du radar R1déterminée, un jeu de paramètres d’émission ParSetjd’un signal radio destiné à être utilisé par le radar R1est sélectionné au cours d’une étape S2.
Les différents paramètres d’émission d’un signal radio constitutifs du jeu de paramètres d’émission ParSetjappartiennent au groupe comprenant entre autres : une fréquence porteuse du signal radio, une amplitude du signal radio, une phase du signal radio, une polarisation du signal radio, une puissance d’émission du signal radio, un codage à appliquer au signal radio préalablement à son émission, une périodicité du signal radio, un instant d’émission du signal radio, une durée d’émission du signal radio, etc.
Un tel jeu de paramètres d’émission ParSetjest sélectionné parmi une pluralité de jeux de paramètres d’émission ParSetioù i est un entier naturel avec i regroupés en un ensemble E de jeux de paramètres d’émission.
Les jeux de paramètres d’émission ParSetjappartenant à un même ensemble E de jeux de paramètres d’émission diffèrent les uns des autres par une valeur d’au moins l’un des paramètres les constituant. En différentiant les jeux de paramètres d’émission ParSetjles uns des autres en jouant sur la valeur d’un ou plusieurs paramètres les constituant le risque d’interférences générées par un radar embarqué dans un premier véhicule sur un deuxième radar embarqué dans un deuxième véhicule s’en trouve réduit.
La représente plusieurs exemple de signaux radio SR1-SR4pouvant être générés à partir des différents jeux de paramètres d’émission ParSetj. En référence à la ; les signaux radio SR1et SR2 sont des signaux en dents de scie générés à partir, respectivement, d’un premier jeux de paramètres d’émission ParSet1 et d’un deuxième jeux de paramètres d’émission ParSet2 qui diffèrent l’un de l’autre par la valeur d’un instant d’émission du signal radio. Un jeu de paramètres d’émission ParSet3 génère par exemple un signal radio SR3 de type sinusoïdal et enfin, un jeu de paramètres d’émission ParSet4 génère, quant à lui, un signal radio SR4 en créneaux. Bien entendu, d’autres formes de signaux radio peuvent être générés sur la base d’autres jeux de paramètres d’émission ParSetj.
Dans un exemple de mise en œuvre, les valeurs des différents paramètres constitutifs des jeux de paramètres d’émission ParSetjsont sélectionnées de manière à ce que les jeux de paramètres d’émission ParSetjpermettent de générer des signaux radio orthogonaux. De tels signaux radio orthogonaux n’interférèrent pas entre eux.
Un exemple d’un ensemble E de jeux de paramètres d’émission ParSetiest représenté à la et à la figure[4B]. Sur cette figure, chaque jeu de paramètres d’émission ParSeticonstituant l’ensemble E est représenté par un indice k , ici K=24, et est associé à une plage d’orientation donnée, e.g. [0-15°], [15-30°], etc. La largeur des plages d’orientation associées à chaque jeu de paramètres d’émission est donnée par 360/24. Plus généralement, une plage d’orientation a pour largeur 360/K°.
Un tel ensemble E de jeux de paramètres d’émission ParSetjest un ensemble ordonné dans lequel les différents jeux de paramètres d’émission ParSetjsont rangés de manière à permettre une sélection astucieuse d’un jeu de paramètres d’émission par les différents radars ayant accès à cet ensemble E. Ainsi, dans un exemple, les jeux de paramètres d’émission ParSetisont rangés par plages d’orientation croissantes, c’est-à-dire que le premier jeu de paramètres d’émission ParSet1est associé à la plage d’orientation [0-15°], puis le deuxième jeu de paramètres d’émission ParSet2est associé à la plage d’orientation [15-30°], etc. Dans un autre exemple, les jeux de paramètres d’émission ParSetisont rangés par plages d’orientation décroissantes, c’est-à-dire que le premier jeu de paramètres d’émission ParSet1est associé à la plage d’orientation [360-345°], puis le deuxième jeu de paramètres d’émission ParSet2est associé à la plage d’orientation [345-330°], etc.
