FR3129751A1 - Procédé de détection de geste, destiné notamment au pilotage d’un ouvrant de véhicule automobile - Google Patents
Procédé de détection de geste, destiné notamment au pilotage d’un ouvrant de véhicule automobile Download PDFInfo
- Publication number
- FR3129751A1 FR3129751A1 FR2112751A FR2112751A FR3129751A1 FR 3129751 A1 FR3129751 A1 FR 3129751A1 FR 2112751 A FR2112751 A FR 2112751A FR 2112751 A FR2112751 A FR 2112751A FR 3129751 A1 FR3129751 A1 FR 3129751A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- target
- pulse signal
- distance
- value
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims abstract description 42
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 35
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 25
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 101000582320 Homo sapiens Neurogenic differentiation factor 6 Proteins 0.000 description 1
- 102100030589 Neurogenic differentiation factor 6 Human genes 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
- G01S13/62—Sense-of-movement determination
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/0209—Systems with very large relative bandwidth, i.e. larger than 10 %, e.g. baseband, pulse, carrier-free, ultrawideband
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
- G01S13/106—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves using transmission of pulses having some particular characteristics
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/017—Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
Abstract
Procédé de détection de geste utilisant un signal impulsionnel retour (12) issu de la réflexion sur une cible d’un signal impulsionnel émis (11), le signal impulsionnel retour et le signal impulsionnel émis étant chacun constitués d’impulsions radiofréquences, le procédé comportant les étapes suivantes : a) détermination d’une distance approximative à la cible (20), via une mesure de décalage temporel entre une impulsion du signal impulsionnel retour (12) et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel émis (11); b) détermination d’une distance complémentaire à la cible, via un suivi de valeurs de déphasage entre le signal impulsionnel retour (12) et le signal impulsionnel émis (11) ; c) combinaison de la distance approximative à la cible et de la distance complémentaire à la cible, pour obtenir une valeur estimée de la distance à la cible (Vest). De préférence, la détection de geste est utilisée pour piloter une ouverture d’un ouvrant de véhicule automobile. Figure 1A
Description
L’invention concerne un procédé de détection de geste. Un tel procédé est avantageusement mis en œuvre, dans le but de piloter, à l’aide d’un geste prédéterminé effectué par un opérateur humain, l’ouverture d’un ou plusieurs ouvrants d’un véhicule automobile, notamment l’ouverture de la malle arrière ou d’une portière latérale. L’invention couvre également un microcontrôleur, destiné à être installé au sein d’un véhicule automobile, et configuré pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’invention.
Etat de la technique
On connaît dans l’art antérieur différents procédés de détection de geste basés sur l’émission et la réception de signaux radiofréquence, pour piloter l’ouverture d’un ouvrant de véhicule automobile.
Dans tout le texte, un signal radiofréquence désigne un signal fréquentiel dont la fréquence de la porteuse est comprise entre 3 kHz et 300 GHz. De préférence, la fréquence de la porteuse est comprise, dans l’invention, entre 5 GHz et 20 GHz, plus préférentiellement entre 5 GHz et 10 GHz.
Des procédés connus de détection de geste sont basés sur l’émission d’un signal radiofréquence émis en direction d’une cible, et la réception d’un signal radiofréquence retour qui correspond à la réflexion du signal radiofréquence émis, sur ladite cible. La cible est par exemple le pied d’un utilisateur, effectuant un geste prédéterminé.
Il est connu également, dans ces procédés, d’utiliser un signal radiofréquence de type impulsionnel, constitué d’impulsions dites radiofréquence, c’est-à-dire dont la fréquence de porteuse appartient au spectre radiofréquence. De tels procédés peuvent mettre en œuvre la mesure d’un temps de vol, c’est-à-dire la mesure d’une durée mise par une impulsion effectuer l’aller-retour entre un dispositif d’émission et réception et la cible. Le temps de vol est relié à la distance parcourue par l’impulsion par c, la vitesse de déplacement de la lumière dans le vide. Le temps de vol permet ainsi de déterminer la distance entre la cible et le dispositif d’émission et réception.
En pratique, les impulsions du signal radiofréquence retour sont détectées sur un signal d’amplitude, échantillonné temporellement par un convertisseur analogique numérique. La fréquence de l’échantillonnage temporel définit des fenêtres temporelles d’échantillonnage, et donc une précision sur la mesure du temps de vol. Afin de maximiser cette précision, la fréquence d’échantillonnage doit être la plus élevée possible. Or, le critère de Shannon fixe la valeur maximale de la fréquence d’échantillonnage à deux fois la plus haute fréquence de l’enveloppe du signal impulsionnel reçu, c’est-à-dire deux fois la plus haute fréquence de l’enveloppe du signal impulsionnel émis.
Une valeur typique de la plus haute fréquence de l’enveloppe du signal impulsionnel émis est 500 MHz, ce qui correspond à une valeur maximale de la fréquence d’échantillonnage égale à fech=1 GHz. Cela correspond à une marge d’erreur ΔdAR= c/fechsur la détermination de la distance aller-retour à la cible, soit une marge d’erreur Δd1= c/2*fech=15 cm sur la distance aller à la cible.
Un objectif de la présente invention est de proposer une solution permettant de déterminer une distance à la cible avec une précision améliorée (c’est-à-dire une marge d’erreur réduite) en comparaison avec les solutions de l’art antérieur.
Cet objectif est atteint avec un procédé de détection de geste, utilisant un signal impulsionnel retour issu de la réflexion sur une cible d’un signal impulsionnel émis de type radiofréquence, le signal impulsionnel retour et le signal impulsionnel émis étant chacun constitués d’impulsions de type radiofréquence, le procédé comportant les étapes suivantes :
a) détermination d’une distance approximative à la cible, mettant en œuvre une mesure de décalage temporel entre une impulsion du signal impulsionnel retour et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel émis;
b) détermination d’un complément de distance à la cible, mettant en œuvre un suivi de valeurs de déphasage entre le signal impulsionnel retour et le signal impulsionnel émis ;
c) combinaison de la distance approximative à la cible et du complément de distance à la cible, pour obtenir une valeur estimée de distance à la cible ; et
d) répétition des étapes a) à c) , pour obtenir une série de valeurs estimées de distance à la cible, ladite série de valeurs définissant un geste.
a) détermination d’une distance approximative à la cible, mettant en œuvre une mesure de décalage temporel entre une impulsion du signal impulsionnel retour et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel émis;
b) détermination d’un complément de distance à la cible, mettant en œuvre un suivi de valeurs de déphasage entre le signal impulsionnel retour et le signal impulsionnel émis ;
c) combinaison de la distance approximative à la cible et du complément de distance à la cible, pour obtenir une valeur estimée de distance à la cible ; et
d) répétition des étapes a) à c) , pour obtenir une série de valeurs estimées de distance à la cible, ladite série de valeurs définissant un geste.
