EP4409323A1 - Méthode d'émission de signaux radio par un radar embarqué au sein d'un véhicule, dispositif et programme d'ordinateur correspondants - Google Patents

Méthode d'émission de signaux radio par un radar embarqué au sein d'un véhicule, dispositif et programme d'ordinateur correspondants

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Publication number
EP4409323A1
EP4409323A1 EP22797746.9A EP22797746A EP4409323A1 EP 4409323 A1 EP4409323 A1 EP 4409323A1 EP 22797746 A EP22797746 A EP 22797746A EP 4409323 A1 EP4409323 A1 EP 4409323A1
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EP
European Patent Office
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parameters
radio signal
radar
sets
transmission
Prior art date
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Pending
Application number
EP22797746.9A
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German (de)
English (en)
Inventor
Sylvain ROUDIÈRE
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Ecole Nationale de lAviation Civile ENAC
Original Assignee
Ecole Nationale de lAviation Civile ENAC
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Filing date
Publication date
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    • G01S7/0236—Avoidance by space multiplex

Definitions

  • TITLE Method for transmitting radio signals by an on-board radar within a vehicle, corresponding device and computer program
  • the field of the invention is that of autonomous vehicles and driver assistance systems.
  • the invention relates to on-board radars in vehicles allowing the implementation of services such as adaptive speed regulation or the detection of emergency braking situations.
  • Adaptive cruise control is based on the combined use of radar and an automatic vehicle speed regulation system.
  • the radar measures the distance and the approach speed of a vehicle preceding the vehicle in which it is embarked, which makes it possible to automatically adjust the speed of the latter in order to maintain a safety distance to avoid a collision, then to resume a cruising speed stored in the system when there is no longer any obstacle or vehicle located below a minimum distance.
  • the invention meets this need by proposing a method for reducing interference impacting radars on board vehicles based on an intelligent and coordinated selection of radio signal emission parameters as a function of contextual information specific to each radar.
  • Such a method is particular in that it comprises:
  • the solution proposed by the inventors proposes to take into account the orientation of the line of sight of the radar, or by simplification the orientation of the radar, and therefore implicitly of the vehicle, to determine the parameters of emission of a radio signal by the radar.
  • a solution applies to the signal to be transmitted, it does not require a great deal of computing power.
  • the signal emitted by the radar of a common vehicle is constructed using emission parameters which interfere little or not at all with a competing radar signal, emitted by another vehicle moving along a different orientation from that of the current vehicle.
  • the orientation of the radar line of sight is determined, for example, by means of a navigation system.
  • Such a navigation system is for example a GPS (Global Positioning System) or Galileo module, or even a compass, embedded in the vehicle.
  • GPS Global Positioning System
  • Galileo module or even a compass, embedded in the vehicle.
  • the orientation of the radar can be given as a cardinal direction, eg north, northwest, etc., or as an angle measurement.
  • the plurality of radio signals defined by said sets of transmission parameters are mutually orthogonal.
  • orthogonal radio signals avoids the generation of interference.
  • each radar only receives the echoes of the radio signal that it has emitted and that these echoes are not disturbed by interference generated by a signal radio emitted by another radar.
  • a set of parameters for transmitting a radio signal is distinguished from the other sets of parameters for transmitting radio signals belonging to the plurality of sets of parameters for transmitting radio signals by a value of at least one of the constituent parameters of the set of parameters.
  • the radio signals emitted by the radars are not necessarily orthogonal.
  • the fact that these radio signals are transmitted in accordance with different sets of transmission parameters contributes to reducing the impact of interference generated by other radars disturbing the reception of the echoes.
  • step of selecting said set of transmission parameters further comprises:
  • the choice between several sets of radio signal emission parameters By allowing, for an orientation of the line of sight of the radar, the choice between several sets of radio signal emission parameters, it contributes to reducing the impact of interference. In fact, in such an example, the probability is reduced that two vehicles traveling in the same direction will select transmission parameters of a radio signal which are identical or which have similarities such that the two signals could generate interference.
  • the sets of emission parameters constituting said subset are identified by means of a window centered on the first set of emission parameters, said window comprising at least a second of sets of emission parameters preceding the first set of transmission parameters among the plurality of sets of transmission parameters and at least a third set of transmission parameters following the first set of transmission parameters among the plurality of sets of transmission parameters.
  • the size of the window is a compromise between the number of sets of emission parameters between which the radar can choose and the proportion in which it is desired to limit the risk of interference.
  • the plurality of sets of emission parameters of a radio signal being ordered since each set of emission parameters is associated with a range of orientation of the line of sight of a given radar, it can be ordered by value d increasing orientation or by decreasing orientation value.
  • the different transmission parameters of a radio signal constituting a set of transmission parameters belong to the group comprising among others:
  • a set of radio signal transmission parameters can include all or only some of the parameters listed above.
