FR3134634A1 - Procédé et dispositif de contrôle d’un système de détection UWB d’un véhicule - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de contrôle d’un système de détection (2) de type ultra large bande, dit UWB, embarqué dans un véhicule (6), le système comprenant au moins deux paires (PR1, PR2) d’antennes, chaque paire étant formée par deux antennes (AT) disposées respectivement à deux positions périphériques opposées du véhicule (6), ledit procédé comprenant : activations périodiques de chaque paire (PR1, PR2) d’antennes au cours desquelles les deux antennes (AT) de ladite paire opèrent simultanément pour échanger des signaux UWB (SG1) avec l’extérieur et transmettre à un module de traitement des signaux de détection représentatifs des signaux UWB (SG1) échangés, les deux paires d’antennes étant activées durant des périodes d’activation alternées dans le temps ; et réalisation par le module de traitement d’un traitement, en fonction des signaux de détection, pour détecter une éventuelle présence d’un dispositif UWB (T1). Figure pour l’abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne les procédés et dispositifs de contrôle d’un système de détection d’un véhicule, par exemple d’un véhicule automobile. L’invention vise notamment un système de détection de type « ultra large bande » (dénommé ci-après UWB, de l’anglais « Ultra Wide Band ») pour détecter ou localiser des dispositifs UWB à proximité d’un véhicule. La présente invention vise notamment à contrôler un système de détection UWB embarqué dans un véhicule pour détecter une éventuelle présence d’un dispositif UWB à proximité du véhicule.
La technologie UWB est un protocole de communication sans fil de courte portée. Il s'agit d'une norme de transmission radio qui sert non seulement à la transmission de données, mais aussi à la localisation et au contrôle d'accès. La norme UWB diffère des normes telles que le Wifi et le Bluetooth en ce qu'elle occupe une très large bande de fréquence (par exemple de 500 MHz), dans un spectre qui selon la région peut aller de 3,1 GHz à 10,6 GHz, et a été conçue pour subir et causer le minimum d'interférences avec les autres normes de communication sans-fil. S’il y a trop d’interférences dans une zone donnée pour une plage de fréquences donnée, d’autres fréquences peuvent ainsi être utilisée dans l’ultra large bande pour compenser ces interférences.
La technologie UWB permet d’obtenir des informations spatiales et directionnelles. Contrairement aux autres technologies de transmission de données sans fil mentionnées, la norme UWB peut notamment être utilisée pour déterminer avec une relativement grande précision la distance entre des appareils UWB. Un système UWB permet de suivre en temps réel les mouvements et positions relatifs entre deux objets UWB avec une précision centimétrique. Grâce à l’UWB, un utilisateur peut par exemple espérer une précision de localisation d’environ 10 cm dans des environnements difficiles, voire une précision encore meilleure dans une zone dégagée. Selon le Consortium Fira, la norme UWB offre une portée de détection théorique allant jusqu'à 200 mètres dans des conditions idéales mais en pratique la présence d’obstacles (murs, etc.) réduit cette portée.
La technologie UWB repose sur la mesure du temps de vol (ToF pour « Time of Flight ») d’un message échangé sous forme d’impulsions de courte durée (de l’ordre de 2 nanosecondes par exemple) entre deux dispositifs émetteurs-récepteurs UWB, ce qui permet d’en déduire avec précision la distance séparant ces dispositifs.
En pratique, plusieurs antennes UWB, opérant en tant qu’« ancres » UWB, peuvent être réparties dans une zone dans laquelle on souhaite localiser des objets, à savoir des balises UWB, dits aussi mobiles UWB (ou des objets comprenant de telles balises). Les antennes et balises communiquent ensemble pour échanger des données selon le protocole UWB. Cet échange de données permet de localiser les balises par rapport aux antennes, par exemple au moyen d’une technique de triangulation (comparaison des angles de communication entre les balises et les antennes) ou de trilatération (comparaison des temps de propagation entre les balises et les antennes).
La technologie UWB est aujourd’hui déployée dans certains véhicules afin de déverrouiller ces véhicules lorsqu’un utilisateur s’approche avec un dispositif de type UWB (téléphone, montre connectée, etc.). Cette technique nécessite l’installation et le fonctionnement d’antennes UWB sur le véhicule concerné pour détecter la présence d’un utilisateur (ou plus précisément pour détecter sa balise UWB) à proximité du véhicule. Les antennes UWB dans ce type de système sont des organes actifs qui doivent émettre et recevoir régulièrement des signaux UWB ce qui entraîne une consommation d’énergie conséquente. En outre, cette consommation électrique se produit généralement alors même que le véhicule est verrouillé et donc en veille. L’énergie nécessaire à un tel système provient donc généralement de la batterie du véhicule, ce qui pose des problèmes techniques. La consommation électrique des antennes impose l’usage d’une batterie suffisamment puissante, ce qui engendre des contraintes importantes de poids et de dimensionnement de la batterie pour assurer un fonctionnement normal du véhicule malgré cette consommation électrique en état de veille.
L’un des objets de la présente invention est de résoudre au moins l’un des problèmes de l’arrière-plan technologique décrit précédemment.
Un autre objet de la présente invention est d’offrir une technique permettant une détection ou localisation efficace d’un dispositif UWB (balise) à proximité d’un véhicule, notamment en termes de performances de détection et de consommation d’énergie.