Lesdites étapes sont avantageusement mises en œuvre au sein d’un microcontrôleur.
Le signal impulsionnel émis est émis par un dispositif d’émission et réception, et reçu par le même dispositif d’émission et réception.
Dans tout le texte, une distance à la cible désigne une distance entre ladite cible, et le dispositif d’émission et réception.
De préférence, le procédé de détection de geste est mis en œuvre pour piloter une ouverture d’un ouvrant de véhicule automobile.
L’étape a) met en œuvre la détermination d’un écart entre un instant de réception, par le dispositif d’émission et réception, d’une impulsion du signal impulsionnel retour, et un instant d’émission, par le même dispositif d’émission et réception, de l’impulsion correspondante du signal impulsionnel émis. Il s’agit donc de mesurer un temps de vol. L’étape a) permet d’obtenir la valeur d’une distance approximative à la cible, avec une marge d’erreur Δd1.
Comme expliqué en introduction, on a :
[Maths 1]
Δd1= c/(2*f1),
avec c la célérité de la lumière dans le vide, et
f1la plus haute fréquence de l’enveloppe du signal impulsionnel émis.
[Maths 1]
Δd1= c/(2*f1),
avec c la célérité de la lumière dans le vide, et
f1la plus haute fréquence de l’enveloppe du signal impulsionnel émis.
La plus haute fréquence de l’enveloppe du signal impulsionnel émis est par exemple d’environ 500 MHz, soit une marge d’erreur de 15 cm sur la valeur de la distance approximative à la cible.
L’étape b) utilise un suivi de valeurs de déphasage entre le signal impulsionnel retour et le signal impulsionnel émis. Chaque valeur de déphasage se rapporte à la différence entre la phase d’une impulsion du signal impulsionnel retour, à réception par le dispositif d’émission et réception, et la phase de l’impulsion correspondante du signal impulsionnel émis, telle qu’émise par le dispositif d’émission et réception. Chaque valeur de déphasage correspond de préférence à la composante basse fréquence de ladite différence de phase.
La valeur du déphasage entre le signal impulsionnel retour et le signal impulsionnel émis varie de 2π, pour chaque variation de λ2sur la distance aller-retour parcourue par l’impulsion, avec λ2la longueur d’onde des impulsions du signal impulsionnel émis.
Ainsi, chaque incrément de 2π sur la valeur de ce déphasage correspond à une variation de λ2/2 sur la distance aller entre le dispositif d’émission et réception et la cible.
En décomptant les incréments de 2π sur ladite valeur du déphasage, on décompte donc des variations de λ2/2 sur la distance à la cible. Le résultat du décompte de ces variations définit la valeur du complément de distance à la cible.
Le complément de distance à la cible présente donc une marge d’erreur Δd2définie par :
[Maths 2]
Δd2= λ2/2=c/(2*f2),
avec c la célérité de la lumière dans le vide, et
f2la fréquence la porteuse du signal impulsionnel émis.
[Maths 2]
Δd2= λ2/2=c/(2*f2),
avec c la célérité de la lumière dans le vide, et
f2la fréquence la porteuse du signal impulsionnel émis.
La fréquence f2de la porteuse du signal impulsionnel émis est bien supérieure à la fréquence maximale f1de l’enveloppe des impulsions, avec par exemple un rapport supérieur ou égal à 10 entre les deux. Par conséquent, la marge d’erreur sur la détermination du complément de distance à la cible est bien inférieure à la marge d’erreur sur la détermination de la distance approximative à la cible, avec par exemple un rapport inférieur ou égal à 0,1 entre les deux.
Le complément de distance à la cible offre une marge d’erreur réduite. Un inconvénient est cependant qu’il existe une incertitude sur le point d’origine à compter duquel est défini le complément de distance à la cible.
A l’étape c), le complément de distance à la cible est combiné avec la distance approximative, pour obtenir une valeur estimée de distance à la cible. De préférence, ladite combinaison est une somme. On combine ainsi les avantages liés à chacune de ces deux valeurs, à savoir une origine connue, grâce à la distance approximative à la cible, et une marge d’erreur réduite, grâce au complément de distance à la cible. Ladite origine connue correspond l’emplacement du dispositif d’émission et réception.
La répétition des étapes a) à c) permet d’obtenir une suite de valeurs estimées de distance à la cible, définissant un mouvement effectué par la cible.
De manière avantageuse, le procédé selon l’invention comporte en outre une étape d’émission du signal impulsionnel émis, et une étape de réception du signal impulsionnel retour, ces étapes étant mises en œuvre par un système d’émission et réception radiofréquence pourvu d’au moins une antenne radiofréquence.
De préférence, l’étape a) comporte l’identification, sur un signal d’amplitude échantillonné temporellement, d’une fenêtre temporelle d’échantillonnage recevant un maximum local dudit signal d’amplitude.
A l’étape b), les valeurs de déphasage sont avantageusement constituées chacune d’une composante basse fréquence d’un déphasage entre le signal impulsionnel retour et le signal impulsionnel émis.
De préférence, à l’étape b), les valeurs de déphasage se rapportent chacune à un instant prédéterminé appartenant à une fenêtre temporelle d’échantillonnage identifiée à l’étape a).
De manière avantageuse, la détermination d’un complément de distance à la cible met en œuvre :
- une détection d’au moins un maximum local, sur des données relatives au suivi de valeurs de déphasage entre le signal impulsionnel retour et le signal impulsionnel émis ; et
- lorsqu’un nouveau maximum local est détecté, une mise à jour d’une valeur courante du complément de distance à la cible, pour la faire varier d’une valeur élémentaire de décalage de la cible.
- une détection d’au moins un maximum local, sur des données relatives au suivi de valeurs de déphasage entre le signal impulsionnel retour et le signal impulsionnel émis ; et
- lorsqu’un nouveau maximum local est détecté, une mise à jour d’une valeur courante du complément de distance à la cible, pour la faire varier d’une valeur élémentaire de décalage de la cible.
Ladite mise à jour peut comprendre la détermination d’un sens de déplacement de la cible, pour déterminer si la mise à jour consiste à ajouter ou à retrancher la valeur élémentaire de décalage de la cible.
Avantageusement, la détermination du sens de déplacement de la cible met en œuvre une recherche du signal qui est en avance de phase sur l’autre, parmi le signal impulsionnel retour mixé avec le signal impulsionnel émis ou sa porteuse, et le signal impulsionnel retour mixé avec le signal impulsionnel émis déphasé de 90° d’angle ou sa porteuse déphasée de 90° d’angle.
De préférence, la détermination du complément de distance à la cible met en œuvre une remise à la valeur nulle de la valeur courante du complément de distance à la cible, lorsqu’il a été détecté, à l’étape a), une variation du décalage temporel entre une impulsion du signal impulsionnel retour et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel émis.
