WO2025008239A1 - Calculateur de véhicule automobile pour l'activation d'une fonction déclenchée par un geste et pour la mesure de la vitesse du véhicule - Google Patents

Calculateur de véhicule automobile pour l'activation d'une fonction déclenchée par un geste et pour la mesure de la vitesse du véhicule Download PDF

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    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93272—Sensor installation details in the back of the vehicles

Definitions

  • Motor vehicle computer for activating a gesture-triggered function and for measuring vehicle speed
  • the invention relates to the technical field of automobiles and more particularly concerns a computer and a system for detecting movement relative to a motor vehicle.
  • a first operating principle of such a speed measurement sensor consists of a counter which counts the number of revolutions of a wheel of the vehicle.
  • this method does not take into account tire wear which reduces the diameter of the wheels, and can therefore provide erroneous measurements over time.
  • the rotation speed of the wheels is no longer linked to the speed of the vehicle and in this case also this method no longer allows the speed of the vehicle to be determined.
  • the invention firstly relates to a calculator for a motor vehicle configured to:
  • the invention is based on a system for transmitting and receiving radiofrequency signals to determine the nature of a movement detected in front of the sensor, gesture or road passing in front of the sensor, and to then perform the associated function, for example unlocking an opening in the case of a gesture (trunk or door) or measuring the speed when the vehicle is moving.
  • the invention makes it possible in particular to use the signals from the motion sensors already existing on the vehicle to measure the speed in addition to gesture detection.
  • the invention also makes it possible to measure the speed of the vehicle while moving without this measurement being impacted by tire wear.
  • the at least one parameter is chosen from the frequency and/or amplitude of the at least one reflected radiofrequency signal.
  • the predetermined frequency threshold for detecting movement is greater than 0.1 m/s.
  • the predetermined amplitude threshold for detecting movement is greater than 100 mV, above the noise threshold.
  • the calculator is configured to determine, from the reflected radiofrequency signal, a distance between the transmitting and receiving device and a ground on which the vehicle is located. This determined distance makes it possible to confirm that the vehicle is moving relative to the road.
  • the distance between the detection device and the road on which the vehicle is located is calculated from pulse-modulated radio frequency signals.
  • the invention also relates to a motion detection system for a motor vehicle, said system comprising:
  • a transmitting and receiving device comprising at least one radiofrequency antenna, said at least one antenna being configured to transmit at least one transmitted radiofrequency signal and to receive at least one reflected radiofrequency signal,
  • the system according to the invention thus comprises the elements necessary both for the detection of a movement, for the determination of its nature and for the triggering of a function associated with a detected gesture or for the measurement of the speed as the case may be.
  • the transmitting and receiving device comprises two antennas configured to transmit and receive continuously modulated radiofrequency signals.
  • the two antennas make it possible to cover a wider area of motion detection, in particular when it is a gesture by the user.
  • the continuously modulated radiofrequency signals are of the “Continuous Wave” (CW) type.
  • the transmitting and receiving device comprises an antenna configured to transmit and receive pulse-modulated radiofrequency signals.
  • pulse-modulated radiofrequency signals make it possible to determine the distance between the vehicle and the road on which it is traveling, and also to specify the portion of the signals received for determining the speed of the vehicle.
  • the pulse-modulated radiofrequency signals are of the ultra-wideband or “Ultra Wide Band” (UWB) type.
  • UWB Ultra Wide Band
  • the transmitting and receiving device comprises two antennas configured to transmit and receive pulse-modulated radiofrequency signals.
  • the use of two antennas makes it possible to improve the reception of useful signals compared to noise.
  • the transmitting and receiving device comprises an antenna configured to transmit and receive continuously modulated radio frequency signals.
  • the presence of a single antenna takes up less space and therefore offers an integration/cost advantage.
  • one of the antennas of the system according to the invention is oriented in use towards the ground, at approximately 90° relative to said ground forming a horizontal plane on which the vehicle extends, and the other antenna is oriented in use towards the ground, at approximately 45° relative to said horizontal plane on which the vehicle extends and in a rearward direction relative to the vehicle in order to better detect the movements of the user while increasing the precision of the speed measurements.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising a system as described above.
  • the method thus described allows the calculator to distinguish a gesture by the user from a movement of the vehicle relative to the ground and to proceed with the opening of an opening or the calculation of the speed of the vehicle.
  • Figure 1 represents a schematic view of a motor vehicle comprising a gesture detection system according to a first embodiment of the invention.
  • Figure 2 represents a schematic view of a motor vehicle comprising a gesture detection system according to a second embodiment of the invention.
  • FIG 3 Figure 3 schematically represents the method of selecting the calculator module according to the invention. [Description of embodiments]
  • FIGS 1 and 2 schematically show two examples of vehicle 1 according to the invention.
  • the vehicle 1 comprises a motion detection system 10 and four wheels in direct physical contact with the plane formed by the ground 2.
  • the vehicle 1 defines a front, on the side of the windshield of the passenger compartment, and a rear on the opposite side.
  • the system 10 comprises a transmitting and receiving device 110 and a computer 120.
  • the device 110 comprises at least one radiofrequency antenna A1, A2, A3 configured to emit at least one transmitted radiofrequency signal and to receive at least one radiofrequency signal reflected on a target, for example a user or the road.
  • the device 110 comprises a vertical antenna A1 oriented towards the ground 2 and an inclined antenna A2 at approximately 45° towards the rear of the vehicle 1.
  • the vertical antenna A1 is configured to emit a continuous radiofrequency signal called the first continuous signal emitted and to receive a first continuous signal reflected, corresponding to the reflection on an object of the first continuous signal emitted.
  • the inclined antenna A2 is configured to emit a continuous radiofrequency signal called the second continuous signal emitted and to receive a second continuous signal reflected, corresponding to the reflection on a surface (for example the road or a part of a user's body) of the second continuous signal emitted.