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de contrôle d’un système de détection de type ultra large bande, dit UWB, embarqué dans un véhicule, ledit système de détection comprenant un module de traitement et au moins une première et une deuxième paire d’antennes, chaque paire d’antennes étant formée par deux antennes disposées respectivement à deux positions périphériques opposées du véhicule, ledit procédé comprenant :
- activations périodiques de chaque paire d’antennes au cours desquelles les deux antennes de ladite paire opèrent simultanément pour échanger des signaux UWB avec l’extérieur et transmettre au module de traitement des signaux de détection représentatifs des signaux UWB échangés, les première et deuxième paires d’antennes étant activées durant des périodes d’activation alternées dans le temps ; et
- réalisation par le module de traitement d’un traitement, en fonction des signaux de détection transmis par les antennes de chaque paire d’antennes, pour détecter une éventuelle présence d’un dispositif UWB.
- activations périodiques de chaque paire d’antennes au cours desquelles les deux antennes de ladite paire opèrent simultanément pour échanger des signaux UWB avec l’extérieur et transmettre au module de traitement des signaux de détection représentatifs des signaux UWB échangés, les première et deuxième paires d’antennes étant activées durant des périodes d’activation alternées dans le temps ; et
- réalisation par le module de traitement d’un traitement, en fonction des signaux de détection transmis par les antennes de chaque paire d’antennes, pour détecter une éventuelle présence d’un dispositif UWB.
La présente invention permet avantageusement limiter la consommation d’énergie requise pour faire fonctionner les antennes tout en assurant une détection efficace d’un dispositif UWB situé à proximité du véhicule. En particulier, l’activation alternée de deux antennes opposées puis de deux autres antennes opposées permet de couvrir une large région de détection au moyen des antennes, sans qu’il soit nécessaire d’activer simultanément les deux paires d’antennes. Grâce à l’invention, il est donc possible d’allonger la durée (ou période) séparant les activations périodiques des deux paires d’antennes par rapport à un système de détection classique.
La présente invention permet en particulier d’économiser de l’énergie tout en maintenant de bonnes performances de détection, ce qui permet par exemple de limiter la taille et le poids d’une batterie utilisée pour alimenter électriquement les antennes (ou plus généralement le système de détection). En réduisant de façon significative la consommation d’énergie liée à l’activité des antennes, en particulier lorsque le véhicule est en veille, on peut réduire la capacité nécessaire de la batterie, réduire la masse du véhicule ou encore baisser les émissions de CO2 du véhicule. En limitant l’énergie prélevée sur la batterie pour faire fonctionner le système de détection, la batterie gagne en autonomie.
Selon un mode de réalisation particulier, les première et deuxièmes paires d’antennes sont activées selon des périodes d’activation alternées (ou décalées) dans le temps de sorte que lorsque l’une des deux paires d’antennes est activée, l’autre paire d’antenne est désactivée.
Selon un mode de réalisation particulier, les antennes de chaque paire d’antennes ne sont alimentées électriquement que pendant les périodes d’activation de ladite paire d’antennes.
Selon un mode de réalisation particulier, les antennes de la première paire d’antennes sont disposées de façon opposée l’une de l’autre selon une première direction (ou premier axe du véhicule) et les antennes de la deuxième paire d’antennes sont disposées de façon opposée l’une de l’autre selon une deuxième direction (ou deuxième axe du véhicule), différente de la première direction.
Selon un mode de réalisation particulier, les antennes de la première paire d’antennes sont disposées de façon opposée selon une première diagonale du véhicule et les antennes de la deuxième paire d’antennes sont disposées de façon opposée selon une deuxième diagonales du véhicule, différente de la première diagonale.
Selon un mode de réalisation particulier, les positions périphériques auxquelles sont disposées les antennes de chaque paire d’antennes sont des coins du véhicule.
Selon un mode de réalisation particulier, au cours dudit traitement, le module de traitement analyse les signaux de détection transmis par les antennes, ou transmet lesdits signaux de détection à un dispositif d’analyse distant, pour détecter une éventuelle présence d’un dispositif UWB.
Selon un mode de réalisation particulier, le traitement réalisé par le module de traitement comprend une évaluation d’une distance d’un dispositif UWB relativement au véhicule à partir d’un temps de vol de signaux UWB échangés entre les antennes et le dispositif UWB.
Selon un mode de réalisation particulier, le traitement comprend une exécution d’une fonction de contrôle du véhicule en fonction de si la présence d’un dispositif UWB a été détectée.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un système de détection de type ultra large bande, dit UWB, embarqué dans un véhicule, ledit système de détection comprenant :
- au moins une première et une deuxième paire d’antennes, chaque paire d’antennes étant formée par deux antennes disposées à deux positions périphériques opposées du véhicule ;
- au moins une première et une deuxième paire d’antennes, chaque paire d’antennes étant formée par deux antennes disposées à deux positions périphériques opposées du véhicule ;
- une mémoire associée à au moins un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé tel que défini ci-avant.
A noter que les différents modes de réalisation mentionnés ci-avant en relation avec le procédé de contrôle de l’invention ainsi que les avantages associés s’appliquent de façon analogue au dispositif de contrôle de l’invention.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant un système de détection tel que défini ci-dessus selon le deuxième aspect de la présente invention.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé de détection selon le premier aspect de la présente invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur. Autrement dit, les différentes étapes du procédé de détection sont déterminées par des instructions de programmes d’ordinateurs. Ce programme d’ordinateur est configuré pour être mis en œuvre dans un système de détection tel que défini ci-avant, ou plus généralement dans un ordinateur.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
Selon un cinquième aspect, la présente invention concerne un support d’enregistrement (ou support d’informations), lisible par un ordinateur (ou un processeur), sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé de détection selon le premier aspect de la présente invention.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon la présente invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
Selon un mode de réalisation particulier, l'invention est mise en œuvre au moyen de composants logiciels et/ou matériels. Dans cette optique, le terme « module » peut correspondre dans ce document aussi bien à un composant logiciel, qu'à un composant matériel ou à un ensemble de composants matériels et logiciels.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description des exemples de réalisation particuliers et non limitatifs de la présente invention ci-après, en référence aux figures 1 à 5 annexées, sur lesquelles :
La présente invention vise notamment un procédé de contrôle et un dispositif de contrôle pour contrôler un système de détection d’un véhicule, ainsi qu’un tel système de détection. Des exemples de mises en œuvre de l’invention vont à présent être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1-8. Sauf indications contraires, les éléments communs ou analogues à plusieurs figures portent les mêmes signes de référence et présentent des caractéristiques identiques ou analogues, de sorte que ces éléments communs ne sont généralement pas à nouveau décrits par souci de simplicité.