Les étapes a) à c) sont avantageusement mises en œuvre via la mise en œuvre des étapes suivantes, pour chacune d’une pluralité d’impulsions du signal impulsionnel émis :
i) détermination d’un décalage temporel entre ladite impulsion du signal impulsionnel émis et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel retour, ce décalage temporel définissant la valeur de la distance approximative à la cible ;
ii) comparaison entre le décalage temporel déterminé à l’étape i), et un décalage temporel de référence ;
iii) lorsque le décalage temporel déterminé à l’étape i) est différent du décalage temporel de référence, mise à jour de la valeur du décalage temporel de référence pour le mettre à la valeur déterminée à l’étape i), et mise à la valeur nulle du complément de distance à la cible ;
iv) calcul d’une valeur de déphasage entre ladite impulsion du signal impulsionnel émis et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel retour, et utilisation de ladite valeur de déphasage pour compléter des données de suivi de valeurs de déphasage ;
v) recherche, sur lesdites données de suivi, d’un nouveau maximum local ;
vi) lorsqu’un nouveau maximum local est détecté, détermination d’un sens de déplacement de la cible, et mise à jour de la valeur du complément de distance à la cible pour l’augmenter ou la diminuer en fonction du sens de déplacement de la cible ;
vii) somme de la distance approximative à la cible et du complément de distance à la cible, pour obtenir la valeur estimée de la distance à la cible.
i) détermination d’un décalage temporel entre ladite impulsion du signal impulsionnel émis et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel retour, ce décalage temporel définissant la valeur de la distance approximative à la cible ;
ii) comparaison entre le décalage temporel déterminé à l’étape i), et un décalage temporel de référence ;
iii) lorsque le décalage temporel déterminé à l’étape i) est différent du décalage temporel de référence, mise à jour de la valeur du décalage temporel de référence pour le mettre à la valeur déterminée à l’étape i), et mise à la valeur nulle du complément de distance à la cible ;
iv) calcul d’une valeur de déphasage entre ladite impulsion du signal impulsionnel émis et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel retour, et utilisation de ladite valeur de déphasage pour compléter des données de suivi de valeurs de déphasage ;
v) recherche, sur lesdites données de suivi, d’un nouveau maximum local ;
vi) lorsqu’un nouveau maximum local est détecté, détermination d’un sens de déplacement de la cible, et mise à jour de la valeur du complément de distance à la cible pour l’augmenter ou la diminuer en fonction du sens de déplacement de la cible ;
vii) somme de la distance approximative à la cible et du complément de distance à la cible, pour obtenir la valeur estimée de la distance à la cible.
L’invention couvre également un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un processeur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé selon l’invention.
L’invention couvre aussi un microcontrôleur destiné à être installé au sein d’un véhicule automobile, le microcontrôleur comportant au moins un processeur et au moins une mémoire, et le microcontrôleur étant configuré pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’invention. Ledit microcontrôleur est configuré pour recevoir en entrée des données relatives au signal impulsionnel retour et des données relatives au signal impulsionnel émis, et le microcontrôleur est configuré en outre pour fournir en sortie ladite série de valeurs estimées de la distance à la cible.
L’invention concerne aussi un système de détection de mouvement, configuré pour être installé sur un véhicule automobile, et qui comporte :
- un dispositif d’émission et réception, configuré pour émettre ledit signal impulsionnel émis et pour recevoir ledit signal impulsionnel retour ; et
- un module de traitement du signal, relié au dispositif d’émission et réception, et comportant un microcontrôleur selon l’invention.
- un dispositif d’émission et réception, configuré pour émettre ledit signal impulsionnel émis et pour recevoir ledit signal impulsionnel retour ; et
- un module de traitement du signal, relié au dispositif d’émission et réception, et comportant un microcontrôleur selon l’invention.
L’invention se rapporte également à un véhicule automobile équipé d’un tel système de détection de mouvement.
Description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
Description détaillée d’au moins un mode de réalisation
L’invention se rapporte à un procédé de détection de geste, et utilise :
- des données relatives à un signal radiofréquence impulsionnel, émis par un dispositif d’émission et réception en direction d’une cible ; et
- des données relatives à un signal radiofréquence impulsionnel retour, reçu par le dispositif d’émission et réception, et correspondant à la réflexion, sur ladite cible, du signal impulsionnel émis.
- des données relatives à un signal radiofréquence impulsionnel, émis par un dispositif d’émission et réception en direction d’une cible ; et
- des données relatives à un signal radiofréquence impulsionnel retour, reçu par le dispositif d’émission et réception, et correspondant à la réflexion, sur ladite cible, du signal impulsionnel émis.
Dans la suite, on parle simplement d’un signal impulsionnel émis et d’un signal impulsionnel retour. A la , la courbe 11, en trait plein, représente l’intensité du signal impulsionnel émis en fonction du temps t. La courbe 12, en traits pointillés, représente l’intensité du signal impulsionnel retour en fonction du temps t.
La illustre plus en détail l’une des impulsions du signal impulsionnel émis. Chaque impulsion est définie par une porteuse et une enveloppe. La fréquence de la porteuse, f2, appartient au spectre radiofréquence. Par exemple, la fréquence de la porteuse est égale à 7,8 GHz. L’enveloppe est définie par un spectre fréquentiel, dont la plus haute valeur, f1, est bien inférieure à f2. Par exemple, f1inférieure ou égale à f2/10. Par exemple, f1est égale à 500 MHz.
De préférence, le signal impulsionnel émis est un signal modulé selon la technique de modulation dite « UWB », pour l’anglais « Ultra WideBand ». Cette technique de modulation est basée sur la transmission d’impulsions de très courte durée, de préférence inférieure à une nanoseconde, et sur un large spectre de fréquence.
De la même façon, le signal impulsionnel retour est constitué par des impulsions définies chacune par une porteuse de fréquence f2et une enveloppe de plus haute fréquence f1.
Le procédé selon l’invention comporte les étapes suivantes :
a) déterminer la valeur d’une distance approximative à la cible, Dap;
b) déterminer la valeur d’un complément de distance à la cible, Dc;
c) combiner Dapet Dc pour obtenir une valeur estimée Vestde distance à la cible ; et
d) déterminer une série de valeurs estimées Vestde distance à la cible, par répétition des étapes a) à c).
a) déterminer la valeur d’une distance approximative à la cible, Dap;
b) déterminer la valeur d’un complément de distance à la cible, Dc;
c) combiner Dapet Dc pour obtenir une valeur estimée Vestde distance à la cible ; et
d) déterminer une série de valeurs estimées Vestde distance à la cible, par répétition des étapes a) à c).
L’étape a) est basée sur une mesure d’un décalage temporel entre une impulsion du signal impulsionnel retour, et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel émis. On mesure en particulier le décalage temporel entre les maxima d’amplitude respectifs de ces deux impulsions.