  • the device 110 comprises an omnidirectional antenna A3.
  • the omnidirectional antenna A3 is configured to transmit a pulsed radiofrequency signal called the transmitted pulsed signal and to receive a reflected pulsed signal, corresponding to the reflection on a surface of the transmitted pulsed signal.
  • the device 110 comprises a vertical antenna A1 and an inclined antenna A2 in the same configuration as in the first embodiment.
  • the vertical antenna A1 and the inclined antenna A2 are configured to transmit pulsed radio frequency signals.
  • the device 110 comprises an omnidirectional antenna A3 in the same configuration as in the second embodiment but configured to emit a continuously modulated radiofrequency signal.
  • the calculator 120 is configured to detect a movement from at least one parameter, for example the frequency and/or the amplitude, of at least one reflected radiofrequency signal received from the transmission and reception device 110 when the value of said at least one parameter is greater than a predetermined movement threshold.
  • the calculator 120 is configured to determine that the detected movement corresponds to a gesture made by a user when the value of the at least one parameter is greater than the predetermined movement threshold for a time interval less than a predetermined duration and, in this case, to activate a function of the vehicle 1.
  • the calculator 120 is configured to determine that the detected movement corresponds to a movement of the vehicle 1 when the value of the at least one parameter is greater than said predetermined movement threshold for a time interval greater than the predetermined duration and, in this case, to determine (i.e. measure) the speed of the vehicle.
  • the calculator 120 comprises at least one processor or microcontroller configured to implement these functions.
  • the system 10 can be activated by the detection by the vehicle 1 of a device carried by the user (not shown), in particular a key or a badge or a smartphone programmed for this purpose. Once the system 10 is activated, the device 110 emits radiofrequency signals towards the ground 2 at regular intervals and receives the radiofrequency signals reflected on the ground 2.
  • the at least one radiofrequency antenna A1, A2, A3 of the device 110 emits at least one transmitted radiofrequency signal and receives at least one reflected radiofrequency signal.
  • the calculator 120 detects a movement from at least one parameter of the reflected radiofrequency signal when the value of said at least one parameter is greater than a predetermined movement threshold. For example, a movement can be detected when the frequency of the reflected radiofrequency signal is greater than 0.1 m/s MHz and/or the amplitude of the reflected radiofrequency signal is greater than 100 mV.
  • the calculator 120 compares the time interval during which the value of the at least one parameter is greater than said predetermined movement threshold to the predetermined duration.
  • a step E4A the calculator 120 determines that the detected movement corresponds to a gesture made by a user when the value of the at least one parameter is greater than the predetermined movement threshold for a time interval less than the predetermined duration and activates a function of the vehicle 1 associated with said gesture, for example the unlocking of an opening of the vehicle 1, in a step E5B.
  • a step E4B the calculator 120 determines that the detected movement corresponds to a movement of the vehicle 1, and not to a gesture, when the value of the at least one parameter is greater than the predetermined movement threshold for a time interval greater than the predetermined duration and then measures the speed of the vehicle 1 in a step E5B.
  • the first embodiment is based on the first embodiment described above with two continuously modulated antennas, the vertical antenna A1 and the inclined antenna A2.
  • the first continuous signal emitted by the vertical antenna A1 is reflected by the ground 2 and the first reflected continuous signal is received by the vertical antenna A1 of the transmission and reception device 11 and the second continuous signal emitted by the inclined antenna A2 is reflected by the ground 2 and the second reflected continuous signal is received by the inclined antenna A2 of the transmission and reception device 11 (step E1).
  • the first reflected continuous signal and the second reflected continuous signal received by the vertical antenna A1 and the inclined antenna A2 are transmitted to the computer 10.
  • the calculator 120 performs a processing of the received reflected radiofrequency signals and compares the frequency and/or the amplitude to a predetermined threshold value of frequency and/or amplitude. If the frequency and/or the amplitude do not exceed the predetermined threshold value, the calculator 120 does not perform any additional action. If the frequency and/or the amplitude exceed the predetermined threshold value, the calculator 120 determines that there is a detected movement (step E2).
  • the calculator 120 then performs an analysis based on the duration of the detected movement. More precisely, the calculator 120 compares the time interval during which the frequency and/or amplitude exceed the predetermined threshold value at the predetermined duration, which is a predefined nominal duration, for example two seconds (step E3).
  • the computer 120 determines that the time interval during which the frequency and/or the amplitude exceed the predetermined threshold value is less than a nominal duration, the computer 120 considers that the movement is a gesture performed by a user of the vehicle 1 (step E4A) and then activates the function associated with the gesture (step E5A), for example the opening of an opening of the vehicle 1, possibly according to the nature of the gesture (i.e. after recognition from pre-recorded gesture signatures).
  • the user's gesture may for example consist of passing the foot between the device 110 and the ground 2.
  • the second continuous signal emitted by the inclined antenna A2 is then reflected by the user's foot and not the ground 2. In doing so, the movement of the foot itself modifies the amplitude and the frequency of the reflected radiofrequency signal and allows the detection of movement.
  • the calculator 120 determines that the time interval during which the frequency and/or the amplitude exceed the predetermined threshold value is greater than the nominal duration, the calculator 120 considers that the gesture is a movement of the vehicle 1 relative to the ground 2, i.e. that the ground 2 is moving relative to the device 110, (step E4B) and then measures the speed of movement of the vehicle 1 (step E5B).
  • the calculator 120 is based solely on the second continuous signal reflected after reflection of the second continuous signal emitted by the inclined antenna A2.
  • the computer 120 determines a so-called Doppler shift frequency denoted f d from the measurement of the phase shift between the second continuous signal emitted by the inclined antenna A2 and the second continuous signal reflected by the ground 2 and received by the inclined antenna A2. From the phase shift frequency thus obtained, the computer 120 can calculate the speed of the vehicle (1) according to the following formula:
  • fd is the offset frequency
  • f e is the emission frequency of the second continuous signal emitted
  • c is the speed of the pulsed radiofrequency signal sent.