Les termes « premier(s) » (ou première(s)), « deuxième(s) », etc.) sont utilisés dans ce document par convention arbitraire pour permettre d’identifier et de distinguer différents éléments (tels que des opérations, des valeurs seuils, etc.) mis en œuvre dans les modes de réalisation décrits ci-après.
Comme précédemment indiqué, l’invention vise notamment un procédé de contrôle d’un système de détection d’un véhicule, tel qu’un véhicule de type automobile ou autre. Ce procédé est par exemple mis en œuvre par un dispositif de contrôle qui peut être externe (au moins en partie) ou faire partie du système de détection du véhicule. Le système de détection de l’invention est de type UWB dans le sens où il met en œuvre la technologie (ou le protocole) UWB pour détecter ou localiser des éléments cibles, tels que des objets, individus, etc. susceptibles de s’approcher d’un véhicule avec un dispositif (balise) UWB. Comme décrit ci-après, cette détection implique l’échange de signaux UWB entre au moins une antenne du système de détection et un dispositif UWB externe situé à portée de détection de ladite antenne.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, le système de détection est embarqué dans un véhicule et comprend un module de traitement et au moins deux paires d’antennes, à savoir une première paire d’antennes et une deuxième paire d’antennes. Chaque paire d’antennes est formée par (ou comprend) deux antennes disposées respectivement à deux positions périphériques opposées du véhicule. Un procédé de contrôle est mis en œuvre pour contrôler le système de détection de sorte à détecter une éventuelle présence d’un dispositif UWB (autrement dit, pour localiser un dispositif UWB), par exemple un dispositif UWB situé à proximité du véhicule. On entend par dispositif UWB situé à proximité d’un véhicule un dispositif UWB qui se trouve à portée de détection du système de détection UWB de l’invention.
Le procédé de contrôle du système de détection est par exemple réalisé par un module (ou dispositif) de contrôle selon l’invention, ce dispositif pouvant être externe (au moins en partie) ou faire partie du système de détection du véhicule.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, le procédé de contrôle comprend des activations périodiques de chaque paire d’antennes (du système de détection) au cours desquelles les deux antennes de ladite paire opèrent simultanément pour échanger des signaux UWB avec l’extérieur et transmettre au module de traitement des signaux de détection représentatifs des signaux UWB échangés, les première et deuxième paires d’antennes étant activées durant des périodes d’activation alternées (ou décalées) dans le temps. En outre, le module de traitement du système de détection réalise un traitement, en fonction des signaux de détection transmis par les antennes de chaque paire d’antennes, pour détecter une éventuelle présence d’un dispositif UWB (ou pour localiser un dispositif UWB). En coopérant ensemble selon le protocole UWB, les antennes du système de détection et le dispositif UWB s’échangent des signaux UWB, ce qui permet au module de traitement de détecter la présence du dispositif UWB à proximité du véhicule (à portée de détection des antennes). Comme décrit ci-après dans des exemples particuliers, le traitement comprend par exemple une estimation du temps de vol de signaux UWB échangés entre les antennes du système de détection et le dispositif UWB, la présence ou non du dispositif UWB étant détectée à partir du temps de vol estimé.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, les antennes de la première paire d’antennes sont disposées de façon opposée l’une de l’autre selon une première direction (ou premier axe du véhicule 6) et les antennes de la deuxième paire d’antennes sont disposées de façon opposée l’une de l’autre selon une deuxième direction (ou deuxième axe du véhicule 6), différente de la première direction. Ainsi, ces deux directions se croisent.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, les antennes de la première paire d’antennes sont disposées de façon opposée l’une de l’autre selon une première diagonale du véhicule et les antennes de la deuxième paire d’antennes sont disposées de façon opposée l’une de l’autre selon une deuxième diagonale du véhicule, différente de la première diagonale. Le véhicule est par exemple de forme rectangulaire, ou substantiellement rectangulaire, d’autres formes étant toutefois possibles (formes polygonales par exemple).
Les antennes sont par exemple disposées sur des parechocs avant et arrière du véhicule, ou à toutes autres positions appropriées pour permettre une mise en œuvre efficace du procédé de contrôle de l’invention.
L’alternance (ou décalage temporel) de l’activation des deux paires d’antennes permet de limiter avantageusement la consommation d’énergie nécessaire pour faire fonctionner le système de détection. Les première et deuxièmes paires d’antennes peuvent ainsi être activées selon des périodes d’activation alternées (ou décalées) dans le temps de sorte que lorsque l’une des deux paires d’antennes est activée, l’autre paire d’antenne est désactivée. Le contrôle peut être réalisé de sorte que les antennes de chaque paire d’antennes ne sont alimentées électriquement que pendant les périodes d’activation de ladite paire d’antennes. Autrement dit, entre deux périodes d’activation consécutives, les antennes d’une paire d’antennes ne sont pas alimentées électriquement ou, tout du moins, sont désactivées (en veille), afin de limiter la consommation d’énergie.