Il s’agit en particulier de mesurer un décalage entre un instant de réception tRet un instant d’émission t0, avec :
t0l’instant d’émission, par le dispositif d’émission et réception mentionné ci-dessus, d’une impulsion donnée du signal impulsionnel émis ; et
tRl’instant de réception, par ledit dispositif d’émission et réception, de l’impulsion correspondant du signal impulsionnel retour.
t0l’instant d’émission, par le dispositif d’émission et réception mentionné ci-dessus, d’une impulsion donnée du signal impulsionnel émis ; et
tRl’instant de réception, par ledit dispositif d’émission et réception, de l’impulsion correspondant du signal impulsionnel retour.
L’étape a) utilise le signal impulsionnel retour, après qu’il a été échantillonné temporellement par un convertisseur analogique numérique, au sein du dispositif d’émission et réception. A la , on a représenté de manière schématique une impulsion du signal impulsionnel retour, échantillonnée temporellement.
La fréquence d’échantillonnage du signal impulsionnel retour est notée fech. D’après le critère de Shannon, la valeur maximale que peut prendre fechest égale à deux fois f2(plus haute fréquence de l’enveloppe du signal impulsionnel retour, considérée comme égale à la plus haute fréquence du signal impulsionnel émis). Ici, on a par exemple f1=500 MHz, soit fech=1GHz.
fechfixe la largeur Δt1de fenêtres temporelles d’échantillonnage, associées à l’échantillonnage temporel du signal impulsionnel retour. On a en particulier Δt1=1/fech.
Δt1correspond à une marge d’erreur sur la détermination du décalage temporel entre une impulsion du signal impulsionnel retour, et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel émis.
Les valeurs de durée et de distance sont reliées ensemble par la valeur c de la célérité de la lumière dans le vide. Ainsi, le décalage temporel entre une impulsion du signal impulsionnel retour et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel émis, est associé à un décalage spatial entre le dispositif d’émission et réception et la cible. Ce décalage spatial définit la valeur de la distance approximative Dap. La marge d’erreur Δt1sur la détermination du décalage temporel est donc associée à une marge d’erreur Δd1sur la détermination de la distance approximative Dap. En particulier, Δd1vérifie Δd1=c/fech. Ici, on a donc Δd1≈15 cm.
Ainsi, la distance approximative Dapà l’étape a) correspond à la distance courante entre le dispositif d’émission et réception et la cible, avec une marge d’erreur Δd1. Sur la , on a identifié :
- l’instant t0d’émission d’une impulsion donnée du signal impulsionnel émis ; et
- la fenêtre temporelle FRrecevant l’impulsion correspondante du signal impulsionnel retour.
- l’instant t0d’émission d’une impulsion donnée du signal impulsionnel émis ; et
- la fenêtre temporelle FRrecevant l’impulsion correspondante du signal impulsionnel retour.
L’instant t0peut être défini à partir d’un instant de démarrage de l’émission des impulsions et d’une fréquence de répétition des impulsions.
En variante, t0peut être défini à partir d’un instant de réception, par le dispositif d’émission et réception, d’un signal de très forte intensité. Ce signal de très forte intensité correspond à une partie de l’impulsion émise qui est détectée directement par le dispositif d’émission et réception, sans avoir été d’abord réfléchi par la cible.
L’étape a) peut être mise en œuvre à partir de données constituées en matrice. Une telle matrice est illustrée en . Elle est définie par :
une première dimension, dite « CIR index», ou indice CIR, correspondant au décompte des impulsions du signal impulsionnel émis, où chaque émission d’une nouvelle impulsion incrémente d’une unité la valeur de l’indice CIR ;
une seconde dimension, dite « tap num », correspondant, pour chaque indice CIR, à l’axe du temps découpé en fenêtres d’échantillonnage ;
une troisième dimension, dite │CIR│, correspondant à la valeur absolue de l’amplitude du signal mesuré par le dispositif d’émission et réception, le cas échéant après application d’au moins un filtrage pour s’affranchir du bruit.
une première dimension, dite « CIR index», ou indice CIR, correspondant au décompte des impulsions du signal impulsionnel émis, où chaque émission d’une nouvelle impulsion incrémente d’une unité la valeur de l’indice CIR ;
une seconde dimension, dite « tap num », correspondant, pour chaque indice CIR, à l’axe du temps découpé en fenêtres d’échantillonnage ;
une troisième dimension, dite │CIR│, correspondant à la valeur absolue de l’amplitude du signal mesuré par le dispositif d’émission et réception, le cas échéant après application d’au moins un filtrage pour s’affranchir du bruit.
Le signal mesuré par le dispositif d’émission et réception peut comprendre le signal impulsionnel retour ainsi que le signal de très forte intensité tel que mentionné ci-dessus.
Les première et seconde dimensions correspondent ensemble à un repliement de l’axe du temps, pour définir une nouvelle origine des temps à chaque nouvelle émission d’une impulsion du signal impulsionnel émis. Ce repliement de l’axe du temps permet d’obtenir directement, en identifiant la fenêtre temporelle recevant un pic d’amplitude du signal, le décalage temporel recherché.
On décrit ensuite le principe physique définissant le complément de distance à la cible, dans le procédé selon l’invention.
La illustre de façon schématique le dispositif d’émission et réception 110 mentionné ci-avant, et la cible 20.
La phase d’une impulsion du signal impulsionnel retour, au niveau du dispositif d’émission et réception 110, comporte une composante haute fréquence et une composante basse fréquence. La composante haute fréquence est influencée par la vitesse de la cible 20 (effet Doppler). La composante basse fréquence est influencée par la distance entre le dispositif d’émission et réception 110 et la cible 20. Dans l’invention, on s’intéresse plus particulièrement à la composante basse fréquence de la phase.
Cette composante basse fréquence varie continûment, au fur et à mesure que l’impulsion se déplace depuis le dispositif d’émission et réception 110 jusqu’à la cible 20, puis depuis la cible 20 jusqu’au dispositif d’émission et réception 110. Chaque fois que l’impulsion se déplace d’une distance λ2, la composante basse fréquence de sa phase varie de 2π, avec λ2la longueur d’onde d’une impulsion du signal impulsionnel émis (liée à la fréquence de sa porteuse).
L’étape b) met en œuvre un suivi de valeurs de déphasage entre le signal impulsionnel retour et le signal impulsionnel émis. Ce suivi permet de décompter un nombre d’incréments de 2π sur ce déphasage, chaque incrément de 2π correspondant à une variation de Δd2= λ2/2 =c/(2*f2) sur la valeur du complément de distance à la cible. Ce suivi permet donc de suivre l’évolution d’une valeur du complément de distance à la cible. En particulier, la valeur du complément de distance à la cible est modifiée de Δd2chaque fois qu’une variation de phase de 2π est repérée.