Dans un exemple, la valeur de l’angle représentant l’orientation de la lige de visée LV1du radar R1déterminée au cours de l’étape S1 est mesurée dans un repère commun à l’ensemble des véhicules V1-V3. Un tel repère peut être défini de la manière suivante : le nord cardinal indique la valeur de 0° ; l’est =la valeur de 90° ; le sud la valeur de 180° et l’ouest la valeur de 270°.
Dans un autre exemple, le repère dans lequel la valeur de l’angle représentant l’orientation de la lige de visée LV1du radar R1déterminée au cours de l’étape S1 est mesurée est un repère centré sur le véhicule V1ou V2ou V3. Un tel repère peut être défini de la manière suivante : l’avant du véhicule indique la valeur de 0° ; la droite du véhicule indique la valeur 90° ; l’arrière du véhicule indique la valeur 180° et la gauche du véhicule indique la valeur 270°. Dans un tel exemple l’orientation du véhicule est communiquée aux véhicules environnant par exemple via une station de base à laquelle les véhicules sont attachés au moyen de leur module de communication cellulaire.
Dans un exemple, il est possible de répartir les jeux de paramètres d’émission ParSetjdans l’ensemble E de manière aléatoire lorsque ces jeux de paramètres d’émission ParSetjpermettent la génération de signaux radio orthogonaux car l’orthogonalité des signaux radio ainsi générés permet de réduire les interférences. Par conséquent, dans un tel cas de figure l’ordonnancement des jeux de paramètres d’émission ParSetjdans l’ensemble E importe peu.
Dans un autre exemple, les différents jeux de paramètres d’émission ParSetjsont répartis dans l’ensemble E selon un schéma défini. Ainsi, par exemple, des jeux de paramètres d’émission ParSetjhétérogènes, c’est-à-dire des jeux de paramètres d’émission pour lesquels les valeurs de toutes ou partie des paramètres d’émission sont telles que les signaux radio générés à partir de ces jeux de paramètres d’émission ParSetjinterfèrent peu entre eux, peuvent être associés à des plages d’orientation éloignées les unes des autres comme une plage d’orientation [0-15°] et une plage d’orientation [90-105°]. Ainsi, les différents radars émettant ces signaux radio subissent peu d’interférences et fonctionnent correctement. En effet, une telle répartition des jeux de paramètres d’émission ParSetjdans l’ensemble E permet de réduire la probabilité que deux véhicules V1et V2circulant dans des directions opposées, comme représentés à la , sélectionnent des paramètres d’émission identiques ou présentant des similitudes telles qu’un signal radio émis par le radar R2pourrait générer, au niveau du radar R1, des interférences.
Une telle répartition des jeux de paramètres d’émission ParSetjau sein de l’ensemble E permet également de réduire la probabilité que deux véhicules V1et V3circulant dans des directions semblables, comme représenté à la , sélectionnent des paramètres d’émission d’un signal radio identiques ou présentant des similitudes telles qu’un signal radio émis par le radar R3pourrait générer, au niveau du radar R1, des interférences causées par la réflexion du signal radio ainsi émis sur un obstacle quelconque, ici le véhicule V2.
Dans un exemple, l’ensemble E de jeux de paramètres d’émission ParSetjest mémorisé dans les différents radars R1-R3embarqué au sein d’un véhicule V1-V3. Par exemple, tous les véhicules d’un même constructeur utilisent le même ensemble E de de jeux de paramètres d’émission ParSetj.
Dans un autre exemple, les véhicules V1-V3étant des véhicules connectés, tels que des véhicules autonomes, la station de base à laquelle ils sont attachés via leurs moyens de communication cellulaire transmet régulièrement des données relatives à l’ensemble E de jeux de paramètres d’émission ParSetjau sein duquel le radar peut sélectionner un jeu de paramètres d’émission ParSetià utiliser. Ces données relatives à l’ensemble E peuvent être l’intégralité des jeux de paramètres d’émission ParSetj, un indexe du jeu de paramètres à sélectionner dans l’ensemble E lorsque l’ensemble E est mémorisé dans le radar, ou encore le jeu de paramètres d’émission ParSetilui-même. De telles donnée sont transmises par la station de base parmi des informations de synchronisation.
En référence aux figures 4A et 4B, un premier jeu de paramètres d’émission ParSet3est identifié en fonction de l’orientation de la ligne de visée du radar considéré. Ce premier jeu de paramètres d’émission ParSet3est identifié par le radar lui-même ou par la station de base.
En effet, en fonction de l’orientation de sa ligne de visée, un radar peut choisir, ou se voir attribuer par la station de base , de manière aléatoire ou non, un jeu de paramètres d’émission ParSeticompris dans une première fenêtre F1centrée sur le premier jeu de paramètres d’émission ParSet3et comprenant dans l’exemple de la , sept jeux de paramètres d’émission : trois jeux de paramètres d’émission situés avant le premier jeu de paramètres d’émission ParSet3dans l’ensemble E et trois jeux de paramètres d’émission situés après le premier jeu de paramètres d’émission ParSet3. La taille de la fenêtre F1, ici sept, est déterminée par exemple par le fabricant du radar et est fournie au radar ou à la station de base en même temps que des données relatives à l’ensemble E de jeux de paramètres d’émission.
Dans l’exemple de la , une première fenêtre F’1centrée sur le premier jeu de paramètres d’émission ParSet3comprend, quant à elle, onze jeux de paramètres d’émission : cinq jeux de paramètres d’émission situés avant le premier jeu de paramètres d’émission ParSet3dans l’ensemble E et cinq jeux de paramètres d’émission situés après le premier jeu de paramètres d’émission ParSet3.
Une fois le jeu de paramètres d’émission ParSetisélectionné parmi ces sept (ou ces onze) jeux de paramètres d’émission possibles, le radar R1émet un signal radio SR généré conformément aux valeurs des paramètres constitutifs du jeu de paramètres d’émission ParSetiet capte des signaux radio environnants au cours d’une étape S3. Le signal radio SR est émis au cours d’un cycle d’émission/réception EC une durée déterminée appelée durée d’émission DER.
Dans une étape S4, une fois la durée d’émission/réception DER écoulée, le radar R1bascule en mode traitement de données pour une durée déterminée dite durée de traitement DT. Pendant ce cycle de traitement RC, le radar R1traite les signaux radio qu’il a capté durant le cycle d’émission/réception EC afin de déterminer s’il s’agit d’échos du signal radio SR qu’il a émis ou de signaux radio qu’il peut ignorer
Dans un exemple, l’étape S4 mais également les étapes S1 et S2 peuvent être exécutées durant un cycle de traitement RC. Ainsi, une fois la durée de traitement DT éculée, non seulement le radar R1 a traité les signaux radio captés pendant l’étape S3 mais il a aussi déterminé une nouvelle valeur de l’orientation de sa ligne de visée LV1et sélectionné un nouveau jeu de paramètres d’émission en prévision d’une nouvelle occurrence de l’étape S3.
Un cycle de travail DC d’un radar est constitué d’un cycle d’émission/réception EC et d’un cycle de traitement RC. Un tel cycle de travail DC est représenté à la . On voit sur cette figure le cycle d’émission/réception EC au cours duquel un signal radio SR1est émis par le radar, puis un cycle de traitement RC au cours duquel aucun signal radio n’est émis. Pendant le cycle d’émission/réception RC, le radar R1capte également des signaux radio et détermine, durant le cycle de traitement RC, s’il s’agit des échos du signal radio SR1qu’il a émis durant le cycle d’émission/réception EC. Si tel est le cas, le radar R1traite alors ces échos de manière classique.
Un cycle de travail DC correspond dans un premier exemple aux étapes S3 et S4 de la présente méthode. A l’issue de chaque cycle de travail DC, les étapes S1 et S2 sont mises en œuvre. Ainsi, avant chaque cycle de travail DC l’orientation de la ligne de visée du radar R1est déterminée de nouveau et un nouveau jeu de paramètres d’émission ParSetkest sélectionné soit dans le même sous-ensemble soit dans un autre sous-ensemble en fonction de la nouvelle valeur de l’orientation de la ligne de visée LV1du radar R1. Le risque pour le radar R1de se voir impacté par des interférences générées par d’autres radars R2, R3se trouve alors réduit.
Dans un deuxième exemple, les étapes S1 et S2 peuvent être mises en œuvre durant le cycle de traitement RC d’un cycle de travail DC.
Ainsi, de nouveau en référence à la , lors de l’exécution d’un nouveau cycle de travail DC, un deuxième jeu de paramètres d’émission ParSet15est identifié en fonction de la nouvelle valeur de l’orientation de la ligne de visée du radar considéré déterminée au cours d’une nouvelle occurrence de l’étape S1.
Le radar choisit alors, ou se voit attribuer par la station de base, un nouveau jeu de paramètres d’émission ParSetkdans une deuxième fenêtre F2centrée sur le deuxième jeu de paramètres d’émission ParSet15comprenant sept jeux de paramètres d’émission : trois jeux de paramètres d’émission situés avant le deuxième jeu de paramètres d’émission ParSet15dans l’ensemble E et trois jeux de paramètres d’émission situés après le deuxième jeu de paramètres d’émission ParSet15.
Dans l’exemple de la , lors de l’exécution d’un nouveau cycle de travail DC, le deuxième jeu de paramètres d’émission ParSet15est identifié en fonction de la nouvelle valeur de l’orientation de la ligne de visée du radar considéré déterminée au cours d’une nouvelle occurrence de l’étape S1.
Le radar choisit alors, ou se voit attribuer par la station de base, un nouveau jeu de paramètres d’émission ParSetkdans une deuxième fenêtre F’2centrée sur le deuxième jeu de paramètres d’émission ParSet11comprenant onze jeux de paramètres d’émission : sept jeux de paramètres d’émission situés avant le deuxième jeu de paramètres d’émission ParSet11dans l’ensemble E et sept jeux de paramètres d’émission situés après le deuxième jeu de paramètres d’émission ParSet11. Dans cet exemple, on voit que les fenêtres F’1et F’2se recouvrent malgré l’écart significatif existant entre la valeur de la première orientation et la valeur de la deuxième orientation du radar. Cela tient au fait que les fenêtres F’1et F’2ont une largeur conséquente.
Une fois le jeu de paramètres d’émission ParSetisélectionné parmi ces sept (ou ces onze) jeux de paramètres d’émission possibles, le radar R1émet un signal radio SR généré conformément aux valeurs des paramètres constitutifs du jeu de paramètres d’émission ParSetiau cours de l’étape S3.
Dans un exemple, chaque radar R1-R3dispose de sa propre horloge interne et décide de l’horaire d’émission du signal radio qui correspond à l’horaire de démarrage du premier cycle de travail DC.
Dans un autre exemple, les horloges internes des différents radars R1-R3sont synchronisées entre elles, par exemple grâce au informations de synchronisation transmise par une station de base à laquelle les véhicules V1-V3dans lesquels sont embarqués les radars R1-R3sont attachés au moyen de leur module de communication cellulaire.
Comme déjà évoqué, durant la phase d’émission/réception EC de chaque cycle de travail DC, le radar R1est particulièrement sensible aux interférences pouvant être générées par les différents signaux radio émis par les radars R2et R3. C’est là que le bénéfice de la présente solution apparaît. En effet, en restreignant le choix des jeux de paramètres d’émission ParSetjdisponibles en fonction de l’orientation de leur ligne de visée, il est possible de réduire l’impact sur le radar R1des interférences générées par les autres radars R2et R3comme on peut le voir sur la .