  • the second embodiment is based on the second embodiment described above with an omnidirectional antenna A3 with pulse modulation.
  • Steps E1 to E5B are similar to the first embodiment, except that the device 110 only comprises one antenna A3.
  • the flight time t v that is to say the time which elapses between the emission of the emitted pulse signal and the reception of the pulse signal reflected by the omnidirectional antenna A3, and to have the speed c of propagation of the emitted pulse signal to determine the distance between the emission and reception device 11 and the ground 2.
  • the distance can be calculated according to the following formula:
  • the computer 120 begins by performing a demodulation of the reflected pulse signal by performing an in-phase mixing and a phase quadrature mixing between the reflected pulse signal and a signal at the frequency of the emitted pulse signal, so as to generate a signal l(t) relating to an in-phase component of the received signal and a signal Q(t) relating to a phase quadrature component of the reflected pulse signal.
  • the calculator 120 performs a time sampling step of the reflected pulse signal and results in sampled data l(ti) and Q(ti), corresponding to a time sampling of the signals l(t) and Q(t).
  • the time sampling can be implemented downstream of the generation of the signals l(t) and Q(t), or upstream of the generation of the signals l(t) and Q(t).
  • the sampling step is advantageously between 0.8 ns and 2 ns, for example equal to 1 ns.
  • the computer 120 performs a step of extracting data associated with a predetermined detection zone. This extraction step makes it possible to consider only portions of the signal associated with a reflection on a surface located in said predetermined detection zone, and to avoid the effect of reflection on surfaces that are not relevant because they are located outside said detection zone.
  • the calculator 120 determines a so-called Doppler shift frequency denoted fd from the measurement of the phase shift between the pulse signal emitted by the omnidirectional antenna A3 and the second continuous signal reflected by the ground 2 and received by the omnidirectional antenna A3.
  • the vehicle travel speed calculation module 123 calculates the vehicle speed (1) according to the following formula:
  • fd is the offset frequency
  • f e is the emission frequency of the second continuous signal emitted
  • c is the speed of the pulsed radiofrequency signal sent.
  • This expression corresponds to a preferred embodiment where the angle of inclination of the omnidirectional antenna A3 is 45°.
  • the formula used to calculate the speed of the vehicle (1) is:
  • the invention therefore makes it possible to trigger a function associated with a gesture or to measure the speed of the vehicle 1 depending on whether the movement detected is a gesture or the scrolling of the road.

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Abstract

L'invention concerne un calculateur (120) pour véhicule (1) automobile, configuré pour détecter un mouvement à partir d'un paramètre d'un signal radiofréquence réfléchi lorsque la valeur du paramètre est supérieure à un seuil de mouvement prédéterminé, pour comparer à une durée prédéterminée l'intervalle de temps pendant lequel la valeur du paramètre est supérieure au seuil de mouvement prédéterminé, pour déterminer que le mouvement détecté correspond à un geste réalisé par un utilisateur ou à un déplacement du véhicule (1) pour mesurer la vitesse du véhicule (1), lorsqu'il a été déterminé que le mouvement détecté correspond à un déplacement du véhicule (1) ou pour mettre en œuvre des étapes ultérieures de reconnaissance de geste de manière à activer une fonction du véhicule (1) si un geste prédéterminé est reconnu, lorsqu'il a été déterminé que le mouvement détecté correspond à un geste réalisé par un utilisateur.

Description

DESCRIPTION
Calculateur de véhicule automobile pour l’activation d’une fonction déclenchée par un geste et pour la mesure de la vitesse du véhicule
[Domaine technique]
[0001] L’invention se rapporte au domaine technique de l’automobile et concerne plus particulièrement un calculateur et un système de détection de mouvement par rapport à un véhicule automobile.
[Etat de la technique antérieure]
[0002] La vitesse d’un véhicule automobile en mouvement est un paramètre important à déterminer dans la gestion des systèmes embarqués. De ce fait, le véhicule comprend un ou plusieurs capteurs qui assurent la mesure de la vitesse.
[0003] De nos jours, ces capteurs communiquent avec des calculateurs, qui peuvent ensuite mettre en œuvre différentes fonctions, parmi lesquelles l’affichage de la vitesse sur le tableau de bord ou encore la régulation de la vitesse par un régulateur.
[0004] Un premier principe de fonctionnement d’un tel capteur de mesure de vitesse consiste en un compteur qui décompte le nombre de tours d’une roue du véhicule. Ainsi, en connaissant le diamètre de l’ensemble formé par la jante et le pneu, la mesure du nombre de tours par minute permet d’obtenir la vitesse de véhicule en conditions normales de roulage.
[0005] Cependant, cette méthode ne prend pas en compte l’usure des pneumatiques qui réduit le diamètre des roues, et peut donc fournir des mesures erronées au fil du temps. De plus, si le véhicule glisse ou patine, la vitesse de rotation des roues n’est plus liée à la vitesse du véhicule et dans ce cas aussi cette méthode ne permet plus de déterminer la vitesse du véhicule.
[0006] Il existe donc un besoin d’une solution simple et efficace permettant de remédier au moins en partie à ces inconvénients.
[Exposé de l’invention]
[0007] A cette fin, l’invention a tout d’abord pour objet un calculateur pour véhicule automobile configuré pour :
[0008] - détecter un mouvement à partir d’au moins un paramètre d’au moins un signal radiofréquence réfléchi lorsque la valeur dudit au moins un paramètre est supérieure à un seuil de mouvement prédéterminé, ledit signal radiofréquence réfléchi provenant de la réflexion sur une cible d’un signal radiofréquence émis, le signal radiofréquence émis étant émis par un dispositif d’émission et réception et le signal radiofréquence réfléchi étant reçu par ledit dispositif d’émission et réception ;
[0009] - comparer à une durée prédéterminée l’intervalle de temps pendant lequel la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure audit seuil de mouvement prédéterminé,
[0010] - déterminer que le mouvement détecté correspond à un geste réalisé par un utilisateur lorsque la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure au seuil de mouvement prédéterminé pendant un intervalle de temps inférieur à ladite durée prédéterminée,
[0011] - déterminer que le mouvement détecté correspond à un déplacement du véhicule lorsque la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure audit seuil de mouvement prédéterminé pendant un intervalle de temps supérieur à ladite durée prédéterminée,
[0012] - mesurer la vitesse du véhicule à partir du signal radiofréquence réfléchi, lorsqu’il a été déterminé que le mouvement détecté correspond à un déplacement du véhicule,
[0013] - mettre en œuvre des étapes ultérieures de reconnaissance de geste de manière à activer une fonction du véhicule si un geste prédéterminé est reconnu, lorsqu’il a été déterminé que le mouvement détecté correspond à un geste réalisé par un utilisateur.
[0014] L’invention se base sur un système d’émission et de réception de signaux radiofréquence pour déterminer la nature d’un mouvement détecté devant le capteur, geste ou route qui défile devant le capteur, et pour réaliser alors la fonction associée, par exemple le déverrouillage d’un ouvrant dans le cas d’un geste (coffre ou portière) ou bien la mesure de la vitesse lorsque le véhicule se déplace. L’invention permet notamment d’utiliser les signaux des capteurs de mouvement existant déjà sur le véhicule pour réaliser la mesure de la vitesse en plus de la détection de geste. L’invention permet en outre de mesurer la vitesse du véhicule en déplacement sans que cette mesure ne soit impactée par l’usure des pneus.
[0015] Avantageusement, la durée prédéterminée est comprise entre 1 et 3 secondes, de préférence entre 1 ,5 et 2,5 secondes, de préférence encore de l’ordre de 2 secondes.
[0016] De préférence, l’au moins un paramètre est choisi parmi la fréquence et/ou amplitude de l’au moins un signal radiofréquence réfléchi.
[0017] Avantageusement, le seuil prédéterminé de fréquence permettant de détecter un mouvement est supérieur à 0,1 m/s.
[0018] Avantageusement, le seuil prédéterminé d’amplitude permettant de détecter un mouvement est supérieur à 100 mV, au-dessus du seuil de bruit.
[0019] De préférence encore, le calculateur est configuré pour déterminer, à partir du signal radiofréquence réfléchi, une distance entre le dispositif d’émission et réception et un sol sur lequel se trouve le véhicule. Cette distance déterminée permet de confirmer que le véhicule est en mouvement par rapport à la route.
[0020] De préférence, la distance entre le dispositif de détection et la route sur laquelle se trouve le véhicule est calculée à partir de signaux radiofréquence à modulation impulsionnelle.
[0021] L’invention concerne également un système de détection de mouvement pour véhicule automobile, ledit système comprenant :
[0022] - un dispositif d’émission et réception, comprenant au moins une antenne radiofréquence, ladite au moins une antenne étant configurée pour émettre au moins un signal radiofréquence émis et pour recevoir au moins un signal radiofréquence réfléchi,
[0023] - un calculateur tel que présenté précédemment.
[0024] Le système selon l’invention comprend ainsi les éléments nécessaires à la fois à la détection d’un mouvement, à la détermination de sa nature et au déclenchement d’une fonction associée à un geste détecté ou à la mesure de la vitesse selon le cas.
[0025] Dans une première forme de réalisation du système selon l’invention, le dispositif d’émission et réception comprend deux antennes configurées pour émettre et recevoir des signaux radiofréquence à modulation continue. Les deux antennes permettent de couvrir une zone plus large de détection du mouvement, notamment lorsqu’il s’agit d’un geste de l’utilisateur. De préférence, les signaux radiofréquence à modulation continue sont de type « Continuous Wave » (CW).
[0026] Dans une deuxième forme de réalisation du système selon l’invention, le dispositif d’émission et réception comprend une antenne configurée pour émettre et recevoir des signaux radiofréquence à modulation impulsionnelle. L’utilisation de signaux radiofréquence à modulation impulsionnelle permet la détermination de la distance entre le véhicule et la route sur laquelle il roule, et aussi de préciser la portion des signaux reçus pour la détermination de la vitesse du véhicule. De préférence, les signaux radiofréquence à modulation impulsionnelle sont de type ultra-large bande ou « Ultra Wide Band » (UWB). L’avantage des signaux radiofréquence à modulation impulsionnelle est d’ajouter une mesure de distance dans le traitement du signal.
[0027] Dans une troisième forme de réalisation du système selon l’invention, le dispositif d’émission et réception comprend deux antennes configurées pour émettre et recevoir des signaux radiofréquence à modulation impulsionnelle. L’utilisation de deux antennes permet d’améliorer la réception de signal utile par rapport au bruit.
[0028] Dans une quatrième forme de réalisation du système selon l’invention, le dispositif d’émission et réception comprend une antenne configurée pour émettre et recevoir des signaux radiofréquence à modulation continue. La présence d’une seule antenne occupe moins de place et offre donc un avantage intégration/coût.
[0029] De préférence, l’une des antennes du système selon l’invention est orientée en utilisation vers le sol, à environ 90° par rapport à audit sol formant un plan horizontal sur lequel s’étend le véhicule , et l’autre antenne est orientée en utilisation vers le sol, à environ 45° par rapport audit plan horizontal sur lequel s’étend le véhicule et dans une direction arrière par rapport au véhicule afin de mieux détecter les mouvements de l’utilisateur tout en augmentant la précision des mesures de la vitesse.