Le complément de distance à la cible est ainsi déterminé, avec une marge d’erreur égale à Δd2= c/(2*f2). On a par exemple f2=7,8 GHz, soit Δd2≈1,9 cm.
On considère que le complément de distance à la cible prend la valeur nulle, à un instant où la distance approximative Dapchange de valeur. On fixe ainsi un point d’origine, à compter duquel est défini le complément de distance à la cible.
On remarque que chaque impulsion du signal impulsionnel émis se rapporte à une valeur de déphasage. Plusieurs impulsions successives sont donc nécessaires avant de pouvoir repérer un déphasage de 2π.
Le procédé comporte ensuite une étape c) de combinaison de la valeur déterminée à l’étape a), avec la valeur déterminée à l’étape b), pour obtenir une valeur estimée de distance à la cible.
Chaque itération des étapes a) à c) permet de déterminer une valeur de distance à la cible. Les étapes a) à c) sont répétées plusieurs fois, de manière à déterminer une série de valeurs de distance à la cible définissant ensemble un mouvement de la cible.
On décrit ensuite, en référence à la , un mode de réalisation avantageux de procédé selon l’invention. Le procédé de la comporte les étapes décrites ci-après, mises en œuvre par un microcontrôleur, et pour chacune d’une pluralité d’impulsions du signal impulsionnel émis.
Etape E1 :
Le microcontrôleur acquiert des données relatives à l’impulsion considérée du signal impulsionnel émis, et des données relatives à l’impulsion correspondante du signal impulsionnel retour. Ces données sont avantageusement fournies par une puce radar, qui comprend, au moins, un oscillateur électronique, une antenne radiofréquence d’émission et réception, et un module de traitement de signal.
Le microcontrôleur acquiert des données relatives à l’impulsion considérée du signal impulsionnel émis, et des données relatives à l’impulsion correspondante du signal impulsionnel retour. Ces données sont avantageusement fournies par une puce radar, qui comprend, au moins, un oscillateur électronique, une antenne radiofréquence d’émission et réception, et un module de traitement de signal.
De préférence, lesdites données comprennent :
- des données relatives à un signal mixé en phase, I(t), correspondant au signal impulsionnel retour mixé avec la porteuse du signal impulsionnel émis (ou avec le signal impulsionnel émis lui-même) ; et
- des données relatives à un signal mixé en quadrature de phase, Q(t), correspondant au signal impulsionnel retour mixé avec la porteuse du signal impulsionnel émis déphasée de π/2, (ou avec le signal impulsionnel émis lui-même déphasé de π/2).
- des données relatives à un signal mixé en phase, I(t), correspondant au signal impulsionnel retour mixé avec la porteuse du signal impulsionnel émis (ou avec le signal impulsionnel émis lui-même) ; et
- des données relatives à un signal mixé en quadrature de phase, Q(t), correspondant au signal impulsionnel retour mixé avec la porteuse du signal impulsionnel émis déphasée de π/2, (ou avec le signal impulsionnel émis lui-même déphasé de π/2).
Les signaux I(t) et Q(t) sont avantageusement formés au niveau du module de traitement de signal, dans la puce radar.
Etape E2 :
Le microcontrôleur utilise les données acquises pour déterminer une valeur courante d’un décalage temporel entre un instant d’émission de l’impulsion considérée du signal impulsionnel émis et un instant de réception de l’impulsion correspondante du signal impulsionnel retour.
Le microcontrôleur utilise les données acquises pour déterminer une valeur courante d’un décalage temporel entre un instant d’émission de l’impulsion considérée du signal impulsionnel émis et un instant de réception de l’impulsion correspondante du signal impulsionnel retour.
Ce décalage temporel définit une valeur courante de la distance approximative à la cible, les notions de durée et de distance étant liées.
De préférence, le microcontrôleur utilise lesdites données acquises sous la forme d’un signal relatif à l’amplitude du signal impulsionnel retour, en valeur absolue. La valeur absolue de l’amplitude du signal impulsionnel retour est définie par la racine carrée de I²(t)+Q²(t).
L’étape E2 comprend un repérage d’une fenêtre temporelle d’échantillonnage associée à une amplitude de signal supérieure ou égale à un seuil prédéterminé.
De manière avantageuse, l’étape E2 est mise en œuvre à l’aide d’une matrice telle que décrite ci-avant, dans laquelle l’axe des temps est replié. Ainsi, la fenêtre temporelle d’échantillonnage repérée définit directement le décalage temporel recherché.
Etape E3 :
Le microcontrôleur compare la valeur courante du décalage temporel, déterminée à l’étape E2, avec un décalage temporel de référence (stocké de préférence dans une mémoire du microcontrôleur).
Le microcontrôleur compare la valeur courante du décalage temporel, déterminée à l’étape E2, avec un décalage temporel de référence (stocké de préférence dans une mémoire du microcontrôleur).
Considéré autrement, le microcontrôleur compare la valeur courante de distance approximative à la cible, avec une distance approximative de référence.
Etape E4 :
Si ladite valeur courante du décalage temporel est différente du décalage temporel de référence, le microcontrôleur met à jour la valeur du décalage temporel de référence, pour le mettre à ladite valeur courante. En outre, le microcontrôleur met à jour une valeur courante de complément de distance à la cible, pour la mettre à la valeur nulle.
Si ladite valeur courante du décalage temporel est différente du décalage temporel de référence, le microcontrôleur met à jour la valeur du décalage temporel de référence, pour le mettre à ladite valeur courante. En outre, le microcontrôleur met à jour une valeur courante de complément de distance à la cible, pour la mettre à la valeur nulle.
Le procédé peut utiliser un compteur de périodes, pour décompter un nombre de maxima locaux sur un suivi de valeurs de déphasage (voir plus loin). Dans ce cas, le microcontrôleur met également à jour une valeur courante du compteur de périodes, pour la mettre à la valeur nulle.
Etape E5 :
L’étape E5 est mise en œuvre après l’étape E4, ou directement après l’étape E3 si la valeur courante du décalage temporel obtenue à l’étape E2 est égale au décalage temporel de référence.
L’étape E5 est mise en œuvre après l’étape E4, ou directement après l’étape E3 si la valeur courante du décalage temporel obtenue à l’étape E2 est égale au décalage temporel de référence.
A l’étape E5, le microcontrôleur calcule la valeur courante de la composante basse fréquence d’une différence de phase entre l’impulsion considérée du signal impulsionnel émis, et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel retour.
Ladite valeur courante de la composante basse fréquence de déphasage est calculée à partir des valeurs de I(t) et Q(t), à un instant tIde la fenêtre temporelle d’échantillonnage repérée à l’étape E2. tIcorrespond de préférence à l’instant auquel commence ladite fenêtre temporelle d’échantillonnage. Le cas échéant, on peut utiliser plutôt les dérivées respectives de I(t) et Q(t), pour supprimer les offsets, ou décalages continus.