  • the two subsets corresponding respectively to one and the other can present sets of common emission parameters. Radars whose lines of sight point in these two directions run, in fact, little risk of being impacted by each other.
  • the method comprises, prior to the selection step, a step of receiving synchronization information from the radars between them, said set of transmission parameters of the radio signal then being selected as a function of the orientation of the line of sight of the radar determined and of the synchronization information received.
  • the taking into account of the synchronization information makes it possible to play on the instants of emission of the radio signals from the radars. This makes it possible to reduce the number of sets of radio signal transmission parameters proposed because it is sufficient simply to play on the value of the instant of transmission of the radio signal to reduce interference.
  • the invention also relates to a device suitable for reducing interference impacting radars on board vehicles comprising at least one processor configured for:
  • the processor is furthermore configured for:
  • the invention also relates to a radar comprising at least one device suitable for reducing interference impacting radars on board vehicles such as that described above.
  • the invention finally relates to a computer program product comprising program code instructions for implementing a method as described previously, when it is executed by a processor.
  • the invention also relates to a recording medium readable by a computer on which is recorded a computer program comprising program code instructions for the execution of the steps of the method according to the invention as described above.
  • Such recording medium can be any entity or device capable of storing the program.
  • the medium may comprise a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or else a magnetic recording means, for example a USB key or a hard disk.
  • such a recording medium may be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which may be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means, so that the program computer it contains is executable remotely.
  • the program according to the invention can in particular be downloaded onto a network, for example the Internet network.
  • the recording medium may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being suitable for executing or for being used in the execution of the aforementioned method which is the subject of the invention.
  • FIG. IA this figure represents a first situation in which an on-board radar in a common vehicle can be impacted by interference generated by one or more on-board radars in other vehicles;
  • FIG. IB this figure represents a second situation in which a radar on board in a common vehicle can be impacted by interference generated by one or more radars on board in other vehicles;
  • fig- 2 this figure represents the different steps of a method for transmitting a radio signal implemented by an on-board radar within a vehicle in accordance with at least one embodiment of the present solution;
  • FIG. 4A this figure represents an example of a set of transmission parameter sets ;
  • FIG. 4B this figure represents another example of a set of transmission parameter sets
  • FIG. 5 this figure represents a working cycle of a radar consisting of a transmission cycle and a reception cycle
  • the general principle of the solution for reducing interference impacting an on-board radar within a vehicle proposed by the inventors is based on an intelligent and coordinated selection of radio signal emission parameters as a function of contextual information specific to each radar.
  • the [fig. IA] represents a first vehicle Vi carrying a radar Ri and a second vehicle V2 carrying a radar R2.
  • the first vehicle Vi moves from west to east
  • the second vehicle V2 moves from east to west.
  • the line of sight LVi of the radar Ri on board the first vehicle Vi and the line of sight LV2 of the radar R2 on board the second vehicle V2 are both parallel to the east-west direction but do not have the same direction. Indeed, just like the vehicle Vi, the line of sight LVi of the radar Ri points towards the east, whereas the line of sight LV2 of the radar R2 points towards the west because the vehicle V2 is heading towards the west.
  • the radar Vi finds itself in the line of sight LV2 of the radar R2 and vice versa.
  • the power P received of a radio signal received by the radar Ri is expressed as follows: where Ptra smitted the power of the radio signal emitted by the radar R2 causing interference at the level of the radar Ri, G the gain of the antenna of the radar Ri, R the distance separating the radars Ri and R2, the cross section of the radar Ri .
  • the [fig. IB] also represents the first vehicle Vi carrying the radar Ri, the second vehicle V2 carrying the radar R2 and a third vehicle V3 carrying a radar R3.
  • the vehicles Vi, V2, V3 all move from west to east.
  • the lines of sight LVi of the radar Ri on board the first vehicle Vi, LV2 of the radar R2 on board the second vehicle V2, and LV3 of the radar R3 on board the third vehicle V3, all point towards the east.
  • the radars Ri, R2 and R3 should not suffer interference.
  • the vehicle V3 being located at a sufficiently short distance from the vehicle V2, part of the radio signal emitted by the radar R3 is reflected by the vehicle V2.
  • the radio signal thus reflected can generate interference impacting the radar Ri when the vehicle Vi is also situated at a sufficiently short distance from the vehicle V2.
  • Objects other than a vehicle can constitute obstacles on which a radio signal emitted by a radar is reflected, it can be street furniture, buildings, non-motorized vehicles, etc.
  • the received power P' of a reflected radio signal received by the radar Ri is expressed as follows: where P' transmitted the power of the reflected radio signal causing interference at the level of the radar Ri, G the gain of the antenna of the radar Ri, R the distance separating the radar Ri from the obstacle on which the radio signal emitted by the radar R3 is reflected (here the rear of the vehicle V2), where the cross section the cross section of the Ri radar.