[0030] L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant un système tel que décrit ci-avant.
[0031] L’invention concerne également un procédé de détection de mouvement par rapport à un véhicule automobile pour mettre en œuvre une fonction du véhicule (déclenchée par un geste ou correspondant à une mesure de la vitesse du véhicule), ledit procédé, mis en œuvre par un calculateur tel que présenté ci-avant, comprenant les étapes de :
[0032] - détection d’un mouvement à partir d’au moins un paramètre d’au moins un signal radiofréquence réfléchi reçu d’un dispositif de détection lorsque la valeur dudit au moins un paramètre est supérieure à un seuil de mouvement prédéterminé,
[0033] - comparaison de l’intervalle de temps pendant lequel la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure audit seuil de mouvement prédéterminé et de la durée prédéterminée,
[0034] - détermination que le mouvement détecté correspond à un geste réalisé par un utilisateur lorsque la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure au seuil de mouvement prédéterminé pendant un intervalle de temps inférieur à une durée prédéterminée et activation d’une fonction du véhicule, ou
[0035] - détermination que le mouvement détecté correspond à un déplacement du véhicule lorsque la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure audit seuil de mouvement prédéterminé pendant un intervalle de temps supérieur à la durée prédéterminée et déterminer la vitesse du véhicule.
[0036] L’invention concerne également un produit programme d’ordinateur caractérisé en ce qu’il comporte un ensemble d’instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, configurent le ou les processeurs pour mettre en œuvre un procédé tel que décrit ci-avant. [0037] L’invention concerne également un procédé de détection de mouvement par rapport à un véhicule automobile pour mettre en œuvre une fonction du véhicule, ledit procédé mis en œuvre par un système tel que présenté ci-avant comprenant les étapes de :
[0038] - émission d’au moins un signal radiofréquence émis et réception d’au moins un signal radiofréquence réfléchi par au moins une antenne radiofréquence d’un dispositif d’émission et réception du véhicule,
[0039] - détection d’un mouvement à partir d’au moins un paramètre du signal radiofréquence réfléchi lorsque la valeur dudit au moins un paramètre est supérieure à un seuil de mouvement prédéterminé,
[0040] - comparaison de l’intervalle de temps pendant lequel la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure audit seuil de mouvement prédéterminé et de la durée prédéterminée,
[0041] - détermination que le mouvement détecté correspond à un geste réalisé par un utilisateur lorsque la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure au seuil de mouvement prédéterminé pendant un intervalle de temps inférieur à une durée prédéterminée et activation d’une fonction du véhicule ou détermination que le mouvement détecté correspond à un déplacement du véhicule lorsque la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure audit seuil de mouvement prédéterminé pendant un intervalle de temps supérieur à la durée prédéterminée et mesure de la vitesse du véhicule à partir du signal radiofréquence réfléchi.
[0042] Le procédé ainsi décrit permet au calculateur de distinguer un geste de l’utilisateur d’un déplacement du véhicule par rapport au sol et de procéder à l’ouverture d’un ouvrant ou bien le calcul de la vitesse du véhicule.
[Description des dessins]
[0043] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
[0044] [Fig 1] La figure 1 représente une vue schématique d’un véhicule automobile comprenant un système de détection de geste selon une première forme de réalisation de l’invention.
[0045] [Fig 2] La figure 2 représente une vue schématique d’un véhicule automobile comprenant un système de détection de geste selon une deuxième forme de réalisation l’invention.
[0046] [Fig 3] La figure 3 représente de façon schématique le procédé de sélection du module du calculateur selon l’invention. [Description des modes de réalisation]
[0047] Sur les figures 1 et 2 sont représentés schématiquement deux exemples de véhicule 1 selon l’invention.
[0048] Véhicule 1
[0049] Le véhicule 1 comprend un système 10 de détection de mouvement et quatre roues en contact physique direct avec le plan formé par le sol 2.
[0050] Le véhicule 1 définit un avant, du côté du pare-brise de l’habitacle, et un arrière à l’opposé.
[0051] Système 10
[0052] Le système 10 comprend un dispositif 110 d’émission et de réception et un calculateur 120.
[0053] Dispositif 110
[0054] Le dispositif 110 comprend au moins une antenne radiofréquence A1 , A2, A3 configurée pour émettre au moins un signal radiofréquence émis et pour recevoir au moins un signal radiofréquence réfléchi sur une cible, par exemple un utilisateur ou la route.
[0055] Dans une première forme de réalisation présentée sur la figure 1 , le dispositif 110 comprend une antenne verticale A1 orientée vers le sol 2 et une antenne inclinée A2 à environ 45° vers l’arrière du véhicule 1. L’antenne verticale A1 est configurée pour émettre un signal radiofréquence continu nommé premier signal continu émis et pour recevoir un premier signal continu réfléchi, correspondant à la réflexion sur un objet du premier signal continu émis. L’antenne inclinée A2 est configurée pour émettre un signal radiofréquence continu nommé deuxième signal continu émis et pour recevoir un deuxième signal continu réfléchi, correspondant à la réflexion sur une surface (par exemple la route ou une partie du corps d’un utilisateur) du deuxième signal continu émis.
[0056] Dans une deuxième forme de réalisation présentée sur la figure 2, le dispositif 110 comprend une antenne omnidirectionnelle A3. L’antenne omnidirectionnelle A3 est configurée pour émettre un signal radiofréquence impulsionnel nommé signal impulsionnel émis et pour recevoir un signal impulsionnel réfléchi, correspondant à la réflexion sur une surface du signal impulsionnel émis.
[0057] Dans une troisième forme de réalisation, le dispositif 110 comprend une antenne verticale A1 et une antenne inclinée A2 dans la même configuration que dans la première forme de réalisation. L’antenne verticale A1 et l’antenne inclinée A2 sont configurées pour émettre des signaux radiofréquences impulsionnels. [0058] Dans une quatrième forme de réalisation, le dispositif 110 comprend une antenne omnidirectionnelle A3 dans la même configuration que dans la deuxième forme de réalisation mais configurée pour émettre un signal radiofréquence à modulation continue.