On a en particulier :
[Maths 3]
φ(tI)=arctan (Q(tI)/I(tI))=Φ(tI)+f(tI),
avec φ(tI) le déphasage total à l’instant tI,
f(tI) une composante haute fréquence de ce déphasage, qui dépend de la vitesse de déplacement de la cible, et
Φ(tI) la composante basse fréquence recherchée.
[Maths 3]
φ(tI)=arctan (Q(tI)/I(tI))=Φ(tI)+f(tI),
avec φ(tI) le déphasage total à l’instant tI,
f(tI) une composante haute fréquence de ce déphasage, qui dépend de la vitesse de déplacement de la cible, et
Φ(tI) la composante basse fréquence recherchée.
Ladite valeur courante de la composante basse fréquence de déphasage, Φ(tI), est stockée dans une mémoire du microcontrôleur, et vient compléter des données de suivi de valeurs de déphasage.
La fonction arctan varie de -π/2 à +π/2, de sorte qu’il peut exister une incertitude sur la valeur de φ(t). Cette incertitude peut être levée en déterminant, à partir du signe de I(t) et du signe de Q(t), dans quel quart du cercle trigonométrique se trouve φ(t) (I(t) correspondant à une partie réelle de la phase, et Q(t) à une partie imaginaire de la phase).
Etape E6 :
Le microcontrôleur recherche, sur lesdites données de suivi de valeurs de déphasage, la présence d’un nouveau maximum local.
Le microcontrôleur recherche, sur lesdites données de suivi de valeurs de déphasage, la présence d’un nouveau maximum local.
Pour cela, le microcontrôleur peut comparer un nombre total de maxima locaux sur lesdites données, avec un précédent décompte de ce nombre de maxima. Le microcontrôleur peut utiliser pour cela un compteur de périodes tel que défini ci-avant.
Chaque maximum local correspond à un déphasage de 2π sur la valeur de Φ(t). Ainsi, comme expliqué ci-avant, la détection d’un nouveau maximum local correspond à une variation de la distance réelle à la cible, d’une valeur égale à Δd2en valeur absolue, avec Δd2=c/(2*f2) et f2la fréquence de la porteuse des impulsions.
On a représenté, à la , une courbe montrant l’évolution de Φ(t) en fonction du temps. Sur cette courbe, chaque maximum local 51 correspond à une variation de distance égale à Δd2en valeur absolue.
S’il n’est pas détecté l’apparition d’un nouveau maximum local, une valeur courante du complément de distance à la cible, stockée dans une mémoire du microcontrôleur, reste inchangée.
Etape E7 :
S’il est détecté l’apparition d’un nouveau maximum local, c’est que la cible s’est déplacée de Δd2en valeur absolue. Le microcontrôleur détermine alors le sens de ce déplacement.
S’il est détecté l’apparition d’un nouveau maximum local, c’est que la cible s’est déplacée de Δd2en valeur absolue. Le microcontrôleur détermine alors le sens de ce déplacement.
Cette détermination peut être basée sur une transformée de Fourier rapide, pour déterminer le signe de la fréquence Doppler dans la composante haute fréquence du déphasage.
En variante, cette détermination peut mettre en œuvre une recherche de celui, parmi les signaux I(t) et Q(t), qui forme en premier un nouveau maximum local.
La illustre une courbe 61, représentant le signal I(t) en fonction du temps (ici la dérivée du signal I(t), pour supprimer les offsets), et une courbe 62 représentant le signal Q(t) en fonction du temps (ici la dérivée du signal Q(t), pour supprimer les offsets).
Dans une zone Z1, le signal Q(t) est en avance de phase sur le signal I(t), ce qui correspond à une cible qui s’approche du dispositif d’émission et réception (sens de déplacement positif).
Dans une zone Z2, le signal I(t) est en avance de phase sur le signal Q(t), ce qui correspond à une cible qui s’éloigne du dispositif d’émission et réception (sens de déplacement négatif).
Etape E8 :
Si le sens de déplacement de la cible est négatif (cible qui s’éloigne), la valeur courante du complément de distance à la cible est augmentée de Δd2.
Si le sens de déplacement de la cible est négatif (cible qui s’éloigne), la valeur courante du complément de distance à la cible est augmentée de Δd2.
Etape E9
Si le sens de déplacement de la cible est positif (cible qui s’approche), la valeur courante du complément de distance à la cible est diminuée de Δd2.
Si le sens de déplacement de la cible est positif (cible qui s’approche), la valeur courante du complément de distance à la cible est diminuée de Δd2.
Etape E10 :
Après l’étape E8, respectivement E9, ou après l’étape E6 s’il n’est pas détecté l’apparition d’un nouveau maximum local, le microcontrôleur additionne la valeur courante de distance approximative à la cible, déterminée à l’étape E2, avec la valeur courante du complément de distance à la cible, déterminée à l’étape E8, respectivement E9, respectivement E6. Le résultat de cette addition forme une valeur estimée de distance à la cible.
Après l’étape E8, respectivement E9, ou après l’étape E6 s’il n’est pas détecté l’apparition d’un nouveau maximum local, le microcontrôleur additionne la valeur courante de distance approximative à la cible, déterminée à l’étape E2, avec la valeur courante du complément de distance à la cible, déterminée à l’étape E8, respectivement E9, respectivement E6. Le résultat de cette addition forme une valeur estimée de distance à la cible.
Les étapes E1 à E10 sont mises en œuvre plusieurs fois, pour déterminer une série de valeurs estimées de distance à la cible, définissant ensemble un mouvement effectué par la cible.
L’invention couvre également un microcontrôleur configuré pour mettre en œuvre les étapes d’un procédé selon l’invention. Un tel microcontrôleur comporte :
des interfaces d’entrée et sorties, configurées pour que le microcontrôleur reçoive en entrée des données relatives au signal impulsionnel émis et au signal impulsionnel retour (avantageusement sous la forme de signaux I(t) et Q(t) tels que définis ci-avant) et fournisse en sortie des valeurs estimées de distance à la cible ,
au moins un processeur, et
au moins une mémoire, stockant un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par l’au moins un processeur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé selon l’invention.
des interfaces d’entrée et sorties, configurées pour que le microcontrôleur reçoive en entrée des données relatives au signal impulsionnel émis et au signal impulsionnel retour (avantageusement sous la forme de signaux I(t) et Q(t) tels que définis ci-avant) et fournisse en sortie des valeurs estimées de distance à la cible ,
au moins un processeur, et
au moins une mémoire, stockant un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par l’au moins un processeur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé selon l’invention.