En alternant les activations successives des première et deuxième paires d’antennes, on peut avantageusement limiter la consommation d’énergie requise tout en assurant une détection efficace d’un dispositif UWB situé à proximité du véhicule, dans la mesure où l’activation alternée de deux antennes opposées puis de deux autres antennes opposées permet de couvrir une large région de détection au moyen des antennes, sans qu’il soit nécessaire d’activer simultanément les deux paires d’antennes. Grâce à l’invention, il est donc possible d’allonger la durée (ou période) séparant les activations périodiques des deux paires d’antennes par rapport à un système de détection classique.
La présente invention permet en particulier d’économiser de l’énergie tout en maintenant de bonnes performances de détection, ce qui permet par exemple de limiter la taille et le poids d’une batterie utilisée pour alimenter électriquement les antennes (ou plus généralement le système de détection). En réduisant de façon significative la consommation d’énergie liée à l’activité des antennes, en particulier lorsque le véhicule est en veille, on peut réduire la capacité nécessaire de la batterie, réduire la masse du véhicule ou encore baisser les émissions de CO2 du véhicule. En limitant l’énergie prélevée sur la batterie pour faire fonctionner le système de détection, la batterie gagne en autonomie.
La illustre un véhicule 6, par exemple un véhicule automobile, embarquant un système de détection 2. La nature du véhicule peut varier selon le cas. Il peut s’agir par exemple d’un car, d’un bus, d’un camion, d’un véhicule utilitaire ou d’une motocyclette, c’est-à-dire un véhicule de type véhicule terrestre motorisé.
Le système de détection 2 comprend un dispositif de contrôle 4 et des antennes (ou dispositifs d’antenne) AT, à savoir une première paire PR1 formée par des antennes AT1 et AT3 et une deuxième paire PR2 formée par des antennes AT2 et AT4. Comme décrit par la suite, ces antennes AT sont de type UWB dans le sens où elles sont aptes à communiquer selon la norme UWB avec l’extérieur, notamment avec un dispositif UWB noté T1 qui est susceptible de se trouver à proximité du véhicule 6.
Le dispositif T1 est un dispositif UWB émetteur-récepteur qui peut être de diverses natures, telles qu’un téléphone intelligent (ou « smartphone »), une clé numérique, une montre connectée, une tablette, ou tous autres dispositifs appropriés aptes à communiquer selon la norme UWB avec les antennes AT du système de détection 2.
Le dispositif de contrôle 2 est couplé avec chaque antenne AT1-AT4, c’est-à-dire avec les antennes des deux paires PR1, PR2. En particulier, le dispositif de contrôle 4 et les antennes AT sont configurés pour coopérer (ou communiquer) ensemble par tous moyens de communication appropriés, par exemple via des liaisons de communication sans fil ou filaires.
A noter que le nombre de pairs d’antennes n’est pas limité à deux, des modes de réalisation étant également possibles avec trois paires d’antenne ou plus, ces paires d’antennes étant configurées et opérant de façon analogue aux paires d’antennes PR1, PR2 comme décrit dans le présent exposé.
Comme illustré en , chaque paire d’antennes PR1, PR2 est formée par deux antennes AT disposées respectivement à deux positions périphériques opposées du véhicule 6. Ainsi, dans l’exemple considéré ici, les antennes AT1, AT2, AT3 et AT4 sont chacune positionnées en périphérie du véhicule, c’est-à-dire à une extrémité ou un bord périphérique du véhicule 6. Les antennes AT1 et AT3 sont disposées à des positions périphériques qui sont opposées l’une de l’autre sur le véhicule 6 (position avant droit et position arrière gauche). De même, les antennes AT2, AT4 sont disposées à des positions périphériques qui sont opposées l’une de l’autre sur le véhicule 6 (position arrière droit et position avant gauche).
L’arrangement spatial des antennes AT peut varier selon le cas, dans la mesure où les deux antennes AT de chaque paire sont bien disposées à des positions périphériques opposées du véhicule.
Selon l’exemple particulier, les antennes AT1, AT3 de la première paire PR1 d’antennes sont disposées de façon opposée l’une de l’autre selon une première direction (ou premier axe du véhicule 6) et les antennes AT2, AT4 de la deuxième paire PR2 d’antennes peuvent être disposées de façon opposée l’une de l’autre selon une deuxième direction (ou deuxième axe du véhicule 6), différente de la première direction. L’angle non nul selon lequel se croisent ces directions peut être adapté selon le cas pour maximiser l’efficacité de détection.
Plus particulièrement, dans l’exemple représenté en , les antennes AT1, AT3 de la première paire PR1 d’antennes sont disposées de façon opposée l’une de l’autre selon une première diagonale du véhicule et les antennes AT2, AT4 de la deuxième paire PR2 d’antennes sont disposées de façon opposée l’une de l’autre selon une deuxième diagonale du véhicule, différente de la première diagonale.
Les formes et configurations du véhicule 6 peuvent être adaptées selon le cas. Dans l’exemple considéré ici, le véhicule 6 est de forme généralement rectangulaire, bien que d’autres formes soient possibles, notamment de type polygone. Les antennes AT sont par exemple disposées, ou fixées, à des coins (ou sommets) du véhicule. Autrement dit, les positions périphériques auxquelles sont disposées les antennes AT1-AT4 sont des coins (ou sommets) du véhicule 6.