  • the inventors of the present solution propose to regulate the use of the frequency bands used by the radars to transmit radio signals. Such regulation is based on an intelligent and coordinated selection of radio signal emission parameters as a function of contextual information specific to each radar.
  • the transmission method begins with the execution of a step SI during which an orientation of the line of sight LVi of the radar Ri is determined.
  • the execution of this step El is for example triggered when the driver of the vehicle Vi uses a driving aid solution such as adaptive speed regulation.
  • the orientation of the line of sight LVi of the radar Ri which here points towards the east as described with reference to FIG. 1, can be determined in different ways.
  • the orientation of the line of sight LVi of the radar Ri is obtained by means of a GPS module on board within the vehicle Vi.
  • the vehicle embeds cellular communication means and is attached to a base station of the eNodeB type when the base station complies with the 4G standards (for 4th generation of standards for mobile telephony) or of the gNb type. when the base station complies with 5G standards (for 5th generation of standards for mobile telephony). It is then possible to determine the orientation of the line of sight LVi of the radar Ri by means of measurements carried out by the base station.
  • 4G standards for 4th generation of standards for mobile telephony
  • 5G standards for 5th generation of standards for mobile telephony
  • the orientation of the line of sight LVi of the radar Ri is obtained by means of a compass on board within the vehicle Vi.
  • a set of transmission parameters ParSetj of a radio signal intended to be used by the radar Ri is selected during a step S2.
  • the different transmission parameters of a radio signal constituting the set of transmission parameters ParSetj belong to the group comprising among others: a carrier frequency of the radio signal, an amplitude of the radio signal, a phase of the radio signal, a polarization of the signal radio, a transmission power of the radio signal, a coding to be applied to the radio signal prior to its transmission, a periodicity of the radio signal, a time of transmission of the radio signal, a duration of transmission of the radio signal, etc.
  • Such a set of emission parameters ParSetj is selected from among a plurality of sets of emission parameters ParSetj where i is a natural integer with i G (1, ... , j, ... , K) grouped into a set E emission parameter sets.
  • the sets of send parameters ParSetj belonging to the same set E of sets of send parameters differ from each other by a value of at least one of the parameters constituting them.
  • By differentiating the sets of ParSetj emission parameters from each other by adjusting the value of one or more parameters constituting them the risk of interference generated by a radar on board a first vehicle on a second radar on board a second vehicle is reduced.
  • the [Fig. 3] represents several examples of radio signals SR1-SR4 that can be generated from the different sets of transmission parameters ParSetj.
  • the radio signals SRi and SR2 are sawtooth signals generated from, respectively, a first set of emission parameters ParSeti and a second set of emission parameters ParSetj which differ from one another another by the value of an instant of transmission of the radio signal.
  • a set of transmission parameters ParSets generates for example a radio signal SR3 of the sinusoidal type and finally, a set of transmission parameters ParSet4 generates, for its part, a radio signal SR4 in slots.
  • other forms of radio signals can be generated on the basis of other sets of transmission parameters ParSetj.
  • the values of the various constituent parameters of the sets of transmission parameters ParSetj are selected so that the sets of transmission parameters ParSetj make it possible to generate orthogonal radio signals. Such orthogonal radio signals did not interfere with each other.
  • Such a set E of sets of emission parameters ParSetj is an ordered set in which the different sets of emission parameters ParSetj are arranged so as to allow an astute selection of a set of emission parameters by the different radars having access to this set E.
  • the sets of emission parameters ParSetj are arranged by increasing orientation ranges, that is to say that the first set of emission parameters ParSeti is associated with the orientation range [0-15°], then the second set of emission parameters ParSetj is associated with the orientation range [15-30°], etc.
  • the sets of emission parameters ParSetj are arranged by decreasing orientation ranges, i.e. the first set of emission parameters ParSeti is associated with the orientation range [360- 345°], then the second set of emission parameters ParSetj is associated with the orientation range [345-330°], etc.
  • the value of the angle representing the orientation of the line of sight LVi of the radar Ri determined during step El is measured in a frame common to all the vehicles V1-V3.
  • the different sets of send parameters ParSetj are distributed in the set E according to a defined scheme.
  • sets of heterogeneous transmission parameters ParSetj that is to say sets of transmission parameters for which the values of all or part of the transmission parameters are such that the radio signals generated at from these sets of emission parameters ParSetj interfere little with each other, can be associated with orientation ranges far from each other such as an orientation range [0-15°] and an orientation range [90- 105°].
  • orientation ranges far from each other such as an orientation range [0-15°] and an orientation range [90- 105°].
  • Such a distribution of the sets of emission parameters ParSetj within the set E also makes it possible to reduce the probability that two vehicles Vi and V3 traveling in similar directions, as represented in FIG. IB, select emission parameters d 'a signal radio identical or having similarities such that a radio signal emitted by the radar R3 could generate, at the level of the radar Ri, interference caused by the reflection of the radio signal thus emitted on any obstacle, here the vehicle V2.
  • the vehicles can communicate with each other, in particular via the “vehicle to everything” communication network also referred to as V2X.
  • V2X vehicle to everything communication network
  • Each vehicle can thus communicate the set of parameters that it has selected so that the other vehicles receive this information and remove the sets of parameters already used from the set E.
  • the vehicles can also communicate via the V2X system the orientation of their radar in addition to the set of parameters used.
  • a vehicle withdraws the sets of parameters received from vehicles whose radars have orientations liable to generate interference.
  • the method for predicting the sets of parameters used thus comprises: a step of sending, preferably via the V2X communication system, by a first vehicle information relating to its radar: this information comprising the set of parameters used by its radar and/or the orientation of said radar, and a step of receiving said information by a second vehicle, a step of removing said set of parameters from the set E.
  • the method may comprise a step of comparison by the second vehicle of the orientation of the radar received from the first vehicle with the orientation of the radar of the first vehicle, the set of parameters being removed from the set E if the orientations are identical or close.
  • the set E of sets of emission parameters ParSetj is stored in the various radars R1-R3 onboard within a vehicle V1-V3. For example, all the vehicles of the same manufacturer use the same set E of sets of emission parameters ParSetj.
  • the vehicles V1-V3 being connected vehicles, such as autonomous vehicles
  • the base station to which they are attached via their cellular communication means regularly transmits data relating to the set E of sets of parameters parameter set ParSetj within which the radar can select a set of emission parameters ParSetj to use.
  • These data relating to set E can be all of the sets of emission parameters ParSetj, an index of the set of parameters to be selected from set E when set E is stored in the radar, or even the set of send parameters ParSetj itself.
  • Such data is transmitted by the base station among synchronization information.
  • a first set of emission parameters ParSets is identified according to the orientation of the line of sight of the radar considered.
  • This first set of ParSets transmission parameters is identified by the radar itself or by the base station. Indeed, depending on the orientation of its line of sight, a radar can choose, or be assigned by the base station, randomly or not, a set of emission parameters ParSeti included in a first window Fi centered on the first set of emission parameters ParSets and comprising, in the example of FIG. 4A, seven sets of emission parameters: three sets of emission parameters located before the first set of emission parameters ParSets in the set E and three sets of send parameters located after the first set of send parameters ParSets.
  • the size of the window Fi here seven, is determined for example by the manufacturer of the radar and is supplied to the radar or to the base station at the same time as data relating to the set E of sets of emission parameters.
  • a first window F′i centered on the first set of emission parameters ParSets comprises, for its part, eleven sets of emission parameters: five sets of emission parameters located before the first set of send parameters ParSets in set E and five sets of send parameters located after the first set of send parameters ParSets.
  • the radar Ri emits a radio signal SR generated in accordance with the values of the parameters constituting the set of emission parameters ParSeti and picks up surrounding radio signals during a step S3.
  • the radio signal SR is transmitted during a transmission/reception cycle ERC for a determined duration called transmission duration DER.
  • an orientation range is defined around the orientation of the line of sight to form a parameter set window.
  • the orientation range is thus defined from the orientation of the line of sight and an angular margin P around the orientation of the line of sight.
  • the size of the window can be adapted by modifying the angular margin P, in particular to adapt to the number of vehicles present nearby.
  • the angular margin P is increased in order to increase the window and thus increase the number of sets of selectable parameters, which reduces the risk of interference.
  • the angular margin P is then reduced in order to reduce the window.
  • the vehicles can communicate with each other, in particular by the V2X system, in order to determine the density of the traffic and more particularly the density of radar having a similar orientation.
  • the angular margin P is at least equal to the distance between two sets of parameters in order to integrate at least a second set of parameters in the window.
  • a step S4 once the transmission/reception duration DER has elapsed, the radar Ri switches to data processing mode for a determined duration called the processing duration DT.
  • the radar Ri processes the radio signals that it has picked up during the emission/reception cycle ERC in order to determine whether they are echoes of the radio signal SR that it has emitted or radio signals it can ignore
  • step S4 but also steps S1 and S2 can be executed during a processing cycle TC.
  • steps S1 and S2 can be executed during a processing cycle TC.
  • a DC working cycle of a radar consists of an ERC transmission/reception cycle and a TC processing cycle.
  • a DC duty cycle is shown in [Fig. 5], This figure shows the transmission/reception cycle ERC during which a radio signal SRi is transmitted by the radar, then a processing cycle TC during which no radio signal is transmitted.
  • the radar Ri also picks up radio signals and determines, during the processing cycle TC, whether they are echoes of the radio signal SRi that it emitted during the cycle of ERC transmission/reception. If such is the case, the radar Ri then processes these echoes in a conventional manner.
  • a DC work cycle corresponds in a first example to steps S3 and S4 of the present method. At the end of each DC work cycle, steps S1 and S2 are implemented.
  • steps S1 and S2 are implemented.
  • ParSetk is selected either from the same subset or from another subset by function of the new value of the orientation of the line of sight LVi of the radar Ri.
  • the risk for the Ride radar to be impacted by interference generated by other radars R2, R3 is then reduced.
  • steps S1 and S2 can be implemented during the processing cycle TC of a working cycle DC.
  • a second set of ParSetis emission parameters is identified according to the new value of the orientation of the line of aiming of the radar considered determined during a new occurrence of step SI.
  • the radar then chooses, or is assigned by the base station, a new set of emission parameters ParSetk in a second window F2 centered on the second set of emission parameters ParSetis comprising seven sets of emission parameters: three sets of transmission parameters located before the second set of transmission parameters ParSetis in the set E and three sets of transmission parameters located after the second set of transmission parameters ParSetis.
  • the second set of ParSetis emission parameters is identified based on the new value of the orientation of the line of sight of the considered radar determined during a new occurrence of step SI.
  • the radar then chooses, or is assigned by the base station, a new set of emission parameters ParSetk in a second window F′ 2 centered on the second set of emission parameters ParSetis comprising eleven sets of emission parameters : seven sets of emission parameters located before the second set of ParSetis emission parameters in set E and seven sets of emission parameters located after the second set of parameters issue ParSetis.
  • the windows F′i and F′2 overlap despite the significant difference existing between the value of the first orientation and the value of the second orientation of the radar. This is due to the fact that the windows F′i and F′2 have a substantial width.
  • the radar Ri emits a radio signal SR generated in accordance with the values of the parameters constituting the set of emission parameters ParSeti during step S3.
  • each radar R1-R3 has its own internal clock and decides on the radio signal transmission time which corresponds to the start time of the first DC work cycle.
  • the internal clocks of the various radars R1-R3 are synchronized with each other, for example thanks to the synchronization information transmitted by a base station to which the vehicles V1-V3 in which the radars R1-R3 are attached are attached through their cellular communication module.
  • the radar Ri is particularly sensitive to interference that may be generated by the various radio signals transmitted by the radars R2 and R3. This is where the benefit of the present solution appears. Indeed, by restricting the choice of sets of emission parameters ParSetj available according to the orientation of their line of sight, it is possible to reduce the impact on the radar Ri of the interference generated by the other radars R2 and R3 as can be seen in [Fig. 6].
  • Curves C1 and C2 represent the results obtained with conventional interference reduction solutions and curves C3 and C4 represent the results obtained with the method described in this document.
  • Curve C3 corresponds to an implementation in which the set E comprises 18 sets of heterogeneous emission parameters ParSetj.
  • the curve C4 corresponds to an implementation in which the set E comprises 36 sets of heterogeneous emission parameters ParSetj.
  • the [Fig. 7] represents a radar R1-R3 able to implement certain steps of the solution previously described.
  • a radar R1-R3 can comprise at least one hardware processor 701, one storage unit 702, one first interface 703, and at least one second network interface 704 which are connected together through a bus 705.
  • the components of the radar R1-R3 can be connected by means of a connection other than a bus.
  • Processor 701 controls the operations of radar R1-R3.
  • the storage unit 702 stores at least one program for the implementation of the method which is the subject of the invention to be executed by the processor 701, and various data, such as parameters used for calculations performed by the processor 701, intermediate data of calculations carried out by the processor 701, etc.
  • Processor 701 may be formed by any known and suitable hardware or software, or by a combination of hardware and software.
  • the processor 701 may be formed by dedicated hardware such as a processing circuit, or by a programmable processing unit such as a Central Processing Unit which executes a program stored in a memory of this one.
  • Storage unit 702 may be formed by any suitable means capable of storing the program or programs and data in a computer readable manner. Examples of storage unit 702 include non-transitory computer-readable storage media such as semiconductor memory devices, and magnetic, optical, or magneto-optical recording media loaded into a read-and-write unit. 'writing.
  • the interface 703 consists of means for transmitting and receiving radio signals such as an antenna. Such an interface 703 is connected to a chain for transmitting radio signals and to a chain for processing received radio signals, both of which are not shown in the figure.
  • the network interface 704 provides a connection between the radar R1-R3 and at least one base station. This may be the network interface 704 of the previously mentioned cellular communication module.

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Abstract

L'invention concerne une de réduction d'interférences impactant des radars embarqués dans des véhicules reposant sur une sélection intelligente et coordonnée de paramètres d'émission de signaux radio en fonction d'informations contextuelles propres à chaque radar. La solution proposée propose de prendre en compte l'orientation de la ligne de visée du radar pour déterminer les paramètres d'émission d'un signal radio par le radar. En associant un jeu de paramètres d'émission d'un signal radio à une orientation du radar, on s'assure que des radars embarqués dans des véhicules circulant dans des directions opposées, et ayant donc des orientations opposées se trouvent dans l'incapacité de sélectionner, même fortuitement, des jeux de paramètres d'émission de signaux radio identiques ou présentant des similitudes telles que les deux signaux pourraient générer des interférences.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Méthode d'émission de signaux radio par un radar embarqué au sein d'un véhicule, dispositif et programme d'ordinateur correspondants
Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui des véhicules autonomes et des systèmes d'aide à la conduite.
Plus précisément, l'invention concerne les radars embarqués dans les véhicules permettant la mise en œuvre de services tels que la régulation adaptative de vitesse ou la détection de situations de freinage d'urgence.
Art antérieur et ses inconvénients
La volonté des constructeurs automobiles d'améliorer la sécurité de leurs véhicules couplée au développement des véhicules autonomes ont conduit à la création et au développement de nombreuses techniques d'aide à la conduite.
Parmi ces techniques d'aide à la conduite certaines, telle que la régulation adaptative de vitesse, reposent sur l'utilisation de radars embarqués dans les véhicules.
La régulation adaptative de vitesse repose sur l'utilisation conjointe d'un radar et d'un système de régulation automatique de la vitesse du véhicule. Ainsi, le radar mesure la distance et la vitesse d'approche d'un véhicule précédant le véhicule dans lequel il est embarqué ce qui permet d'ajuster automatiquement la vitesse de ce dernier afin de maintenir une distance de sécurité pour éviter une collision, puis de reprendre une vitesse de croisière mémorisée dans le système lorsqu'il n'y a plus d'obstacle ou de véhicule situé en deçà d'une distance minimum.
Cette technologie est appelée à se répandre au cours des prochaines années avec le rajeunissement du parc automobile.
Malgré l'implémentation grandissante de techniques d'aide à la conduite reposant sur l'utilisation de radars embarqués dans des véhicules, l'utilisation des bandes de fréquences allouées à ces radars n'est pas régulée. Un tel manque de régulations couplé à une augmentation rapide du nombre de véhicules en circulation implémentant de telles techniques d'aide à la conduite augmente la probabilité que ces radars soient impactés par des interférences générées par d'autres radars. Ces interférences perturbent les mesures effectuées par les radars lesquelles ont une influence directe sur la sécurité des passagers des véhicules concernés. Des solutions permettant de réduire l'effet de ces interférences sur les signaux reçus par les radars ont été développées. Ces solutions consistent, pour certaines, à appliquer un traitement au signal reçu pour en atténuer les effets, et consistent pour d'autres à modifier de manière totalement aléatoire des paramètres d'émission du radar.
De telles solutions ne permettent pas d'offrir une réponse satisfaisante à cette problématique de la réduction des interférences. En effet, les solutions reposant sur l'application d'un traitement au signal reçu sont souvent complexes et requiert une puissance de calcul incompatible avec des coûts de production raisonnables.
La réponse des solutions reposant sur une modification aléatoire des paramètres d'émission du radar est, quant à elle, trop aléatoire pour être satisfaisante. De plus, une telle solution sera amenée a être de moins en moins satisfaisante à mesure que l'utilisation de radars augmente.
Il existe donc un besoin d'une technique de réduction des interférences impactant un radar embarqué dans un véhicule ne présentant pas tout ou parties des inconvénients précités.
Exposé de l'invention
L'invention répond à ce besoin en proposant un procédé de réduction d'interférences impactant des radars embarqués dans des véhicules reposant sur une sélection intelligente et coordonnée de paramètres d'émission de signaux radio en fonction d'informations contextuelles propres à chaque radar.
Un tel procédé est particulier en ce qu'il comprend :
- une étape de détermination d'une orientation d'une ligne de visée du radar, une pluralité de jeux de paramètres d'émission d'un signal radio étant associé à une pluralité correspondante d'orientations d'une ligne de visée du radar,
- une étape de sélection, parmi la pluralité de jeux de paramètres d'émission de signaux radio, du jeu de paramètres d'émission d'un signal radio correspondant à ladite orientation de la ligne de visée du radar déterminée,
- une étape d'émission du signal radio conformément au jeu de paramètres d'émission sélectionné.
La solution proposée par les inventeurs propose de prendre en compte l'orientation de la ligne de visée du radar, ou par simplification l'orientation du radar, et donc implicitement du véhicule, pour déterminer les paramètres d'émission d'un signal radio par le radar. Ainsi, une telle solution s'appliquant au signal à émettre, elle ne requiert pas une grande puissance de calcul.
En associant un jeu de paramètres d'émission d'un signal radio à une orientation du radar, on s'assure que des radars embarqués dans des véhicules circulant dans des directions opposées, et ayant donc des orientations opposées (un véhicule circulant vers l'est et l'autre vers l'ouest par exemple), se trouvent dans l'incapacité de sélectionner, même fortuitement, des jeux de paramètres d'émission de signaux radio identiques ou présentant des similitudes telles que les deux signaux pourraient générer des interférences.