Sur cette figure sont présentées l’augmentation du niveau de bruit moyen perçu par des radars lorsque l’on simule une circulation de 100 véhicules sur une autoroute. Les courbes C1 et C2 représentent les résultats obtenus avec des solutions de réduction d’interférences classiques et les courbes C3 et C4 représentent les résultats obtenus avec la méthode décrite dans le présent document. La courbe C3 correspond à une implémentation dans laquelle l’ensemble E comprend 18 jeux de paramètres d’émission ParSetjhétérogènes. La courbe C4 correspond à une implémentation dans laquelle l’ensemble E comprend 36 jeux de paramètres d’émission ParSetjhétérogènes.
La représente un radar R1-R3apte à mettre en œuvre certaines étapes de la solution précédemment décrite.
Un radar R1-R3peut comprendre au moins un processeur matériel 701, une unité de stockage 702, une première interface 703, et au moins une deuxième interface de réseau 704 qui sont connectés entre eux au travers d’un bus 705. Bien entendu, les éléments constitutifs du radar R1-R3peuvent être connectés au moyen d’une connexion autre qu’un bus.
Le processeur 701 commande les opérations du radar R1-R3. L'unité de stockage 702 stocke au moins un programme pour la mise en œuvre de la méthode objet de l’invention à exécuter par le processeur 701, et diverses données, telles que des paramètres utilisés pour des calculs effectués par le processeur 701, des données intermédiaires de calculs effectués par le processeur 701, etc. Le processeur 701 peut être formé par tout matériel ou logiciel connu et approprié, ou par une combinaison de matériel et de logiciel. Par exemple, le processeur 701 peut être formé par un matériel dédié tel qu'un circuit de traitement, ou par une unité de traitement programmable telle qu'une unité centrale de traitement (Central Processing Unit) qui exécute un programme stocké dans une mémoire de celui-ci.
L'unité de stockage 702 peut être formée par n'importe quel moyen approprié capable de stocker le programme ou les programmes et des données d'une manière lisible par un ordinateur. Des exemples d'unité de stockage 702 comprennent des supports de stockage non transitoires lisibles par ordinateur tels que des dispositifs de mémoire à semi-conducteurs, et des supports d'enregistrement magnétiques, optiques ou magnéto-optiques chargés dans une unité de lecture et d'écriture.
L'interface 703 consiste en des moyens d’émission et de réception de signaux radio tels qu’une antenne. Une telle interface 703 est reliée à une chaine d’émission de signaux radio et à une chaine de traitement des signaux radio reçus toutes deux non représentées sur la figure.
L’interface réseau 704 fournit quant à elle une connexion entre le radar R1-R3et au moins une station de base. Il peut s’agir de l’interface réseau 704 du module de communication cellulaire précédemment mentionné.

Claims (13)

  1. Procédé d’émission d’un signal radio par un radar (R1, R2, R3) embarqué au sein d’un véhicule (V1, V2, V3) comprenant :
    - une étape (S1) de détermination d’une orientation d’une ligne de visée du radar (LV1, LV2, LV3),
    une pluralité de jeux de paramètres d’émission (ParSetj) d’un signal radio étant associé à une pluralité correspondante d’orientations d’une ligne de visée du radar (LV1, LV2, LV3), ledit procédé comprend en outre :
    - une étape (S2) de sélection, parmi la pluralité de jeux de paramètres d’émission (ParSetj) de signaux radio, du jeu de paramètres d’émission (ParSetj) d’un signal radio correspondant à ladite orientation de la ligne de visée du radar (LV1, LV2, LV3) déterminée,
    - une étape (S3) d’émission du signal radio conformément au jeu de paramètres d’émission (ParSetj) sélectionné.
  2. Procédé d’émission d’un signal radio selon la revendication 1 dans lequel l’orientation de la ligne de visée du radar (LV1, LV2, LV3) est déterminée au moyen d’un système de navigation.
  3. Procédé d’émission d’un signal radio selon la revendication 1 dans lequel la pluralité de signaux radio définis par lesdits jeux de paramètres d’émission (ParSetj) sont orthogonaux entre eux.