L’au moins une mémoire stocke également des données telles qu’une valeur courante de la distance approximative à la cible, une valeur courante du complément de distance à la cible, et un décalage temporel de référence
La illustre de manière schématique un système 700 de détection de mouvement selon l’invention. Le système 700 comprend :
- un dispositif 710 d’émission et réception, configuré pour émettre le signal impulsionnel émis et pour recevoir le signal impulsionnel retour ; et
- un module 720 de traitement du signal, relié au dispositif d’émission et réception, et comportant, au moins, un microcontrôleur l’invention.
- un dispositif 710 d’émission et réception, configuré pour émettre le signal impulsionnel émis et pour recevoir le signal impulsionnel retour ; et
- un module 720 de traitement du signal, relié au dispositif d’émission et réception, et comportant, au moins, un microcontrôleur l’invention.
Le dispositif 710 d’émission et réception comporte, au moins, une antenne radiofréquence.
De préférence, le module 720 de traitement du signal est configuré pour recevoir en entrée des données relatives au signal impulsionnel émis et des données relatives au signal impulsionnel retour, et pour mettre en œuvre un premier traitement permettant d’obtenir les signaux I(t) et Q(t) définis ci-avant.
Le module 720 de traitement de signal est configuré en outre pour mettre en œuvre un second traitement, utilisant les signaux I(t) et Q(t) pour fournir des valeurs estimées Vestde distance à la cible.
Le premier traitement peut être mis en œuvre au sein d’un premier microcontrôleur, appartenant à une puce radar qui comporte également le dispositif 710 d’émission et réception.
Le second traitement peut être mis en œuvre au sein d’un microcontrôleur selon l’invention, distinct dudit premier microcontrôleur. Le microcontrôleur selon l’invention peut être intégré à proximité de la puce radar, au sein d’un véhicule automobile. En variante, le microcontrôleur selon l’invention peut être déporté de la puce radar, et appartenir à une unité centrale de contrôle de véhicule automobile. Selon d’autres variantes encore, le premier traitement et le second traitement sont mis en œuvre par un même et unique microcontrôleur.
La illustre de manière schématique un véhicule automobile 80 équipé du système 700 de détection de mouvement.
L’invention est avantageusement mise en œuvre au sein d’un véhicule automobile, pour détecter un mouvement prédéterminé effectué par un utilisateur, ledit mouvement étant destiné à piloter une ouverture d’un ouvrant du véhicule. L’ouvrant est par exemple, mais de manière non limitative, l’ouvrant de la malle arrière, ou une portière latérale. Le mouvement prédéterminé est par exemple un balancement du pied.
Les impulsions considérées peuvent être formées par la concaténation d’impulsions élémentaires appartenant à une même trame.
Claims (13)
- Procédé de détection de geste, utilisant un signal impulsionnel retour (12) issu de la réflexion sur une cible (20) d’un signal impulsionnel émis (11), le signal impulsionnel retour et le signal impulsionnel émis étant chacun constitués d’impulsions de type radiofréquence, le procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
a) détermination d’une distance approximative à la cible (20), mettant en œuvre une mesure de décalage temporel entre une impulsion du signal impulsionnel retour (12) et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel émis (11);
b) détermination d’une distance complémentaire à la cible, mettant en œuvre un suivi de valeurs de déphasage entre le signal impulsionnel retour (12) et le signal impulsionnel émis (11) ;
c) combinaison de la distance approximative à la cible et de la distance complémentaire à la cible, pour obtenir une valeur estimée de distance à la cible (Vest) ; et
d) répétition des étapes a) à c), pour obtenir une série de valeurs estimées de distance à la cible (Vest), ladite série de valeurs définissant un geste.
- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape a) comporte l’identification, sur un signal d’amplitude échantillonné temporellement, d’une fenêtre temporelle d’échantillonnage (FR) recevant un maximum local dudit signal d’amplitude.
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’à l’étape b), les valeurs de déphasage sont constituées chacune d’une composante basse fréquence d’un déphasage entre le signal impulsionnel retour (12) et le signal impulsionnel émis (11).
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’à l’étape b), les valeurs de déphasage se rapportent chacune à un instant prédéterminé appartenant à une fenêtre temporelle d’échantillonnage (FR) identifiée à l’étape a).
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’à l’étape b), la détermination d’un complément de distance à la cible met en œuvre :
- une détection d’au moins un maximum local (51), sur des données relatives au suivi de valeurs de déphasage entre le signal impulsionnel retour (12) et le signal impulsionnel émis (11) ; et
- lorsqu’un nouveau maximum local est détecté, une mise à jour d’une valeur courante du complément de distance à la cible, pour la faire varier d’une valeur élémentaire de décalage de la cible. - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite mise à jour comprend la détermination d’un sens de déplacement de la cible (20), pour déterminer si la mise à jour consiste à ajouter ou à retrancher la valeur élémentaire de décalage de la cible.
- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la détermination du sens de déplacement de la cible met en œuvre une recherche du signal (61, 62) qui est en avance de phase sur l’autre, parmi le signal impulsionnel retour mixé avec le signal impulsionnel émis ou sa porteuse, et le signal impulsionnel retour mixé avec le signal impulsionnel émis déphasé de 90° d’angle ou sa porteuse déphasée de 90° d’angle.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la détermination du complément de distance à la cible met en œuvre une remise à la valeur nulle de la valeur courante du complément de distance à la cible, lorsqu’il a été détecté, à l’étape a), une variation du décalage temporel entre une impulsion du signal impulsionnel retour (12) et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel émis (11).
- Procédé selon l’une quelconque des revendication 1 à 8, caractérisé en ce que les étapes a) à c) sont mises en œuvre via la mise en œuvre des étapes suivantes, pour chacune d’une pluralité d’impulsions du signal impulsionnel émis :
i) détermination (E2) d’un décalage temporel entre ladite impulsion du signal impulsionnel émis (11) et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel retour (12), ce décalage temporel définissant la valeur de la distance approximative à la cible ;
ii) comparaison (E3) entre le décalage temporel déterminé à l’étape i), et un décalage temporel de référence ;
iii) lorsque le décalage temporel déterminé à l’étape i) est différent du décalage temporel de référence (E4), mise à jour de la valeur du décalage temporel de référence pour le mettre à la valeur déterminée à l’étape i), et mise à la valeur nulle du complément de distance à la cible ;
iv) calcul (E5) d’une valeur de déphasage entre ladite impulsion du signal impulsionnel émis (11) et l’impulsion correspondante du signal impulsionnel retour (12), et utilisation de ladite valeur de déphasage pour compléter des données de suivi de valeurs de déphasage ;
v) recherche (E6), sur lesdites données de suivi, d’un nouveau maximum local ;
vi) lorsqu’un nouveau maximum local est détecté (E7), détermination d’un sens de déplacement de la cible, et mise à jour de la valeur du complément de distance à la cible pour l’augmenter (E8) ou la diminuer (E9) en fonction du sens de déplacement de la cible ;
vii) somme (E10) de la distance approximative à la cible et du complément de distance à la cible, pour obtenir la valeur estimée de la distance à la cible.
- Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un processeur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.
- Microcontrôleur (720) destiné à être installé au sein d’un véhicule automobile (80), comportant au moins un processeur et au moins une mémoire, et configuré pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, le microcontrôleur étant configuré pour recevoir en entrée des données relatives au signal impulsionnel retour (12) et des données relatives au signal impulsionnel émis (11), et le microcontrôleur étant configuré pour fournir en sortie ladite série de valeurs estimées (Vest) de la distance à la cible.
- Système de détection de mouvement (700), configuré pour être installé sur un véhicule automobile (80), et qui comporte :
- un dispositif d’émission et réception (710), configuré pour émettre ledit signal impulsionnel émis et pour recevoir ledit signal impulsionnel retour ; et
- un module de traitement du signal (720), relié au dispositif d’émission et réception, et comportant un microcontrôleur selon la revendication 11.
- Véhicule automobile (80) équipé d’un système de détection de mouvement (700) selon la revendication 12.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2112751A FR3129751B1 (fr) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | Procédé de détection de geste, destiné notamment au pilotage d’un ouvrant de véhicule automobile |
| PCT/EP2022/083267 WO2023099347A1 (fr) | 2021-11-30 | 2022-11-25 | Procede de detection de geste, destine notamment au pilotage d'un ouvrant de vehicule automobile |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2112751 | 2021-11-30 | ||
| FR2112751A FR3129751B1 (fr) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | Procédé de détection de geste, destiné notamment au pilotage d’un ouvrant de véhicule automobile |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3129751A1 true FR3129751A1 (fr) | 2023-06-02 |
| FR3129751B1 FR3129751B1 (fr) | 2024-04-12 |
Family
ID=80448737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2112751A Active FR3129751B1 (fr) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | Procédé de détection de geste, destiné notamment au pilotage d’un ouvrant de véhicule automobile |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3129751B1 (fr) |
| WO (1) | WO2023099347A1 (fr) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090201152A1 (en) * | 2007-11-26 | 2009-08-13 | Karr Lawrence J | Anti-tamper cargo container locator system |
| US20130301391A1 (en) * | 2010-11-16 | 2013-11-14 | Qualcomm Incorporated | System and method for object position estimation based on ultrasonic reflected signals |
| US20150009062A1 (en) * | 2013-07-02 | 2015-01-08 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt | Object detection device for a vehicle and vehicle having the object detection device |
| US20210033729A1 (en) * | 2019-04-04 | 2021-02-04 | TransRobotics, Inc. | Technologies for acting based on object tracking |
-
2021
- 2021-11-30 FR FR2112751A patent/FR3129751B1/fr active Active
-
2022
- 2022-11-25 WO PCT/EP2022/083267 patent/WO2023099347A1/fr unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090201152A1 (en) * | 2007-11-26 | 2009-08-13 | Karr Lawrence J | Anti-tamper cargo container locator system |
| US20130301391A1 (en) * | 2010-11-16 | 2013-11-14 | Qualcomm Incorporated | System and method for object position estimation based on ultrasonic reflected signals |
| US20150009062A1 (en) * | 2013-07-02 | 2015-01-08 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt | Object detection device for a vehicle and vehicle having the object detection device |
| US20210033729A1 (en) * | 2019-04-04 | 2021-02-04 | TransRobotics, Inc. | Technologies for acting based on object tracking |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023099347A1 (fr) | 2023-06-08 |
| FR3129751B1 (fr) | 2024-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0818691B1 (fr) | Procédé et dispositif de détection de cibles pour radar doppler à impulsions non ambigu à large bande | |
| FR2722005A1 (fr) | Appareil et procede pour attenuer les ambiguites dans les radars doppler a impulsions | |
| EP2368135B1 (fr) | Procede pour filtrer les echos radars produits par des eoliennes | |
| WO2007131980A1 (fr) | Procede de detection des reflecteurs d'une impulsion electromagnetique | |
| FR2995088A1 (fr) | Systeme pour proteger une plateforme aeroportee contre des collisions | |
| EP0913702A1 (fr) | Récepteur de radionavigation, en particulier du type GPS | |
| EP1776601A1 (fr) | Procede de tfac par segmentation statistique et normalisation | |
| FR2599853A1 (fr) | Procede de levee d'ambiguite en distance dans un radar pulse doppler, dispositif pour sa mise en oeuvre et radar comportant un tel dispositif | |
| EP3391072B1 (fr) | Procédé de localisation de sources d'émission d'impulsions électromagnétiques | |
| EP2821809B1 (fr) | Procédé de détection d'au moins une cible par radar doppler à impulsions avec mesure non ambiguë de la vitesse radiale et radar doppler à impulsions pour la mise en oeuvre d'un tel procédé | |
| WO2023285251A1 (fr) | Procédé de détection de geste, notamment pour piloter une ouverture automatique d'un ouvrant de véhicule automobile | |
| EP2453251A1 (fr) | Procédé pour réaliser une analyse haute résolution d'une zone de l'espace au moyen d'une onde pulsée agile en fréquence | |
| FR2842608A1 (fr) | Capteur micro onde capable de transmettre une pluralite de f requences vers une ou plusieurs zones | |
| FR2941304A1 (fr) | Procede de mesure en distance, notamment pour radar a courte portee | |
| EP2544020A1 (fr) | Procédé et dispositif de détection d'une cible masquée par des réflecteurs de forte énergie | |
| FR2632420A1 (fr) | Procede et dispositif de compensation de la vitesse du fouillis dans un radar doppler coherent a vitesse ambigue variable | |
| FR3129751A1 (fr) | Procédé de détection de geste, destiné notamment au pilotage d’un ouvrant de véhicule automobile | |
| EP0237404A1 (fr) | Procédé de traitement des signaux somme et différence d'un radar du type monopulse, en vue d'estimer la phase parasite introduite entre ces signaux par les circuits hyperfréquence de formation des voies somme et différence | |
| EP1324065B1 (fr) | Procédé de localisation passive d'une cible et notamment de localisation air-air | |
| EP0477092A1 (fr) | Procédé télémétrique pour mesurer de courtes distances | |
| FR2736161A1 (fr) | Procede et dispositif d'integration coherente multi-rafales pour radar doppler a impulsions | |
| WO2015144649A1 (fr) | Procédé de détection d'un signal cible dans un signal de mesure d'un instrument embarqué dans un engin spatial et système de mesure | |
| FR2630828A1 (fr) | Radar permettant l'analyse de cibles complexes | |
| EP0874250B1 (fr) | Procédé de traitement des trajets multiples et dispositif pour sa mise en oeuvre | |
| FR2737578A1 (fr) | Dispositif radar doppler a impulsions avec determination complete du vecteur vitesse de la cible |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20230602 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |