FR3136331A1 - Système et procédé de communication pour un véhicule - Google Patents

Abstract

Système et procédé de communication pour un véhicule L’invention concerne un système de communication (SYS_C) comportant :- un ensemble émetteur (ENS_TX) comportant un module émetteur (MOD_TX) ainsi qu’un élément émetteur (ELE_TX) configuré pour former un élément structurel d’un véhicule automobile, ledit élément émetteur comprenant au moins une source lumineuse configurée pour émettre vers l’habitacle du véhicule au moins un signal lumineux comportant des données encodées par le module émetteur,- un ensemble récepteur (ENS_RX) comportant un élément récepteur (ELE_RX), comprenant des moyens de détection de lumière configurés pour recevoir au moins un signal lumineux émis au sein de l’habitacle et comportant des données encodées, ainsi qu’un module récepteur (MOD_RX) configuré pour décoder ces données encodées. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Système et procédé de communication pour un véhicule

La présente invention appartient au domaine général des communications sans fil. Elle concerne plus particulièrement un ensemble émetteur ainsi qu’un ensemble récepteur dont la combinaison est apte à former un système de communication sans fil pour un véhicule automobile, tel que par exemple une voiture, un camion, un autobus, etc. Elle concerne également un procédé de communication mis en œuvre par un tel système de communication.

Aujourd'hui, une immense majorité des appareils électroniques communiquant via une communication sans fil utilise, pour mettre en œuvre cette communication sans fil, des signaux radioélectriques.

Par « signal radioélectrique », on fait référence ici à une onde électromagnétique se propageant par des moyens non filaires, dont les fréquences sont comprises dans le spectre traditionnel des ondes radioélectriques (quelques hertz à plusieurs centaines de gigahertz).

A titre d’exemple nullement limitatif, ces signaux radioélectriques peuvent être supportés par un réseau mobile (5G, 4G, 3G, 2G), un réseau Wi-Fi (acronyme de l’expression anglo-saxonne « Wireless Fidelity »), un réseau Bluetooth, etc.

L'utilisation quasi exclusive du domaine des ondes radioélectriques, pour réaliser des communications entre appareils électroniques, pose un certain nombre de problèmes bien connus.

Parmi ces problèmes, on trouve notamment des problèmes de saturation. Ces derniers résultent en tout premier lieu de l’augmentation toujours plus grande du nombre d'usagers des communications sans fil dans le domaine des ondes radioélectriques, alors même que l'étendue de ce domaine demeure relativement limitée. La démocratisation des usages numériques et le nombre toujours plus important d’appareils électroniques utilisés, surtout dans le contexte actuel de l’« Internet des objets » (« Internet of Things » ou IoT dans la littérature anglo-saxonne) où chaque objet de la vie courante a vocation à devenir un objet communicant, implique que le nombre de ressources de communication disponibles pour chaque usager suit une pente décroissante.

Ces problèmes de saturation sont en outre accentués lorsque les communications sans fil concernées sont réalisées dans un lieu peu adapté, notamment dans un lieu dont la configuration tend à augmenter la densité d’utilisateurs.

Cela est tout particulièrement le cas dans l’habitacle d’un véhicule automobile, comme par exemple une voiture. L’expérience utilisateur peut en effet, en cas de saturation, se trouver très affectée, ce qui se manifeste concrètement par des ralentissements mais aussi par des difficultés (voire des impossibilités) de connexion.

A cela s’ajoute en outre le fait que l’habitacle d’un véhicule automobile est composé d’un nombre élevé de surfaces réfléchissantes, ce qui est préjudiciable à une bonne propagation des ondes radioélectriques et est donc susceptible de créer des problèmes d’interférences.

Aux problèmes de saturation viennent encore s’ajouter d’autres problèmes liés à l’exploitations des ondes radioélectriques, à savoir, notamment :
- des problèmes liés à une complexité et à un coût de mise en œuvre (exemple : utilisation de matériel dédié pour permettre de créer un réseau de communication), en particulier lorsque cette mise en œuvre doit s’effectuer dans un espace réduit tel que l’habitacle d’un véhicule automobile,
- des problèmes de consommation d’énergie, certains modes de communication sans fil par ondes radioélectriques étant particulièrement énergivores,
- des problèmes de sécurisation des données, certains protocoles de communication pouvant présenter des failles de sécurité,
- des problèmes en termes de quantité et de vitesse d’échanges de données.

La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant, en proposant une solution qui permette de doter un véhicule automobile de son propre réseau de communication sans fil, ce réseau de communication permettant de réaliser des communications sans fil dans un domaine fréquentiel bien plus étendu que celui des ondes radioélectriques, ainsi que de manière simple, peu onéreuse, peu gourmande en énergie, sécurisée, et selon des quantités et des vitesses d’échanges de données plus importantes que celles des solutions de l’état de la technique.

Selon un premier aspect, l’invention concerne un ensemble, dit « ensemble émetteur », comportant :
- un module émetteur configuré pour encoder des données destinées à être transmises via au moins un signal lumineux,
- un élément, dit « élément émetteur », configuré pour former un élément structurel d’un véhicule automobile, ledit élément émetteur comprenant au moins une source lumineuse configurée pour émettre vers l’habitacle du véhicule au moins un signal lumineux comportant des données encodées par le module émetteur.

L’invention propose donc de fournir un ensemble émetteur spécifiquement adapté à un véhicule automobile, de sorte à pouvoir établir, en coopération avec un ensemble récepteur tel que décrit ci-après, un réseau de communication utilisant la lumière comme support de transmission de données vers l’habitacle dudit véhicule.

Les technologies de communication par la lumière, comme par exemple la technologie « VLC » (acronyme de l’expression anglo-saxonne « Visible Light Communication ») ou bien la technologie « Li-Fi » (acronyme de l’expression anglo-saxonne « Light Fidelity »), permettent avantageusement de transmettre des données avec un débit nettement plus important que le débit offert par les solutions de l’état de la technique, comme par exemple typiquement la technologie Wi-Fi.

Cette capacité de transmission de données est en outre combinée à celle d’éclairage de la zone dans laquelle la transmission s’effectue lorsque la lumière utilisée est la lumière visible.

En permettant d’établir un tel réseau de communication pour un véhicule automobile, l’invention bénéficie de l’ensemble des avantages connus de ces technologies : communications sans fil dans un domaine fréquentiel bien plus étendu que celui des ondes radioélectriques ; mise en œuvre simple, peu onéreuse, peu gourmande en énergie et sécurisée, etc.

En particulier, l’établissement d’un tel réseau de communication pour un véhicule permet de fortement limiter l’utilisation de câbles. C’est par exemple le cas dans une application où chacun des passagers (conducteur compris) d’un véhicule bénéficierait d’un flux audio personnalisé via un ou plusieurs haut-parleurs agencés à proximité de son siège ou dans son siège ou dans l’appuie-tête équipant son siège.

Dans des modes particuliers de réalisation, l’ensemble émetteur peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

Dans des modes particuliers de réalisation, ledit élément émetteur est l’un quelconque parmi :
- un rétroviseur extérieur,
- un élément pour la fabrication de l’enveloppe de l’habitacle du véhicule automobile ou pour former un équipement dudit habitacle.

Dans des modes particuliers de réalisation, ledit élément émetteur est l’un quelconque parmi : un toit de l’habitacle, par exemple un toit vitré, une vitre latérale, un pare-brise, une lunette arrière, un panneau de porte, un tableau de bord, un appui-tête, un siège, un accoudoir, un pare-soleil, un rétroviseur intérieur.

Dans des modes particuliers de réalisation, ledit élément émetteur comporte une pluralité de sources lumineuses.

Dans des modes particuliers de réalisation, au moins deux sources lumineuses de l’élément émetteur sont configurées pour illuminer un même élément, dit « élément récepteur », de l’habitacle.

Dans des modes particuliers de réalisation, au moins deux sources lumineuses de l’élément émetteur sont configurées pour respectivement illuminer deux éléments récepteurs distincts de l’habitacle.

Dans des modes particuliers de réalisation, au moins un signal lumineux émis comporte des données audio et/ou vidéo et/ou textuelles et/ou de géolocalisation et/ou de mesures de capteurs et/ou de contrôle d’un appareil.

Dans des modes particuliers de réalisation, une source lumineuse comporte une diode électroluminescente ou une diode laser.

Dans des modes particuliers de réalisation, le module émetteur est intégré audit élément émetteur.

Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un ensemble, dit « ensemble récepteur », comportant :
- un élément, dit « élément récepteur », pour la fabrication de l’enveloppe de l’habitacle d’un véhicule automobile ou pour former un équipement dudit habitacle, ledit élément récepteur comprenant des moyens de détection de lumière configurés pour recevoir au moins un signal lumineux émis au sein de l’habitacle et comportant des données encodées,
- un module récepteur configuré pour décoder des données encodées reçues par les moyens de détection de lumière.

Dans des modes particuliers de réalisation, l’ensemble récepteur peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

Dans des modes particuliers de réalisation, ledit élément récepteur est un appui-tête comportant au moins un haut-parleur.

Dans des modes particuliers de réalisation, ledit appui-tête comporte deux haut-parleurs configurés pour générer un son stéréo.

Dans des modes particuliers de réalisation, ledit élément récepteur est un panneau de porte comportant un haut-parleur.

Dans des modes particuliers de réalisation, les moyens de détection de lumière comportent un ou plusieurs photodétecteurs.

Dans des modes particuliers de réalisation, au moins un signal lumineux reçu en utilisant les moyens de détection de lumière comporte des données audio et/ou vidéo et/ou textuelles et/ou de géolocalisation et/ou de mesures de capteurs et/ou de contrôle d’un appareil.

Dans des modes particuliers de réalisation, le module récepteur est intégré audit élément récepteur.

Selon un troisième aspect, l’invention concerne un système de communication comportant un ensemble émetteur selon l’invention, ainsi qu’un ensemble récepteur comportant :
- un élément, dit « élément récepteur », comprenant des moyens de détection de lumière configurés pour recevoir au moins un signal lumineux émis au sein de l’habitacle et comportant des données encodées,
- un module récepteur configuré pour décoder des données encodées reçues par les moyens de détection de lumière.

Le système de communication selon l’invention hérite des avantages décrits ci-avant pour l’ensemble émetteur selon l’invention.

Dans des modes particuliers de réalisation, le système de communication peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

Dans des modes particuliers de réalisation, l’ensemble récepteur est conforme à l’invention.

Dans des modes particuliers de réalisation, ledit élément récepteur est un terminal utilisateur.

Selon un quatrième aspect, l’invention concerne un véhicule automobile, par exemple une voiture autonome, comportant un système de communication selon l’invention.

Selon un cinquième aspect, l’invention concerne un procédé de communication mis en œuvre par un système de communication selon l’invention.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :
la représente schématiquement, dans son environnement, un mode particulier de réalisation d’un système de communication sans fil selon l’invention ;
la représente schématiquement un exemple plus particulier de réalisation d’un système de communication sans fil selon l’invention ;
la représente schématiquement un premier exemple de réalisation d’un élément émetteur prenant la forme d’un toit vitré d’une voiture et appartenant à un système de communication sans fil selon l’invention ;
la représente schématiquement un deuxième exemple de réalisation d’un élément émetteur prenant la forme d’un toit vitré d’une voiture et appartenant à un système de communication sans fil selon l’invention ;
la représente schématiquement un troisième exemple de réalisation d’un élément émetteur prenant la forme d’un toit vitré d’une voiture et appartenant à un système de communication sans fil selon l’invention ;
la représente schématiquement un quatrième exemple de réalisation d’un élément émetteur prenant la forme d’un toit vitré d’une voiture et appartenant à un système de communication sans fil selon l’invention.

Description de modes de réalisation

La représente schématiquement, dans son environnement, un mode particulier de réalisation d’un système SYS_C de communication sans fil selon l’invention.

Le système SYS_C est intégré à un véhicule automobile, et, conformément à l’invention, est configuré pour permettre l’établissement d’un réseau de communication entre différents éléments dudit véhicule, au moins une partie de ces éléments appartenant à l’habitacle. Le système SYS_C est plus particulièrement configuré pour permettre la transmission de données, via ce réseau, en utilisant de la lumière. Dit encore autrement, dans le cadre de la présente invention, la lumière sert de support à la transmission de données au sein du réseau de communication créé par le système SYS_C.

La suite de la description vise plus particulièrement un véhicule automobile de type voiture, par exemple une voiture électrique et/ou autonome. Par « voiture électrique », on fait référence ici à un une voiture qui comporte au moins un moteur électrique et qui, pour se mouvoir (i.e. pour faire fonctionner ledit au moins un moteur électrique), utilise uniquement l’énergie électrique embarquée dans une ou plusieurs batteries qui l’équipent.

Il importe toutefois de noter que la présente invention ne se limite pas au cas d’une voiture électrique et/ou autonome, et peut concerner indifféremment une voiture hybride ou bien encore une voiture uniquement équipée d’un moteur à combustion, celle-ci pouvant être autonome ou non.

De manière encore plus générale, le fait de considérer un véhicule automobile de type voiture ne constitue pas une limitation de l’invention, cette dernière restant applicable pour tout type de véhicule automobile, tel qu’un camion, un autobus, etc.

De manière conventionnelle, l’habitacle de la voiture désigne l’espace intérieur de celle-ci, c’est-à-dire l’espace réservé à le ou les occupants de la voiture. Cet espace intérieur est délimitée par une enveloppe fermée résultant de l’assemblage de différents éléments, notamment des éléments de carrosserie (structure métallique), un toit, un plancher, des vitrages (pare-brise, lunette-arrière, vitres latérales), des panneaux de porte, un tableau de bord, etc.

De plus, l’habitacle peut intégrer différents équipements (i.e. l’intégration se fait dans l’espace intérieur délimité par l’enveloppe), comme typiquement un ou plusieurs sièges, un ou plusieurs appui-têtes fixé(s) au(x)dit(s) siège(s), un ou plusieurs accoudoirs, un ou plusieurs pare-soleils, un rétroviseur intérieur, etc.

Comme mentionné ci-avant, le système de communication SYS_C s’appuie sur de la lumière pour transmettre des données vers l’habitacle du véhicule. Plus spécifiquement, dans le mode de réalisation décrit ici, on considère de manière nullement limitative que la technologie de communication utilisée par le système SYS_C est de type « VLC » (acronyme de l’expression anglo-saxonne « Visible Light Communication »). De manière connue, la technologie VLC s’appuie sur la lumière visible, c’est-à-dire sur l'utilisation d’ondes électromagnétiques dont le spectre fréquentiel s’étend sensiblement de 350 THz à 750 THz. Il s’agit d’une technologie permettant la transmission de données point à point de manière unidirectionnelle via des signaux, dit signaux « VLC ». Sa mise en œuvre est classiquement réalisée au moyen d’une ou plusieurs sources lumineuses, comme par exemple une ou plusieurs diodes électroluminescentes LED (acronyme de l’expression anglo-saxonne « Light-Emitting Diode »), ou bien encore une ou plusieurs diodes laser. Ces aspects techniques d’implémentation étant bien connu de l’homme du métier, ils ne sont pas décrits plus avant ici.

Le fait de considérer, dans le présent mode de réalisation, la technologie VLC pour transmettre des données par de la lumière ne constitue toutefois qu’une variante d’implémentation de l’invention, d’autres variantes pouvant être envisagées. Par exemple, il est possible de considérer la technologie Li-Fi qui peut non seulement être mise en œuvre dans le domaine visible, mais également dans le domaine infrarouge ou ultraviolet, et qui présente l’avantage d’autoriser des communications point à point bidirectionnelles. Les sources lumineuses pouvant être utilisées pour la mise en œuvre de la technologie Li-Fi sont du même type que celles mentionnées ci-avant dans le cadre de la technologie VLC.

De manière plus générale, aucune limitation n’est attachée à la technologie de communication pouvant être envisagée dans le cadre de la présente invention dès lors que celle-ci utilise de la lumière comme support de transmission de données. En particulier, l’ensemble des aspects techniques décrits ci-après dans le cadre du présent mode de réalisation sont adaptables sans difficulté à toute technologie de communication par de la lumière.

Les diodes (LED ou laser) présentent des capacités de commutation très importantes permettant de transmettre, via lesdits signaux VLC, les données en question. Chaque signal VLC est donc, dans le cadre de la présente invention, un signal lumineux éclairant une zone donnée de l’habitacle et dont l’intensité est modulée en fonction des données à transmettre, ces dernières ayant été préalablement encodées de manière appropriée.

Les données à transmettre sont par exemple des données audio (musique, alarme, etc.) et/ou vidéo et/ou textuelles (Internet, messagerie, informations, données de connexion à un réseau comme par exemple le réseau Internet etc.) et/ou de géolocalisation et/ou de mesures de capteurs et/ou de contrôle d’un appareil (par exemple de type ON/OFF), etc. D’une manière générale, aucune limitation n’est attachée à la nature des données pouvant être transmises via des signaux VLC.

De manière conventionnelle, et tel qu’illustré à titre nullement limitatif par la , le système SYS_C comporte deux ensembles :
- un ensemble, dit « ensemble émetteur » ENS_TX, configuré pour notamment encoder des données et émettre ces données au moyens de signaux VLC, et
- un ensemble, dit « ensemble récepteur » ENS_RX, configuré pour notamment recevoir ces signaux VLC et décoder les données qu’ils contiennent.

L’ensemble émetteur ENS_TX et l’ensemble récepteur ENS_RX sont séparés par un canal optique sensiblement défini par le ou les cônes lumineux créés par ledit ensemble émetteur ENS_TX pour illuminer ledit ensemble récepteur ENS_RX.

Ledit ensemble émetteur ENS_TX comporte un module émetteur VLC MOD_TX ainsi qu’un élément, dit « élément émetteur » ELE_TX, comprenant une diode (par exemple une diode LED) configurée pour être connectée audit module émetteur MOD_TX et pour émettre au moins un signal VLC au sein de l’habitacle.

Le module émetteur MOD_TX est configuré pour effectuer des traitements visant notamment à encoder des données, l’intensité lumineuse de ladite diode étant modulée pour générer ledit au moins un signal VLC en fonction des données ainsi encodées. De tels traitements sont effectués en mettant en œuvre un procédé de traitement de données pour l’émission VLC.

A cet effet, le module émetteur MOD_TX comporte par exemple un ou plusieurs processeurs et des moyens de mémorisation (disque dur magnétique, mémoire électronique, disque optique, etc.) dans lesquels sont mémorisés des données et un programme d'ordinateur, sous la forme d'un ensemble d'instructions de code de programme à exécuter pour mettre en œuvre ledit procédé de traitement de données pour l’émission VLC.

Alternativement ou en complément, le module émetteur MOD_TX comporte également un ou des circuits logiques programmables, de type FPGA, PLD, etc., et / ou circuits intégrés spécialisés (ASIC), et / ou un ensemble de composants électroniques discrets, etc. adaptés à mettre en œuvre ledit procédé de traitement de données pour l’émission VLC.

En d'autres termes, le module émetteur MOD_TX comporte un ensemble de moyens configurés de façon logicielle (programme d'ordinateur spécifique) et / ou matérielle (FPGA, PLD, ASIC, etc.) pour mettre en œuvre ledit procédé de traitement de données pour l’émission VLC.

Il est à noter que toute technique d’encodage (respectivement de modulation) connue de l’homme du métier pour la mise en œuvre de communications VLC peut être utilisée. Ainsi, le choix d’une technique particulière d’encodage (respectivement de modulation) ne représente qu’une variante d’implémentation de l’invention.

Dans le mode de réalisation décrit ici en référence à la , ledit élément émetteur ELE_TX est apte à la fabrication de l’enveloppe de l’habitacle de la voiture. Dit encore autrement, ledit élément émetteur ELE_TX est configuré de manière structurelle pour faire partie de ladite enveloppe.

Par exemple, ledit élément émetteur ELE_TX est le toit de l’habitacle de la voiture.

Selon un exemple plus spécifique, ledit toit est vitré.

Encore d’autres exemples d’éléments aptes à la fabrication de l’enveloppe de l’habitacle de la voiture peuvent être envisagés. Ainsi, ledit élément émetteur ELE_TX peut être l’un quelconque parmi : une vitre latérale, un pare-brise, une lunette arrière, un panneau de porte, un tableau de bord, etc.

Le fait de considérer que l’élément émetteur ELE_TX est apte à la fabrication de l’enveloppe de l’habitacle de la voiture ne constitue qu’une variante d’implémentation de l’invention, et rien n’exclut d’envisager encore d’autres variantes. Par exemple, ledit élément émetteur ELE_TX peut former un équipement dudit habitacle.

Par exemple, ledit élément émetteur ELE_TX peut être un appui-tête fixé à un siège de l’habitacle, un siège, un accoudoir, un pare-soleil, un rétroviseur intérieur, etc.

Selon encore un autre exemple, ledit élément émetteur ELE_TX n’appartient pas à l’habitacle (aussi bien en tant qu’enveloppe qu’en tant qu’équipement) et correspond à un rétroviseur extérieur de la voiture.

D’une manière générale, aucune limitation n’est attachée à la nature dudit élément émetteur ELE_TX dès lors que ce dernier est apte à émettre vers l’habitacle de la voiture, au moyen d’au moins une source lumineuse, au moins un signal lumineux VLC comportant des données encodées par le module émetteur MOD_TX.

Il est à noter que lorsque l’élément émetteur ELE_TX prend la forme d’un vitrage, la coopération entre la diode et ledit vitrage peut être réalisée de différentes manières. Par exemple, la diode peut être fixée sur une surface interne du vitrage ou bien encore, dans le cas où le vitrage est feuilleté, être intégrée au feuilletage de ce dernier. Ces aspects sont bien connus de l’homme du métier et sortent du cadre de la présente invention, si bien qu’ils ne sont pas davantage détaillés.