  4. Procédé d’émission d’un signal radio selon la revendication 1 dans lequel un jeu de paramètres d’émission d’un signal radio se distingue des autres jeux de paramètres d’émission de signaux radio appartenant à la pluralité de de jeux de paramètres d’émission (ParSetj) de signaux radio par une valeur d’au moins l’un des paramètres constitutifs du jeu de paramètres.
  5. Procédé d’émission d’un signal radio selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel l’étape de sélection dudit jeu de paramètres d’émission comprend en outre :
    - une étape d’identification d’un premier jeu de paramètres d’émission correspondant à ladite orientation de la ligne de visée du radar (LV1, LV2, LV3) déterminée,
    - une étape de sélection dudit jeu de paramètres d’émission parmi un sous-ensemble de jeux de paramètres d’émission comprenant ledit premier jeu de paramètres d’émission.
  6. Procédé d’émission d’un signal radio selon la revendication 5 dans lequel les jeux de paramètres d’émission (ParSetj) constituant ledit sous-ensemble sont identifiés au moyen d’une fenêtre (F1, F2, F’1, F’2) centrée sur le premier jeu de paramètres d’émission, ladite fenêtre comprenant au moins un deuxième de jeux de paramètres d’émission précédant le premier jeu de paramètres d’émission parmi la pluralité de jeux de paramètres d’émission (ParSetj) et au moins un troisième jeu de paramètres d’émission suivant le premier jeu de paramètres d’émission parmi la pluralité de jeux de paramètres d’émission (ParSetj).
  7. Procédé d’émission d’un signal radio selon la revendication 6 dans lequel la pluralité de jeux de paramètres d’émission (ParSetj) d’un signal radio est ordonnée par valeur d’orientation croissante.
  8. Procédé d’émission d’un signal radio selon la revendication 6 dans lequel la pluralité de jeux de paramètres d’émission (ParSetj) d’un signal radio est ordonnée par valeur d’orientation décroissante.
  9. Procédé d’émission d’un signal radio selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel les paramètres d’émission d’un signal radio constitutifs d’un jeu de paramètres d’émission appartiennent au groupe comprenant entre autres :
    - une fréquence porteuse du signal radio
    - une amplitude du signal radio,
    - une phase du signal radio,
    - une polarisation du signal radio,
    - une puissance d’émission du signal radio,
    - un codage à appliquer au signal radio préalablement à son émission,
    - une périodicité du signal radio,
    - un instant d’émission du signal radio,
    - une durée d’émission du signal radio.
  10. Procédé d’émission d’un signal radio selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 comprenant préalablement à l’étape de sélection, une étape de réception d’informations de synchronisation, ledit jeu de paramètres d’émission du signal radio étant alors sélectionné en fonction de l’orientation de la ligne de visée du radar (LV1, LV2, LV3) déterminée et des informations de synchronisation reçues.
  11. Dispositif capable d'émettre un signal radio par un radar (R1, R2, R3) embarqué au sein d’un véhicule (V1, V2, V3) comprenant au moins un processeur configuré pour :
    - déterminer une orientation d’une ligne de visée du radar (LV1, LV2, LV3),
    - une pluralité de jeux de paramètres d’émission (ParSetj) d’un signal radio étant associé à une pluralité correspondante d’orientations d’une ligne de visée du radar, le processeur est en outre configuré pour :
    - sélectionner, parmi la pluralité de jeux de paramètres d’émission (ParSetj) de signaux radio, le jeu de paramètres d’émission d’un signal radio correspondant à ladite orientation de la ligne de visée du radar déterminée (LV1, LV2, LV3),
    - émettre le signal radio conformément au jeu de paramètres d’émission sélectionné.
  12. Radar (R1, R2, R3) comprenant au moins un dispositif capable d’émettre un signal radio par un radar embarqué au sein d’un véhicule (V1, V2, V3) selon la revendication 11.
  13. Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre d’un procédé d’émission d’un signal radio par un radar embarqué au sein d’un véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, lorsqu’il est exécuté par un processeur.
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