Plus généralement, le véhicule 6 peut présenter par exemple une forme de polygone (ou substantiellement de polygone) comprenant une pluralité de sommets, les antennes AT des deux paires PR1, PR2 étant disposées à des sommets du véhicule 6.
La manière donc les antennes AT sont fixées au véhicule 6 peut varier selon le cas. Les antennes AT sont par exemple disposées sur les parechocs du véhicule 6 (AT1 et 14 sur le parechoc avant, AT2 et AT3 sur le parechoc arrière).
Selon un exemple particulier, le système de détection 2 comprend au moins une antenne AT supplémentaire, à savoir les antennes AT5 et/ou AT6 dans le cas présent, des variantes étant toutefois possibles sans ces antennes supplémentaires. Ces antennes additionnelles AT5 et/ou AT6 ne font pas partie d’une paire d’antennes au sens de l’invention et ne sont donc pas disposées et configurées comme les antennes AT des paires PR1 et PR2. Les antennes additionnelles PR5 et PR6 peuvent être disposées à diverses positions du véhicule, par exemple à des positions centrales (et non sur un bord périphérique). A titre d’exemple, les antennes additionnelles AT5 et AT6 sont installées respectivement dans le coffre et dans le volet de coffre du véhicule 6.
De façon générale, le dispositif de contrôle 4 est configuré pour contrôler le système de détection 2 pour mettre en œuvre un procédé (ou processus) de contrôle selon un mode de réalisation particulier de l’invention. A cet effet, le dispositif de contrôle 4 peut comprendre un module de contrôle (ou moyens de contrôle) pour contrôler l’état d’activation/désactivation de chaque antenne AT (ou plus généralement des paires d’antennes PR1 et PR2) et un module de traitement (ou moyens de traitement) de signaux transmis par les antennes AT pour détecter une éventuelle présence d’un dispositif UWB externe, tel que le dispositif T1 dans cet exemple. Des exemples particuliers de mise en œuvre du dispositif de contrôle 4 sont décrits ultérieurement.
Les antennes AT peuvent ainsi alterner entre deux états, à savoir un état activé (ou état d’activation) dans lequel elles sont activés et peuvent donc opérer, notamment pour échanger des signaux UWB notés SG1 avec l’extérieur (par exemple avec T1), et un état désactivé (ou état de désactivation) dans lequel elles sont désactivées et ne peuvent donc pas réaliser de tels échanges de signaux UWB avec l’extérieur. Le module de contrôle du dispositif de contrôle 4 peut être configuré pour activer et désactiver successivement les paires PR1, PR2 d’antennes. Lorsqu’une paire d’antennes est activée, chaque antenne AT de ladite paire est activée. Comme décrit en détail ultérieurement, chaque pair d’antennes PR1, PR2 est activées périodiquement durant des périodes d’activation respectives, les périodes d’activations des paires PR1 et PR2 étant alternées (ou décalées) dans le temps.
Dans l’exemple représenté ici, le module de contrôle fait partie du système de détection 2 et est donc embarqué dans le véhicule 6. En variante, le module de contrôle peut être positionné à l’extérieur du véhicule 6 et configuré pour contrôler les antennes AT à distance.
Dans le cas particulier où le système de détection 2 comprend les antennes additionnelles AT5 et/ou AT6 comme précédemment indiqué, ces antennes additionnelles peuvent également permuter entre les états activés et désactivés sous le contrôle du dispositif de contrôle 4. En revanche, ces antennes additionnelles AT5 et/ou AT6 ne sont pas nécessairement activées de la même manière que les paires PR1, PR2. Selon un exemple particulier, les antennes additionnelles AT5 et/ou AT6 sont activées de façon synchronisée (ou concomitante) avec chaque paire d’antenne PR1, PR2. Autrement dit, les antennes additionnelles AT5 et/ou AT6 sont activées à chaque fois que l’une des paire PR1, PR2 est activée.
Selon un exemple particulier, les antennes AT sont alimentés électriquement lorsqu’elles sont à l’état activé et ne sont pas alimentées électriquement lorsqu’elles sont à l’état désactivé. A cet effet, le module de contrôle du dispositif de contrôle 4 peut être configuré pour contrôler l’alimentation électrique des antennes AT, de sorte que des dernières ne sont alimentées électriquement que pendant les périodes d’activation de ladite paire d’antennes.
L’alimentation électrique des antennes AT, et plus généralement du système de détection 2, peut se faire par exemple au moyen d’une batterie 10 embarquée dans le véhicule, d’autres sources d’énergie étant toutefois envisageables. Ainsi, le module de contrôle du dispositif de contrôle 4 peut par exemple être configuré pour contrôler l’alimentation électrique de la batterie vers les antennes AT de sorte à permuter périodiquement les paires d’antennes PR1, PR2 entre les états activés et désactivés, de façon alternée comme décrit ci-après.
Le module de traitement du dispositif de contrôle 2 peut en outre être configuré pour analyser des signaux de détection SG2 émis par les antennes AT et pour déterminer, à partir de ces signaux de détection SG2, une présence éventuelle d’un dispositif UWB tel que le terminal T1. Pour ce faire, le dispositif de contrôle 2 peut être couplé avec les antennes AT via une liaison de communication, par exemple de type filaire ou sans fil.
Dans l’exemple considéré ici, ce module de traitement fait partie du système de détection 2 et est donc embarqué dans le véhicule 6. En variante, le module de traitement peut être positionné à l’extérieur du véhicule.
Selon un exemple particulier, le dispositif de contrôle 4 peut en outre être configuré pour contrôle au moins une fonction du véhicule 6 en fonction de la détection d’une présence d’un dispositif UWB. Comme décrit ci-après, diverses fonctions sont possibles, telles que par exemple une fonction de verrouillage du véhicule 6 qui est commandées par le dispositif de contrôle 4 pour actionner le verrouillage et/ou déverrouillage du véhicule 6 et ainsi permettre l’accès à une personne autorisée équipée d’un dispositif UWB tel que le terminal T1.
Comme indiqué ci-avant, le dispositif de contrôle est configuré pour contrôler le système de détection 2 selon un processus de contrôle. Le dispositif de contrôle 4 peut par exemple prendre la forme d’un (ou comprendre un) calculateur, ou une combinaison de calculateurs. Le processus de contrôle mis en œuvre par le dispositif de contrôle 4 (ou plus généralement par le système de détection 2) est à présent décrit conjointement aux figures 1-5 selon des modes de réalisation particuliers.
Dans une première opération, le dispositif de contrôle 4 activent périodiquement chaque paire PR1, PR2 d’antennes. Au cours des activations périodiques de chaque paire PR1, PR2, les deux antennes AT de ladite paire opèrent simultanément pour échanger des signaux UWB notés SG1 avec l’extérieur (selon la norme UWB) et transmettre au module de traitement du dispositif de contrôle 4 des signaux de détection représentatifs des signaux UWB échangés. Autrement dit, lorsqu’une paire d’antennes est activée, les deux antennes de ladite paire sont activées. Inversement, lorsqu’une paire d’antennes est désactivée, les antennes AT de ladite paire sont désactivées. Chaque paire PR1, PR2 commute ainsi successivement entre un état activé et un état désactivé.
Comme illustré en , lorsqu’elles sont à l’état activé, les antennes AT agissent en tant qu’ancres UWB : elles émettent par exemple des signaux SG1a en sortie (de type UWB) pouvant être reçus par le terminal T1 et peuvent en outre recevoir des signaux SG1b en entrée (de type UWB) pouvant être émis par le terminal T1. Le terminal T1 agit alors en tant que balise (ou mobile) UWB. Les échanges de signaux SG1 entre les antennes AT et le terminal T1 ne sont possibles que si le terminal T1 se trouve dans le voisinage du véhicule 6, c’est-à-dire à portée de détection (ou portée de communication) des antennes AT du système de détection 2. Le protocole UWB est connu de l’homme du métier et ne sera donc pas décrit en détail par souci de simplicité.
Les pairs PR1, PR2 d’antennes sont contrôlées de sorte qu’elles sont activées durant des périodes d’activation alternées (décalées) dans le temps l’une par rapport à l’autre.
Les figures 2 et 3 représentent respectivement des cas où sont activées respectivement les paires PR1 et PR2 d’antennes. Comme représenté, l’activation d’une paire d’antennes permet de scanner ou sonder des zones dans le voisinage du véhicule 6 pour détecter l’éventuelle présence d’un dispositif UWB.
La illustre un premier exemple reposant sur une approche traditionnelle dans lequel les paires PR1 et PR2 sont activées de façon synchronisée (simultanément), de sorte que toutes antennes AT sont activées simultanément.
La illustre au contraire un mode de réalisation particulier de l’invention dans lequel les pairs PR1, PR2 d’antennes sont activées durant des périodes d’activation alternées (décalées) dans le temps. Ainsi, lorsque l’une des deux paires PR1, PR2 d’antennes est activée, l’autre paire d’antenne est désactivée. Autrement dit, les périodes d’activation des deux paires PR1, PR2 ne se superposent pas dans le temps.
Si le cas échéant le système de détection 2 comprend des antennes additionnelles AT5 et/ou AT6, celles-sont par exemple activées périodiquement à chaque fois que l’une des paires PR1, PR2 est activée. Les antennes AT5 et/ou AT6 peuvent ainsi être activées deux fois plus que les antennes AT1-AT4 au cours du temps.
Selon un exemple particulier, les antennes AT de chaque paire d’antennes ne sont alimentées électriquement que pendant les périodes d’activation de ladite paire d’antennes, ce qui permet de maximiser les économies d’énergie. Ainsi, entre les activations périodiques de chaque paire PR1, PR2, les antennes AT de ladite paire ne sont pas alimentées électriquement.
La configuration temporelle des périodes d’activation et des périodes de désactivation des paires PR1, PR2 peut être adaptée selon le cas. Les périodes d’activation de chaque paire PR1, PR2 se répètent par exemple périodiquement dans le temps selon une période supérieure 0,1 s (seconde), voire supérieure ou égale à 0,2 s. Grâce à l’invention, il est possible d’allonger l’intervalle de temps entre chaque période d’activation d’une paire afin de limiter la consommation d’énergie. La durée des périodes d’activation de chaque paire PR1, PR2 peut également être adaptée au cas par cas, et peut par exemple être inférieure ou égale à 0,1 s, voire inférieure à 0,05 s.
Toujours au cours de la première opération (figures 1-3), lorsque chaque paire PR1, PR2 est activée, les antennes AT de ladite paire transmettent au dispositif de contrôle 4 (plus spécifiquement à son module de traitement) des signaux de détection SG2 représentatif des signaux SG1 échangés avec l’extérieur (avec le terminal T1 dans cet exemple). Les signaux de détection SG2 peuvent être, ou comprendre, les signaux SG1 ou peuvent être obtenus à partir des signaux SG1 (par exemple par un traitement quelconque).
Au cours d’une deuxième opération, le module de traitement du dispositif de contrôle 4 réalise un traitement (ou une analyse), en fonction des signaux de détection SG2 reçus des antennes AT, pour détecter une éventuelle présence d’un dispositif UWB, à savoir le terminal T1 dans cet exemple. Selon un premier exemple, le module de traitement embarqué dans le dispositif de contrôle 4 comprend les ressources d’analyse nécessaires et détecte donc, par une analyse des signaux SG2 reçus, la présence du terminal T1. En variante, le module de traitement transmet les signaux de détections à un dispositif d’analyse distant pour détecter la présence du terminal T1.
Le traitement réalisé par le module de traitement comprend par exemple une évaluation d’une distance d’un dispositif UWB (le terminal T1 dans cet exemple) relativement au véhicule 6 à partir d’un temps de vol de signaux UWB S1 échangés entre les antennes AT (ou au moins une antenne AT) et le dispositif UWB. La manière donc une telle évaluation du temp de vol peut être réalisée est à la portée de l’homme du métier et ne sera donc pas explicité plus en détail dans le présent exposé. Selon un exemple particulier, la distance estimée entre le véhicule 6 et le terminal T1 est inférieure à une distance seuil, alors le dispositif de contrôle 4 détecte la présence du terminal T1. Dans le cas contraire, la présence du terminal T1 n’est pas détectée.
Selon un exemple particulier, le processus de contrôle comprend une troisième opération au cours de laquelle le dispositif de contrôle (plus spécifiquement le module de traitement) exécute ou gère une fonction de contrôle du véhicule 6 en fonction de si un dispositif UWB a été détecté ou non. Cette fonction de contrôle est par exemple contrôlée en fonction de la distance évaluée comme décrit ci-avant.
Comme déjà indiqué, la nature de la fonction ainsi contrôlée, et la manière dont le contrôle est effectué, peuvent être adaptés selon le cas. A titre d’exemple, une fonction de verrouillage du véhicule est contrôlée de sorte que le véhicule est déverrouillé lorsqu’un dispositif UWB d’un utilisateur légitime du véhicule est détectée à proximité par le système de détection 2. Le terminal T1 peut alors faire fonction de clé pour accéder au véhicule 6.
La représente un exemple de réalisation particulier non limitatif de l’invention dans lequel le dispositif de contrôle exécute une programme d’ordinateur PG1 comprenant des instructions pour la mise en œuvre du module de contrôle noté MD2 et du module de traitement noté MD4, comme décrit précédemment. Le dispositif de contrôle 6 comprend par exemple au moins un processeur configuré pour exécuter les instructions définies par le programme d’ordinateur PG1, ce dernier pouvant être enregistré dans une mémoire du dispositif de contrôle 4.
La illustre schématiquement, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention, un système de contrôle 2 comprenant des antennes AT1-AT4 (et éventuellement des antennes additionnelles AT5 et/ou AT6) ainsi qu’un dispositif de contrôle 4 configuré pour mettre en œuvre un procédé de contrôle du système de contrôle 2. Le dispositif de contrôle 4 correspond par exemple à un dispositif embarqué dans le véhicule 6 (figures 1-3), par exemple un calculateur. Comme déjà indiqué, le dispositif de contrôle 4 peut être embarqué dans le véhicule 6 ou, alternativement, au moins une partie peut être positionné à l’extérieur.
Le dispositif de contrôle 4 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations précédemment décrites en regard des figures 1-5 et/ou des étapes du procédé décrit ci-après en regard de la . Des exemples d’un tel dispositif de contrôle 4 comprennent, sans y être limités, un équipement électronique embarqué tel qu’un ordinateur de bord d’un véhicule, un calculateur électronique tel qu’une UCE (« Unité de Commande Electronique »), un téléphone intelligent (de l’anglais « smartphone »), une tablette, un ordinateur portable. Les éléments du dispositif de contrôle 4, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif de contrôle 4 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.
Le dispositif de contrôle 4 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 40 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé (ou du processus de contrôle) et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif de contrôle 4. Le processeur 40 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif de contrôle 4 comprend en outre au moins une mémoire 41 correspondant par exemple à une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la mémoire 41. La mémoire 41 peut constituer un support d’informations selon un mode de réalisation particulier en ce qu’elle comprend un programme d’ordinateur comportant des instructions pour la réalisation des étapes du procédé (ou du processus de contrôle) de l’invention, par exemple PG1 représenté en .
Selon différents exemples de réalisation particuliers et non limitatifs, le dispositif de contrôle 4 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires et/ou avec des dispositifs de communication, par exemple une TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit » ou en français « Unité de Contrôle Télématique »), par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif de contrôle 14 comprend un bloc 42 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le « cloud », ou le véhicule 6 lorsque le dispositif de contrôle 4 correspond à un téléphone intelligent ou une tablette par exemple. Les éléments d’interface du bloc 42 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes :
- interface radiofréquence RF, par exemple de type Wi-Fi® (selon IEEE 802.11), par exemple dans les bandes de fréquence à 2,4 ou 5 GHz, ou de type Bluetooth® (selon IEEE 802.15.1), dans la bande de fréquence à 2,4 GHz, ou de type Sigfox utilisant une technologie radio UBN (de l’anglais Ultra Narrow Band, en français bande ultra étroite), ou LoRa dans la bande de fréquence 868 MHz, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) ;
- interface USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou « Bus Universel en Série » en français) ;
- interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français).
Selon un autre exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif de contrôle 14 comprend une interface de communication 43 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres calculateurs du système embarqué ou des capteurs embarqués) via un canal de communication 45. L’interface de communication 45 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 45. L’interface de communication 43 correspond par exemple à un réseau filaire de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (standardisé par la norme ISO 17458), Ethernet (standardisé par la norme ISO/IEC 802-3) ou LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).
Le dispositif de contrôle 14 est par exemple couplé aux antennes AT au moyen du bloc 42 d’éléments d’interface ou de l’interface de communication 43.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif de contrôle 4 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage, tactile ou non, un ou des haut-parleurs et/ou d’autres périphériques (système de projection) via des interfaces de sortie respectives. Selon une variante, l’un ou l’autre des dispositifs externes est intégré au dispositif de contrôle 4.
La illustre un diagramme des différentes étapes d’un procédé de contrôle d’un système de détection tel que précédemment décrit. Le procédé est par exemple mis en œuvre par le dispositif de contrôle 4 précédemment décrit, ce dispositif pouvant être embarqué dans le véhicule 6.
Le procédé comprend, au cours d’une première étape 51, des activations périodiques de chaque paire PR1, PR2 d’antennes au cours desquelles les deux antennes AT de ladite paire opèrent simultanément pour échanger des signaux UWB avec l’extérieur et transmettre au module de traitement du dispositif de contrôle des signaux de détection SG2 représentatifs des signaux UWB échangés, les première et deuxième paires PR1, PR2 d’antennes étant activées durant des périodes d’activation alternées dans le temps (figures 1-5).
Dans une deuxième étape 52, un traitement est réalisé par le module de traitement, en fonction des signaux de détection SG2 transmis par les antennes AT de chaque paire d’antennes, pour détecter une éventuelle présence d’un dispositif UWB.
Selon des variantes de réalisation, les variantes et exemples des opérations décrits ci-avant en relation notamment avec les figures 1-5 s’appliquent aux étapes du procédé de contrôle de la .
Un homme du métier comprendra que les modes de réalisation et variantes décrits ci-avant ne constituent que des exemples non limitatifs de mise en œuvre de l’invention. En particulier, l’homme du métier pourra envisager une quelconque adaptation ou combinaison des modes de réalisation et variantes décrits ci-avant, afin de répondre à un besoin bien particulier.
La présente invention ne se limite donc pas aux exemples de réalisation décrits ci-avant mais s’étend notamment à un procédé de contrôle qui inclurait des étapes secondaires sans pour cela sortir de la portée de la présente invention. Il en serait de même d’un dispositif configuré pour la mise en œuvre d’un tel procédé.
La présente invention concerne également un système de guidage latéral 19 comprenant le dispositif de contrôle 14 de la .
La présente invention concerne également un véhicule, par exemple automobile ou plus généralement un véhicule autonome à moteur terrestre, comprenant le dispositif de contrôle 14 de la , et éventuellement aussi le système de guidage latéral 19 ci-dessus.
Claims (10)
- Procédé de contrôle d’un système de détection (2) de type ultra large bande, dit UWB, embarqué dans un véhicule (6), ledit système de détection comprenant un module de traitement (MD4) et au moins une première et une deuxième paire (PR1, PR2) d’antennes, chaque paire d’antennes étant formée par deux antennes (AT) disposées respectivement à deux positions périphériques opposées du véhicule, ledit procédé comprenant :
- activations périodiques (51) de chaque paire d’antennes au cours desquelles les deux antennes de ladite paire opèrent simultanément pour échanger des signaux UWB (SG1) avec l’extérieur et transmettre au module de traitement des signaux de détection (SG2) représentatifs des signaux UWB échangés, les première et deuxième paires d’antennes étant activées durant des périodes d’activation alternées dans le temps ; et
- réalisation (52) par le module de traitement d’un traitement, en fonction des signaux de détection transmis par les antennes de chaque paire d’antennes, pour détecter une éventuelle présence d’un dispositif UWB (T1). - Procédé selon la revendication 1, dans lequel les première et deuxièmes paires (PR1, PR2) d’antennes sont activées selon des périodes d’activation alternées dans le temps de sorte que lorsque l’une des deux paires d’antennes est activée, l’autre paire d’antenne est désactivée.
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les antennes (AT) de chaque paire d’antennes ne sont alimentées électriquement que pendant les périodes d’activation de ladite paire d’antennes.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les antennes (AT1, AT3) de la première paire (PR1) d’antennes sont disposées de façon opposée selon une première diagonale du véhicule et les antennes (AT2, AT4) de la deuxième (PR2) paire d’antennes sont disposées de façon opposée selon une deuxième diagonales du véhicule, différente de la première diagonale.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les positions périphériques auxquelles sont disposées les antennes de chaque paire d’antennes sont des coins du véhicule (6).
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel au cours dudit traitement, le module de traitement (MD4) analyse les signaux de détection (SG2) transmis par les antennes, ou transmet lesdits signaux de détection à un dispositif d’analyse distant, pour détecter une éventuelle présence d’un dispositif UWB.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le traitement réalisé par le module de traitement (MD4) comprend une évaluation d’une distance d’un dispositif UWB relativement au véhicule à partir d’un temps de vol de signaux UWB (SG1) échangés entre les antennes (AT) et le dispositif UWB (T1).
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le traitement comprend une exécution d’une fonction de contrôle du véhicule en fonction de si la présence d’un dispositif UWB a été détectée.
- Système de détection (2) de type ultra large bande, dit UWB, embarqué dans un véhicule (6), ledit système de détection comprenant :
- au moins une première et une deuxième paire (PR1, PR2) d’antennes, chaque paire d’antennes étant formée par deux antennes (AT) disposées à deux positions périphériques opposées du véhicule ;
- une mémoire (41) associée à au moins un processeur (40) configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8. - Véhicule (6) comprenant le dispositif de contrôle (4) selon la revendication 9.
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