[0059] Calculateur 120
[0060] Le calculateur 120 est configuré pour détecter un mouvement à partir d’au moins un paramètre, par exemple la fréquence et/ou l’amplitude, d’au moins un signal radiofréquence réfléchi reçu du dispositif d’émission et réception 110 lorsque la valeur dudit au moins un paramètre est supérieure à un seuil de mouvement prédéterminé.
[0061] Le calculateur 120 est configuré pour déterminer que le mouvement détecté correspond à un geste réalisé par un utilisateur lorsque la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure au seuil de mouvement prédéterminé pendant un intervalle de temps inférieur à une durée prédéterminée et, dans ce cas, pour activer une fonction du véhicule 1 .
[0062] Le calculateur 120 est configuré pour déterminer que le mouvement détecté correspond à un déplacement du véhicule 1 lorsque la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure audit seuil de mouvement prédéterminé pendant un intervalle de temps supérieur à la durée prédéterminée et, dans ce cas, pour déterminer (i.e. mesurer) la vitesse du véhicule
[0063] Le calculateur 120 comprend au moins un processeur ou microcontrôleur configuré pour mettre en œuvre ces fonctions.
[0064] Exemple de mise en œuyre
[0065] Le système 10 peut être activé par la détection par le véhicule 1 d’un dispositif porté par l’utilisateur (non représenté), notamment une clé ou un badge ou un smartphone programmé à cet effet. Une fois le système 10 activé, le dispositif 110 émet des signaux radiofréquences en direction du sol 2 à intervalles réguliers et reçoit les signaux radiofréquences réfléchis sur le sol 2.
[0066] Dans une étape E1 , l’au moins une antenne radiofréquence A1 , A2, A3 du dispositif 110 émet au moins un signal radiofréquence émis et reçoit au moins un signal radiofréquence réfléchi.
[0067] Dans une étape E2, le calculateur 120 détecte un mouvement à partir d’au moins un paramètre du signal radiofréquence réfléchi lorsque la valeur dudit au moins un paramètre est supérieure à un seuil de mouvement prédéterminé. Par exemple, un mouvement peut être détecté lorsque la fréquence du signal radiofréquence réfléchi est supérieure à 0,1 m/s MHz et/ou que l’amplitude du signal radiofréquence réfléchi est supérieure à 100 mV. [0068] Dans une étape E3, le calculateur 120 compare l’intervalle de temps pendant lequel la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure audit seuil de mouvement prédéterminé à la durée prédéterminée.
[0069] Dans une étape E4A, le calculateur 120 détermine que le mouvement détecté correspond à un geste réalisé par un utilisateur lorsque la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure au seuil de mouvement prédéterminé pendant un intervalle de temps inférieur à la durée prédéterminée et active une fonction du véhicule 1 associée audit geste, par exemple le déverrouillage d’un ouvrant du véhicule 1 , dans une étape E5B.
[0070] Dans une étape E4B, le calculateur 120 détermine que le mouvement détecté correspond à un déplacement du véhicule 1 , et non pas à un geste, lorsque la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure au seuil de mouvement prédéterminé pendant un intervalle de temps supérieur à la durée prédéterminée et mesure alors la vitesse du véhicule 1 dans une étape E5B.
[0071] Deux modes de réalisation utilisant les deux premières formes de réalisation décrites ci-avant vont maintenant être détaillés.
[0072] Premier mode de réalisation
[0073] Le premier mode de réalisation est basé sur la première forme de réalisation décrite ci- avant à deux antennes à modulation continue, l’antenne verticale A1 et l’antenne inclinée A2.
[0074] En l’absence d’obstacle entre le véhicule 1 et le sol, le premier signal continu émis par l’antenne verticale A1 est réfléchi par le sol 2 et le premier signal continu réfléchi est réceptionné par l’antenne verticale A1 du dispositif d’émission et de réception 11 et le deuxième signal continu émis par l’antenne inclinée A2 est réfléchi par le sol 2 et le deuxième signal continu réfléchi est réceptionné par l’antenne inclinée A2 du dispositif d’émission et de réception 11 (étape E1).
[0075] Le premier signal continu réfléchi et le deuxième signal continu réfléchi réceptionnés par l’antenne verticale A1 et l’antenne inclinée A2 sont transmis au calculateur 10.
[0076] Le calculateur 120 effectue un traitement des signaux radiofréquences réfléchis reçus et compare la fréquence et/ou l’amplitude à une valeur seuil prédéterminée de fréquence et/ou d’amplitude. Si la fréquence et/ou l’amplitude ne dépassent pas la valeur seuil prédéterminée, le calculateur 120 n’effectue pas d’action supplémentaire. Si la fréquence et/ou l’amplitude dépassent la valeur seuil prédéterminée, le calculateur 120 détermine qu’il y a un mouvement détecté (étape E2).
[0077] Le calculateur 120 effectue alors une analyse basée sur la durée du mouvement détecté. Plus précisément, le calculateur 120 compare l’intervalle de temps lors duquel la fréquence et/ou l’amplitude dépassent la valeur seuil prédéterminée à la durée prédéterminée, qui est une durée nominale prédéfinie, par exemple de deux secondes (étape E3).
[0078] Si le calculateur 120 détermine que l’intervalle de temps lors duquel la fréquence et/ou l’amplitude dépassent la valeur seuil prédéterminée est inférieur à une durée nominale, le calculateur 120 considère que le mouvement est un geste effectué par un utilisateur du véhicule 1 (étape E4A) et active alors la fonction associée au geste (étape E5A), par exemple l’ouverture d’un ouvrant du véhicule 1 , éventuellement selon la nature du geste (i.e. après reconnaissance à partir de signatures gestuelles préenregistrées).
[0079] Le geste de l’utilisateur peut par exemple consister à passer le pied entre le dispositif 110 et le sol 2. Le deuxième signal continu émis par l’antenne inclinée A2 est alors réfléchi par le pied de l’utilisateur et non le sol 2. Ce faisant, le mouvement du pied en lui-même modifie l’amplitude et la fréquence du signal radiofréquence réfléchi et permet la détection de mouvement.
[0080] Si le calculateur 120 détermine que l’intervalle de temps lors duquel la fréquence et/ou l’amplitude dépassent la valeur seuil prédéterminée est supérieur à la durée nominale, le calculateur 120 considère que le geste est un déplacement du véhicule 1 par rapport au sol 2, i.e. que le sol 2 est en mouvement par rapport au dispositif 110, (étape E4B) et mesure alors la vitesse de déplacement du véhicule 1 (étape E5B).
[0081] De préférence, le calculateur 120 se base uniquement sur le deuxième signal continu réfléchi après réflexion du deuxième signal continu émis par l’antenne inclinée A2.
[0082] De préférence encore, le calculateur 120 détermine une fréquence de décalage dite Doppler notée fd à partir de la mesure du déphasage entre le deuxième signal continu émis par l’antenne inclinée A2 et le deuxième signal continu réfléchi par le sol 2 et reçu par l’antenne inclinée A2. A partir de la fréquence de déphasage ainsi obtenue, le calculateur 120 peut effectuer le calcul de la vitesse du véhicule (1) suivant la formule suivante :
[0083] [Math 1]
Figure imgf000011_0001
[0085] où fd est la fréquence de décalage, fe est la fréquence d’émission du deuxième signal continu émis, c est la vitesse du signal radiofréquence impulsionnel envoyé.
[0086] Cette expression correspond à une forme de réalisation préférentielle où l’angle d’inclinaison de l’antenne inclinée A2 est de 45°. Dans une variante où l’angle d’inclinaison de l’antenne inclinée A2, noté 0, est différent de 45°, la formule servant à calculer la vitesse du véhicule (1) est : [0087] [Math 2]
Figure imgf000012_0001
[0089] Deuxième mode de réalisation
[0090] Le deuxième mode de réalisation est basé sur la deuxième forme de réalisation décrite ci-avant à une antenne omnidirectionnelle A3 à modulation impulsionnelle.
[0091] Les étapes E1 à E5B sont similaires à la première forme de réalisation, sauf que le dispositif 110 ne comporte qu’une seule antenne A3.
[0092] En revanche, lorsque le véhicule 1 est à l’arrêt, il suffit de mesurer le temps de vol tv, c’est-à-dire le temps qui s’écoule entre l’émission du signal impulsionnel émis et la réception du signal impulsionnel réfléchi par l’antenne omnidirectionnelle A3, et d’avoir la vitesse c de propagation du signal impulsionnel émis pour déterminer la distance entre le dispositif d’émission et de réception 11 et le sol 2.
[0093] La distance se calcule alors par la formule suivante :
[0094] [Math 3]
[°095] d = ^
[0096] En variante, lorsque l’axe d’inclinaison de l’antenne omnidirectionnelle A3, noté 0, est différent de 45°, la distance peut se calculer selon la formule suivante :
[0097] [Math 4]
Figure imgf000012_0002
[0099] Le calcul de la distance entre le sol 2 et le véhicule 1 permet au calculateur 10 de s’assurer que le signal impulsionnel réfléchi capté par l’antenne omnidirectionnelle A3 a bien été réfléchi par le sol.
[0100] De préférence, le calculateur 120 commence par réaliser une démodulation du signal impulsionnel réfléchi en effectuant un mélange en phase et un mélange en quadrature de phase entre le signal impulsionnel réfléchi et un signal à la fréquence du signal impulsionnel émis, de manière à générer un signal l(t) relatif à une composante en phase du signal reçu et un signal Q(t) relatif à une composante en quadrature de phase du signal impulsionnel réfléchi.
[0101] Ensuite, le calculateur 120 effectue une étape d’échantillonnage temporel du signal impulsionnel réfléchi et aboutit à des données échantillonnées l(ti) et Q(ti), correspondant à un échantillonnage temporel des signaux l(t) et Q(t). L’échantillonnage temporel peut être mis en œuvre en aval de la génération des signaux l(t) et Q(t), ou en amont de la génération des signaux l(t) et Q(t). Le pas d’échantillonnage est compris avantageusement entre 0,8 ns et 2 ns, par exemple égal à 1 ns.
[0102] A la suite de l’échantillonnage, le calculateur 120 effectue une étape d’extraction de données associées à une zone de détection prédéterminée. Cette étape d’extraction permet de ne considérer que des portions de signal associées à une réflexion sur une surface située dans ladite zone de détection prédéterminée, et de s’affranchir de l’effet de réflexion sur des surfaces non pertinentes car situées en dehors de ladite zone de détection.
[0103] De préférence, le calculateur 120 détermine une fréquence de décalage dite Doppler notée fd à partir de la mesure du déphasage entre le signal impulsionnel émis par l’antenne omnidirectionnelle A3 et le deuxième signal continu réfléchi par le sol 2 et reçu par l’antenne omnidirectionnelle A3.
[0104] A partir de la fréquence de déphasage ainsi obtenue, le module de calcul de vitesse de déplacement du véhicule 123 effectue le calcul de la vitesse du véhicule (1) suivant la formule suivante :
[0105] [Math 5]
Figure imgf000013_0001
[0107] où fd est la fréquence de décalage, fe est la fréquence d’émission du deuxième signal continu émis et c est la vitesse du signal radiofréquence impulsionnel envoyé.
[0108] Cette expression correspond à une forme de réalisation préférentielle où l’angle d’inclinaison de l’antenne omnidirectionnelle A3 est de 45°. Dans une variante où l’angle d’inclinaison de l’antenne omnidirectionnelle A3, noté 0, est différent, la formule servant à calculer la vitesse du véhicule (1) est :
[0109] [Math 6]
Figure imgf000013_0002
[0111] L’invention permet donc de déclencher une fonction associée à un geste ou de mesurer la vitesse du véhicule 1 selon que le mouvement détecté soit un geste ou le défilement de la route.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Calculateur (120) pour véhicule (1) automobile, ledit calculateur (120) étant configuré pour :
- détecter un mouvement à partir d’au moins un paramètre d’au moins un signal radiofréquence réfléchi lorsque la valeur dudit au moins un paramètre est supérieure à un seuil de mouvement prédéterminé, ledit signal radiofréquence réfléchi provenant de la réflexion sur une cible d’un signal radiofréquence émis, le signal radiofréquence émis étant émis par un dispositif d’émission et réception (110) et le signal radiofréquence réfléchi étant reçu par ledit dispositif d’émission et réception (110) ;
- comparer à une durée prédéterminée l’intervalle de temps pendant lequel la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure audit seuil de mouvement prédéterminé,
- déterminer que le mouvement détecté correspond à un geste réalisé par un utilisateur lorsque la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure au seuil de mouvement prédéterminé pendant un intervalle de temps inférieur à ladite durée prédéterminée,
- déterminer que le mouvement détecté correspond à un déplacement du véhicule (1) lorsque la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure audit seuil de mouvement prédéterminé pendant un intervalle de temps supérieur à ladite durée prédéterminée,
- mesurer la vitesse du véhicule (1) à partir du signal radiofréquence réfléchi, lorsqu’il a été déterminé que le mouvement détecté correspond à un déplacement du véhicule (1),
- mettre en œuvre des étapes ultérieures de reconnaissance de geste de manière à activer une fonction du véhicule (1) si un geste prédéterminé est reconnu, lorsqu’il a été déterminé que le mouvement détecté correspond à un geste réalisé par un utilisateur.
[Revendication 2] Calculateur (120) selon la revendication 1 , dans lequel l’au moins un paramètre est choisi parmi la fréquence et/ou amplitude de l’au moins un signal radiofréquence réfléchi.
[Revendication 3] Calculateur (120) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit calculateur (120) est configuré pour déterminer, à partir du signal radiofréquence réfléchi, une distance entre le dispositif d’émission et réception (110) et un sol (2) sur lequel se trouve le véhicule.
[Revendication 4] Système (10) de détection de mouvement pour véhicule (1) automobile, ledit système comprenant :
- un dispositif d’émission et réception (110), comprenant au moins une antenne radiofréquence (A1 , A2, A3), ladite au moins une antenne (A1 , A2, A3) étant configurée pour émettre au moins un signal radiofréquence émis et pour recevoir au moins un signal radiofréquence réfléchi, - un calculateur (120) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
[Revendication 5] Système (10) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif d’émission et réception (110) comprend deux antennes (A1 , A2) configurées pour émettre et recevoir des signaux radiofréquence à modulation continue.
[Revendication 6] Système (10) selon la revendication 4, dans lequel le dispositif d’émission et réception (110) comprend une antenne (A3) configurée pour émettre et recevoir des signaux radiofréquence à modulation impulsionnelle.
[Revendication 7] Système (10) selon la revendication 4, dans lequel le dispositif d’émission et réception (110) comprend deux antennes (A1 , A2) configurées pour émettre et recevoir des signaux radiofréquence à modulation impulsionnelle.
[Revendication 8] Système (10) selon la revendication 4, dans lequel le dispositif d’émission et réception (110) comprend une antenne (A3) configurée pour émettre et recevoir des signaux radiofréquence à modulation continue.
[Revendication 9] Système (10) selon l’une quelconque des revendications 5 ou 7, dans lequel l’une des antennes (A1) est orientée en utilisation vers le sol, à environ 90° par rapport audit sol (2) formant un plan horizontal sur lequel s’étend le véhicule, et l’autre antenne (A2, A3) est orientée en utilisation vers le sol (2), à environ 45° par rapport audit plan horizontal sur lequel s’étend le véhicule (1) et dans une direction arrière par rapport au véhicule (1).
[Revendication 10] Véhicule (1) automobile comprenant un système (10) selon l’une quelconque des revendications 4 à 9.
[Revendication 11] Procédé de détection de mouvement par rapport à un véhicule (1) automobile pour mettre en œuvre une fonction, ledit procédé comprenant les étapes de :
- émission d’au moins un signal radiofréquence émis et réception (E1) d’au moins un signal radiofréquence réfléchi par au moins une antenne radiofréquence (A1 , A2, A3) d’un dispositif d’émission et réception (110) du véhicule (1),
- détection (E2) d’un mouvement à partir d’au moins un paramètre du signal radiofréquence réfléchi lorsque la valeur dudit au moins un paramètre est supérieure à un seuil de mouvement prédéterminé,
- comparaison (E3) de l’intervalle de temps pendant lequel la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure audit seuil de mouvement prédéterminé et la durée prédéterminée,
- détermination (E4A) que le mouvement détecté correspond à un geste réalisé par un utilisateur lorsque la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure au seuil de mouvement prédéterminé pendant un intervalle de temps inférieur à une durée prédéterminée et activation (E5A) d’une fonction du véhicule (1) ou détermination (E4B) que le mouvement détecté correspond à un déplacement du véhicule (1) lorsque la valeur de l’au moins un paramètre est supérieure audit seuil de mouvement prédéterminé pendant un intervalle de temps supérieur à la durée prédéterminée et mesure (E5B) de la vitesse du véhicule (1) à partir du signal radiofréquence réfléchi.
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