Dans le mode de réalisation décrit ici en référence à la , le module émetteur MOD_TX n’est pas intégré à l’élément émetteur ELE_TX. Autrement dit, le module émetteur MOD_TX est agencé, dans la voiture, à distance de l’élément émetteur ELE_TX (i.e. est externe à l’élément émetteur ELE_TX) et est connecté à ce dernier grâce à des moyens de connexion (moyens filaires ou non filaires, bus informatique, etc.). En particulier, ces moyens de connexion sont aptes à l’échange de données, signaux, commandes, etc. selon tout protocole connu de l’homme du métier.

Le fait de considérer un module émetteur MOD_TX externe à l’élément émetteur ELE_TX ne constitue cependant qu’une variante d’implémentation de l’invention. Rien n’exclut toutefois d’envisager d’autres variantes selon lesquelles, par exemple, le module émetteur MOD_TX est intégré à l’élément émetteur ELE_TX. De telles dispositions sont avantageuses en ce qu’elles permettent un gain de place.

Ainsi, à titre illustratif, dans le cas d’un élément émetteur ELE_TX prenant la forme d’un vitrage feuilleté, le module émetteur MOD_TX peut être intégré dans le feuilletage.

L’ensemble récepteur ENS_RX, quant à lui, comporte un élément, dit « élément récepteur » ELE_RX, comprenant des moyens de détection de lumière (i.e. des moyens photosensibles) configurés pour recevoir (détecter) ledit au moins un signal VLC émis au sein de l’habitacle par ladite diode de l’élément émetteur ELE_TX, ainsi que pour être connecté à un module récepteur VLC MOD_RX appartenant également audit ensemble récepteur ENS_RX.

Plus particulièrement, dans le mode de réalisation décrit ici, lesdits moyens de détection de lumière sont un photodétecteur. De manière connue en soi, ledit photodétecteur (encore appelé photorécepteur) est un dispositif récepteur sensible à des modulations à très haute fréquence de l'intensité d’un signal lumineux (en particulier, dans le cas d’espèce, à celui d’un signal VLC). Il s’agit par exemple une photodiode en silicium de type PIN, ou bien encore d’un module photovoltaïque.

Le fait de considérer ici un photodétecteur en tant que moyen de détection de lumière ne constitue cependant qu’une variante d’implémentation de l’invention. Rien n’exclut d’envisager d’autres variantes, comme par exemple un module photovoltaïque. D’une manière générale, tout moyen de détection de lumière connu de l’homme du métier peut être utilisé dans le cadre de la présente invention.

Ledit module récepteur MOD_RX est configuré pour effectuer des traitements visant notamment à démoduler ledit au moins un signal VLC reçu en provenance de l’élément émetteur ELE_TX, de sorte à décoder les données encodées dans ledit au moins un signal VLC, ces données étant ensuite destinées à être utilisées par l’élément récepteur ELE_RX (par exemple par un actionneur intégré à l’élément récepteur ELE_RX). De tels traitements sont effectués en mettant en œuvre un procédé de traitement de données pour la réception VLC.

A cet effet, le module récepteur MOD_RX comporte par exemple un ou plusieurs processeurs et des moyens de mémorisation (disque dur magnétique, mémoire électronique, disque optique, etc.) dans lesquels sont mémorisés des données et un programme d'ordinateur, sous la forme d'un ensemble d'instructions de code de programme à exécuter pour mettre en œuvre ledit procédé de traitement de données pour la réception VLC.

Alternativement ou en complément, le module récepteur MOD_RX comporte également un ou des circuits logiques programmables, de type FPGA, PLD, etc., et / ou circuits intégrés spécialisés (ASIC), et / ou un ensemble de composants électroniques discrets, etc. adaptés à mettre en œuvre ledit procédé de traitement de données pour la réception VLC.

En d'autres termes, le module récepteur MOD_RX comporte un ensemble de moyens configurés de façon logicielle (programme d'ordinateur spécifique) et / ou matérielle (FPGA, PLD, ASIC, etc.) pour mettre en œuvre ledit procédé de traitement de données pour la réception VLC.

Il est à noter que toute technique de démodulation (respectivement de décodage) connue de l’homme du métier pour la mise en œuvre de communications VLC peut être utilisée. Ainsi, le choix d’une technique particulière de démodulation (respectivement de décodage) ne représente qu’une variante d’implémentation de l’invention.

Dans le mode de réalisation décrit ici en référence à la , ledit élément récepteur ELE_RX est, quant à lui, configuré pour former un équipement de l’habitacle.

Par exemple, ledit élément récepteur ELE_RX est un appui-tête comportant au moins un haut-parleur. Ledit au moins un haut-parleur (et donc a fortiori l’appui-tête) est connecté au module récepteur MOD_RX et permet la diffusion de données audio transmises via un ou plusieurs signaux VLC en provenance de l’élément émetteur ELE_TX. De telles données audio peuvent par exemple provenir d’un réseau externe au réseau VLC créé dans l’habitacle, par exemple le réseau Internet, ou bien encore peuvent être stockées par des moyens de mémorisation (exemple : serveur) internes à la voiture.

Selon un exemple plus spécifique, ledit appui-tête comporte deux haut-parleurs configurés pour générer un son stéréo.

Encore d’autres exemples d’équipements de l’habitacle peuvent être envisagés pour ledit élément récepteur ELE_RX (rétroviseur intérieur, appui-tête comportant un écran vidéo, etc.).

En outre, le fait de considérer que l’élément récepteur ELE_RX forme un équipement de l’habitacle ne constitue qu’une variante d’implémentation de l’invention, et rien n’exclut d’envisager une autre variante selon laquelle ledit élément récepteur ELE_RX est apte à la fabrication de l’enveloppe de l’habitacle de la voiture.

Par exemple, ledit élément récepteur ELE_RX peut être un panneau de porte comportant un haut-parleur.

Selon encore un autre exemple, ledit élément récepteur ELE_RX peut être le toit, par exemple vitré, de l’habitacle de la voiture, ce toit étant pourvu de moyens de vibration aptes à faire vibrer ledit toit pour générer des sons de basses fréquences. De tels moyens de vibration sont par exemple une enceinte musicale vibrante permettant, de manière connue en soi, de faire vibrer les surfaces avec lesquelles elle est placée en contact (principe d’un haut-parleur à résonance).

D’une manière générale, aucune limitation n’est attachée à la nature dudit élément récepteur ELE_RX dès lors que ce dernier est apte à la fabrication de l’enveloppe de l’habitacle de la voiture ou bien forme un équipement dudit habitacle, et que les moyens de détection de lumière qu’il comprend permettent de détecter au moins un signal VLC au sein de l’habitacle.

De plus, s’il n’existe a priori aucune limitation relative à la nature (la forme) de l’élément émetteur ELE_TX et de l’élément récepteur ELE_RX, on comprend bien entendu que ces deux éléments sont néanmoins configurés, en terme de positionnement relatif dans la voiture, de sorte à pouvoir communiquer entre eux (i.e. l’élément récepteur ELE_RX est positionné de sorte à être dans le ou les cônes lumineux générés par l’élément émetteur ELE_TX).

Suivant des considérations similaires à celles décrites ci-avant pour le module émetteur MOD_TX, le module récepteur MOD_RX n’est pas intégré à l’élément récepteur ELE_RX dans le présent mode de réalisation. Rien n’exclut cependant d’envisager des dispositions inverses.

Il peut être noté que les fonctions respectivement mises en œuvre par les modules émetteur MOD_TX et récepteur MOD_RX ne se limitent pas à la modulation/démodulation ainsi qu’à l’encodage/décodage. En effet, encore d’autres fonctions sont envisageables (filtrage, amplification, etc.). D’une manière générale, les aspects techniques concernant la mise en œuvre de communications VLC sont connus de l’homme du métier et ne sont donc pas détaillés ici plus avant.

Par ailleurs, bien que seuls lesdits procédés de traitement de données pour l’émission VLC et de traitement de données pour la réception VLC ont été décrits jusqu’ici, il importe de noter que l’invention vise également un procédé plus général, dit « procédé de communication VLC », dont la mise en œuvre comprend l’exécution de chacun desdits procédés de traitement de données pour l’émission et la réception.

De manière plus générale, le procédé de communication selon l’invention ne se limite pas à des échanges unidirectionnels entre ensemble émetteur ENS_TX et ensemble récepteur ENS_RX. En effet, si une technologie de communication par la lumière permettant des échanges bidirectionnels est utilisée (exemple : technologie Li-Fi), un ensemble initialement émetteur (respectivement un ensemble initialement récepteur) peut également jouer un rôle inverse en tant qu’ensemble récepteur (respectivement en tant qu’ensemble émetteur).

L’invention a été décrite jusqu’à présent en considérant que le système SYS_C comporte un seul ensemble émetteur E_TX ainsi qu’un seul ensemble récepteur E_RX. De telles dispositions ne sont toutefois pas limitatives de l’invention, et rien n’exclut d’envisager une pluralité d’éléments émetteurs et/ou une pluralité d’éléments récepteurs, comme cela est par exemple illustré ci-après plus en détails au travers d’applications de l’invention.

Il a par ailleurs été considéré jusqu’à présent que l’élément émetteur ELE_TX (respectivement l’élément récepteur ELE_RX) comporte une seule diode (respectivement un seul photodétecteur). Là encore, de telles dispositions ne sont pas limitatives de l’invention, et il est tout à fait possible d’envisager des modes de réalisation dans lesquels au moins un élément émetteur (respectivement au moins un élément récepteur) du système SYS_C comporte une pluralité de diodes (respectivement une pluralité de photodétecteurs).

Selon un exemple plus particulier de réalisation, lorsqu’une pluralité de diodes équipe au moins un élément émetteur, au moins deux de ces diodes sont configurées pour illuminer un même élément récepteur de l’habitacle.

Suivant des considérations du même ordre, il est possible d’envisager que, lorsqu’une pluralité de photodétecteurs équipe au moins un élément récepteur, au moins deux de ces photodétecteurs sont illuminés par une seule diode ou bien par plusieurs diodes, ladite ou lesdites diodes pouvant appartenir à un ou plusieurs éléments émetteurs.

En d’autres termes, l’invention couvre des modes de réalisation relatifs au nombre d’éléments émetteur/récepteur ainsi qu’au nombre de diodes /photodétecteurs selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

Par ailleurs, il également été considéré jusqu’à présent qu’un élément récepteur du système SYS_C est soit apte à la fabrication de l’enveloppe de l’habitacle, soit forme un équipement dudit habitacle. Toutefois, l’invention couvre encore d’autres modes de réalisation selon lesquels un tel élément récepteur n’appartient pas aux deux catégories précitées mais est un terminal destiné à être utilisé par un occupant de la voiture, encore appelé « terminal utilisateur ».

Aucune limitation n’est attachée à la nature dudit terminal utilisateur dès lors que celui-ci est en mesure d’exploiter des données ayant été décodées à partir d’un signal lumineux. A titre d’exemples nullement limitatifs, il peut s’agir d’un téléphone, par exemple un téléphone intelligent (« smartphone » en anglais), d’une tablette, d’un PDA, d’un ordinateur portable, etc.

Enfin, le système SYS_C a été décrit jusqu’ici en comme étant intégré au véhicule, c’est-à-dire comme étant fonctionnellement opérant au sein dudit véhicule. Il n’en reste pas moins que l’invention couvre également le cas d’un système SYS_C fourni sous la forme d’un kit. A ce titre, si le module émetteur MOD_TX (respectivement le module récepteur MOD_RX) n’est pas intégré à l’élément émetteur ELE_TX (respectivement à l’élément récepteur ELE_RX), ces deux entités peuvent être préalablement connectées l’une à l’autre (par exemple de manière filaire) ou non. Un tel kit peut en outre être fourni avec une notice d’assemblage des différentes entités qui le composent.

La représente schématiquement un exemple plus particulier de réalisation d’un système de communication selon l’invention au sein d’une voiture.

Dans cet exemple d’application, on considère de manière nullement limitative que les fréquences concernées pour la mise en œuvre de communications VLC au sein de l’habitacle de la voiture sont comprises entre 350 THz et 789 THz. En d’autres termes, on considère ici uniquement le spectre fréquentiel de la lumière visible.

L’exemple de la représente une vue partielle de l’habitacle d’une voiture. Plus particulièrement, il est représenté dans cet exemple le siège conducteur 100 ainsi que le siège passager avant 200, chacun de ces sièges étant classiquement muni d’un appui-tête 110, 210.

La voiture est équipée d’un toit vitré 300 comportant une pluralité de diodes LED 301, 302, 303, 304. Plus particulièrement, lesdites diodes LED 301, 302, 303, 304 définissent deux zones lumineuses, à savoir une première zone lumineuse Z1 dédiée à l’appui-tête 110 du siège conducteur 100 (diodes 301 et 302) et une deuxième zone lumineuse Z2 dédiée à l’appui-tête 210 du siège passager avant 200 (diodes 303 et 304). De plus, lesdites diodes LED 301, 302, 303, 304 sont connectées à un module émetteur (non représenté sur les figures), de sorte que l’ensemble formé par le toit vitré 300 et ledit modulé émetteur correspond à un ensemble émetteur au sens de l’invention.

Le système de communication est configuré pour permettre la diffusion de contenus audio vers chacun desdits appui-têtes 110, 210 (en plus de permettre l’illumination des sièges concernés 100, 200). Aussi, dans le présent exemple de réalisation, chacun des appui-têtes 110, 210 est équipé de deux haut-parleurs 111, 112, 211, 212 répartis de part et d’autre dudit appui-tête, de sorte à fournir un son stéréo. En outre, chacun desdits haut-parleurs 111, 112, 211, 212 est connecté, via un module récepteur (non représenté sur les figures), à un photodétecteur 121, 122, 221, 222 intégré audit appui-tête 110, 210. De cette manière, l’ensemble formé par un appui-tête 110, 210 ainsi que les modules récepteurs qui y sont intégrés correspond à un ensemble récepteur au sens de l’invention.

Tel qu’illustré par la , chaque photodétecteur 121, 122, 221, 222 est intégré à un appui-tête 110, 210 de sorte à être illuminé par l’une desdites diodes LED 301, 302, 303, 304 de la première ou deuxième zone lumineuse Z1, Z2. Les contenus audio diffusés par chacune desdites zones lumineuses Z1, Z2 peuvent être identiques ou bien différents.

L’exemple de la se montre avantageux en ce qu’il permet, lorsque les zones Z1 et Z2 sont configurées (via leurs ensembles émetteurs et récepteurs respectifs) pour diffuser des contenus audio différents, une meilleure spatialisation du son pour chacun des occupants situés à l’avant du véhicule.

Il est à noter que l’exemple de réalisation de la est décrit ici à titre purement illustratif, et de nombreuses variantes sont bien entendu envisageables. En particulier, le nombre de zones lumineuses ne constitue pas un facteur limitant de l’invention, ces dernières pouvant, en tout ou partie, diffuser des contenus audio identiques ou bien différents. Des exemples de configuration de zones lumineuses sont illustrés dans lesfigures 3a, 3b, 3c et 3d.

Dans l’exemple de la , le toit vitré comporte 6 zones lumineuses Z1_a, …, Z6_a, chacune d’entre elles étant configurée pour permettre la diffusion d’un contenu audio différent des autres zones (lesdites 6 zones sont séparées, sur la , par des lignes en pointillées pour symboliser cette capacité à diffuser des contenus audio différents).

Dans l’exemple de la , le toit vitré comporte 4 zones lumineuses Z1_b, Z2_b, Z3_b, Z4_b. Les zones Z1_b et Z2_b illuminent respectivement le siège conducteur et le siège passager avant, et sont en outre configurées pour permettre la diffusion d’un même contenu audio. Les zones Z3_b et Z4_b illuminent respectivement les sièges passagers arrière, chacune d’entre elles étant configurée pour permettre la diffusion d’un contenu audio différent des autres zones.

Dans la , le toit vitré comporte 4 zones lumineuses Z1_c, Z2_c, Z3_c, Z4_c. La zone Z1_c illumine le siège conducteur. Les zones Z2_c, Z3_c et Z4_c illuminent respectivement le siège passager avant et les sièges passagers arrière, et sont en outre configurées pour permettre la diffusion d’un même contenu audio, ce contenu audio pouvant être différent de celui diffusé par la zone Z1_c.

Dans la , le toit vitré comporte 4 zones lumineuses Z1_d, Z2_d, Z3_dc, Z4_d illuminant respectivement chacun des sièges de la voiture et en outre configurées pour permettre la diffusion d’un même contenu audio.

Claims (21)

1. Ensemble, dit « ensemble émetteur » (ENS_TX), comportant :
   - un module émetteur configuré pour encoder des données destinées à être transmises via au moins un signal lumineux (MOD_TX),
   - un élément, dit « élément émetteur » (ELE_TX), configuré pour former un élément structurel d’un véhicule automobile, ledit élément émetteur comprenant au moins une source lumineuse configurée pour émettre vers l’habitacle du véhicule au moins un signal lumineux comportant des données encodées par le module émetteur.
   
2. Ensemble émetteur (ENS_TX) selon la revendication 1, dans lequel ledit élément émetteur (ELE_TX) est l’un quelconque parmi :
   - un rétroviseur extérieur,
   - un élément pour la fabrication de l’enveloppe de l’habitacle du véhicule automobile ou pour former un équipement dudit habitacle.
3. Ensemble émetteur (ENS_TX) selon la revendication 2, dans lequel ledit élément émetteur (ELE_TX) est l’un quelconque parmi : un toit de l’habitacle, par exemple un toit vitré, une vitre latérale, un pare-brise, une lunette arrière, un panneau de porte, un tableau de bord, un appui-tête, un siège, un accoudoir, un pare-soleil, un rétroviseur intérieur.
4. Ensemble émetteur (ENS_TX) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ledit élément émetteur (ELE_TX) comporte une pluralité de sources lumineuses.
5. Ensemble émetteur (ENS_TX) selon la revendication 4, dans lequel au moins deux sources lumineuses de l’élément émetteur (ELE_TX) sont configurées pour illuminer un même élément, dit « élément récepteur », de l’habitacle.
6. Ensemble émetteur (ENS_TX) selon l’une quelconque des revendications 4 à 5, dans lequel au moins deux sources lumineuses de l’élément émetteur (ELE_TX) sont configurées pour respectivement illuminer deux éléments récepteurs distincts de l’habitacle.
7. Ensemble émetteur (ENS_TX) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel au moins un signal lumineux émis comporte des données audio et/ou vidéo et/ou textuelles et/ou de géolocalisation et/ou de mesures de capteurs et/ou de contrôle d’un appareil.
8. Ensemble émetteur (ENS_TX) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel une source lumineuse comporte une diode électroluminescente ou une diode laser.
9. Ensemble émetteur (ENS_TX) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le module émetteur (MOD_TX) est intégré audit élément émetteur (ELE_TX).
10. Ensemble, dit « ensemble récepteur » (ENS_RX), comportant :
    - un élément, dit « élément récepteur » (ELE_RX), pour la fabrication de l’enveloppe de l’habitacle d’un véhicule automobile ou pour former un équipement dudit habitacle, ledit élément récepteur comprenant des moyens de détection de lumière configurés pour recevoir au moins un signal lumineux émis au sein de l’habitacle et comportant des données encodées,
    - un module récepteur (MOD_RX) configuré pour décoder des données encodées reçues par les moyens de détection de lumière.
11. Ensemble récepteur (ENS_RX) selon la revendication 10, dans lequel ledit élément récepteur (ELE_RX) est un appui-tête comportant au moins un haut-parleur.
12. Ensemble récepteur (ENS_RX) selon la revendication 11, dans lequel ledit appui-tête comporte deux haut-parleurs configurés pour générer un son stéréo.
13. Ensemble récepteur (ENS_RX) selon la revendication 10, dans lequel ledit élément récepteur (ELE_RX) est un panneau de porte comportant un haut-parleur.
14. Ensemble récepteur (ENS_RX) selon l’une quelconque des revendications 10 à 13, dans lequel les moyens de détection de lumière comportent un ou plusieurs photodétecteurs.
15. Ensemble récepteur (ENS_RX) selon l’une quelconque des revendications 10 à 14, dans lequel au moins un signal lumineux reçu en utilisant les moyens de détection de lumière comporte des données audio et/ou vidéo et/ou textuelles et/ou de géolocalisation et/ou de mesures de capteurs et/ou de contrôle d’un appareil.
16. Ensemble récepteur (ENS_RX) selon l’une quelconque des revendications 10 à 15, dans lequel le module récepteur (MOD_RX) est intégré audit élément récepteur (ELE_RX).
17. Système de communication (SYS_C) comportant un ensemble émetteur (ENS_TX) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, ainsi qu’un ensemble récepteur (ENS_RX) comportant :
    - un élément, dit « élément récepteur » (ELE_RX), comprenant des moyens de détection de lumière configurés pour recevoir au moins un signal lumineux émis au sein de l’habitacle et comportant des données encodées,
    - un module récepteur (MOD_RX) configuré pour décoder des données encodées reçues par les moyens de détection de lumière.
18. Système (SYS_C) selon la revendication 17, dans lequel l’ensemble récepteur (ENS_RX) est conforme à l’une quelconque des revendications 10 à 16.
19. Système (SYS_C) selon la revendication 17, dans lequel ledit élément récepteur est un terminal utilisateur.
20. Véhicule automobile, par exemple une voiture autonome, comportant un système de communication (SYS_C) selon l’une quelconque des revendications 17 à 19.
21. Procédé de communication mis en œuvre par un système de communication (SYS_C) selon l’une quelconque des revendications 17 à 19.