En conséquence, le signal émis par le radar d'un véhicule courant est construit à l'aide de paramètres d'émission qui n'interfèrent pas ou peu avec un signal radar concurrent, émis par un autre véhicule se déplaçant selon une orientation différente de celle du véhicule courant.
L'orientation de la ligne de visée du radar est déterminée, par exemple, au moyen d'un système de navigation.
Un tel système de navigation est par exemple un module GPS (Global Positioning System) ou Galileo, ou encore une boussole, embarqué dans le véhicule.
L'orientation du radar peut être donnée sous la forme d'une direction cardinale, par exemple nord, nord-ouest, etc., ou sous la forme d'une mesure d'angle.
Dans un premier exemple, la pluralité de signaux radio définis par lesdits jeux de paramètres d'émission sont orthogonaux entre eux.
L'utilisation de signaux radio orthogonaux permet d'éviter la génération d'interférences. Ainsi, lorsque les signaux émis par les différents radars sont orthogonaux entre eux, on s'assure que chaque radar ne reçoit que les échos du signal radio qu'il a émis et que ces échos ne sont pas perturbés par des interférences générées par un signal radio émis par un autre radar.
Dans un deuxième exemple, un jeu de paramètres d'émission d'un signal radio se distingue des autres jeux de paramètres d'émission de signaux radio appartenant à la pluralité de de jeux de paramètres d'émission de signaux radio par une valeur d'au moins l'un des paramètres constitutifs du jeu de paramètres.
Dans ce deuxième exemple, les signaux radio émis par les radars ne sont pas nécessairement orthogonaux. Cependant, le fait que ces signaux radio soient émis conformément à des jeux de paramètres d'émission différents contribuent à réduire l'impact des interférences générées par d'autres radars venant perturber la réception des échos.
Plus particulièrement, l'étape de sélection dudit jeu de paramètres d'émission comprend en outre :
- une étape d'identification d'un premier jeu de paramètres d'émission correspondant à ladite orientation de la ligne de visée du radar déterminée,
- une étape de sélection dudit jeu de paramètres d'émission parmi un sous-ensemble de jeux de paramètres d'émission comprenant ledit premier jeu de paramètres d'émission.
En permettant, pour une orientation de la ligne de visée du radar, le choix entre plusieurs jeux de paramètres d'émission de signaux radio, on contribue à réduire l'impact des interférences. En effet, dans un tel exemple, on réduit la probabilité que deux véhicules circulant dans la même direction sélectionnent des paramètres d'émission d'un signal radio identique ou présentant des similitudes telles que les deux signaux pourraient générer des interférences.
De manière astucieuse, les jeux de paramètres d'émission constituant ledit sous-ensemble sont identifiés au moyen d'une fenêtre centrée sur le premier jeu de paramètres d'émission, ladite fenêtre comprenant au moins un deuxième de jeux de paramètres d'émission précédant le premier jeu de paramètres d'émission parmi la pluralité de jeux de paramètres d'émission et au moins un troisième jeu de paramètres d'émission suivant le premier jeu de paramètres d'émission parmi la pluralité de jeux de paramètres d'émission.
La taille de la fenêtre est un compromis entre le nombre de jeux de paramètres d'émissions entre lesquels le radar peut choisir et la proportion dans laquelle on souhaite limiter le risque d'interférences.
La pluralité de jeux de paramètres d'émission d'un signal radio étant ordonnée puisque chaque jeu de paramètres d'émission est associé à une plage d'orientation de la ligne de visée d'un radar donnée, elle peut être ordonnée par valeur d'orientation croissante ou par valeur d'orientation décroissante.
Cela permet de faciliter la navigation dans l'ensemble des jeux de paramètres d'émission lors de l'étape de sélection.
Les différents paramètres d'émission d'un signal radio constitutifs d'un jeu de paramètres d'émission appartiennent au groupe comprenant entre autres :
- une fréquence porteuse du signal radio,
- une amplitude du signal radio,
- une phase du signal radio,
- une polarisation du signal radio,
- une puissance d'émission du signal radio,
- un codage à appliquer au signal radio préalablement à son émission,
- une périodicité du signal radio,
- un instant d'émission du signal radio,
- une durée d'émission du signal radio.
Une telle liste de paramètres d'émission n'est pas exhaustive. Un jeux de paramètres d'émission de signaux radio peut comprendre l'ensemble ou seulement une partie des paramètres listés ci-dessus.
Lorsque deux orientations sont proches, e.g. nord et nord-ouest, les deux sous-ensembles correspondant respectivement à l'une et l'autre peuvent présenter des jeux de paramètres d'émission commun. Les radars dont les lignes de visées pointent dans ces deux directions courent, en effet, peu de risque d'être impactés l'un par l'autre.
Enfin, dans un dernier exemple le procédé comprend, préalablement à l'étape de sélection, une étape de réception d'informations de synchronisation des radars entre eux, ledit jeu de paramètres d'émission du signal radio étant alors sélectionné en fonction de l'orientation de la ligne de visée du radar déterminée et des informations de synchronisation reçues.
La prise en compte des informations de synchronisation permet de jouer sur les instants d'émission des signaux radio parts les radars. Cela permet de réduire le nombre de jeux de paramètres d'émission de signaux radio proposé car il suffit simplement de jouer sur la valeur de l'instant d'émission du signal radio pour réduire les interférences.
L'invention a également pour objet un dispositif adapté pour réduire des interférences impactant des radars embarqués dans des véhicules comprenant au moins un processeur configuré pour :
- déterminer une orientation d'une ligne de visée du radar, une pluralité de jeux de paramètres d'émission d'un signal radio étant associé à une pluralité correspondante d'orientations d'une ligne de visée du radar, le processeur est en outre configuré pour :
- sélectionner, parmi la pluralité de jeux de paramètres d'émission de signaux radio, le jeu de paramètres d'émission d'un signal radio correspondant à ladite orientation de la ligne de visée du radar déterminée,
- émettre le signal radio conformément au jeu de paramètres d'émission sélectionné..
L'invention concerne encore un radar comprenant au moins un dispositif adapté pour réduire des interférences impactant des radars embarqués dans des véhicules tel que celui décrit ci-dessus.
L'invention concerne enfin un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre d'un procédé tel que décrit précédemment, lorsqu'il est exécuté par un processeur.
L'invention vise également un support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l'invention tel que décrit ci-dessus.
Un tel support d'enregistrement peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une clé USB ou un disque dur.
D'autre part, un tel support d'enregistrement peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens, de sorte que le programme d'ordinateur qu'il contient est exécutable à distance. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau par exemple le réseau Internet. Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé objet de l'invention précité.
Liste des figures
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles :
[fig. IA] : cette figure représente une première situation dans laquelle un radar embarqué au sein d'un véhicule courant peut être impacté par des interférences générées par un ou plusieurs radars embarqués dans d'autres véhicules ;
[fig. IB] : cette figure représente une deuxième situation dans laquelle un radar embarqué au sein d'un véhicule courant peut être impacté par des interférences générées par un ou plusieurs radars embarqués dans d'autres véhicule ;
[fig- 2] : cette figure représente les différents étapes d'un procédé d'émission d'un signal radio mis en œuvre par un radar embarqué au sein d'un véhicule conforme à au moins un mode de réalisation de la présente solution ;
[fig- 3] : cette figure représente plusieurs exemple de signaux radio pouvant être générés à partir des différents jeux de paramètres d'émission ;
[fig. 4A] : cette figure représente un exemple d'un ensemble de jeux de paramètres d'émission ;
[fig. 4B] : cette figure représente un autre exemple d'un ensemble de jeux de paramètres d'émission ; [fig- 5] : cette figure représente un cycle de travail d'un radar constitué d'un cycle d'émission et d'un cycle de réception ;
[fig- 6] : cette figure représente l'augmentation du niveau de bruit moyen perçu par des radars lorsque l'on simule une circulation de 100 véhicules sur une autoroute ;
[fig- 7] : cette figure représente un radar apte à mettre en œuvre certaines étapes de la présente solution.
Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
Le principe général de la solution de réduction des interférence impactant un radar embarqué au sein d'un véhicule proposée par les inventeurs repose sur une sélection intelligente et coordonnée de paramètres d'émission de signaux radio en fonction d'informations contextuelles propres à chaque radar.
On présente désormais, en relation avec la [fig. IA] et la [fig. IB] deux principales situations dans lesquelles un radar embarqué au sein d'un véhicule courant peut être impacté par des interférences générées par un ou plusieurs radars embarqués dans d'autres véhicules.
La [fig. IA] représente un premier véhicule Vi embarquant un radar Ri et un deuxième véhicule V2 embarquant un radar R2. Dans la situation représentée à la figure IA, le premier véhicule Vi se déplace d'ouest en est, et le deuxième véhicule V2 se déplace d'est en ouest. La ligne de visée LVi du radar Ri embarqué dans le premier véhicule Vi et la ligne de visée LV2 du radar R2 embarqué dans le deuxième véhicule V2 sont toutes deux parallèles à la direction est-ouest mais n'ont pas le même sens. En effet, tout comme le véhicule Vi, la ligne de visée LVi du radar Ri pointe vers l'est, alors que la ligne de visée LV2 du radar R2 pointe vers l'ouest car le véhicule V2 se dirige vers l'ouest.
Lorsque, comme sur la figure IA le véhicule Vi et le véhicule V2 se déplacent l'un vers l'autre alors le radar Vi se retrouve dans la ligne de visée LV2 du radar R2 et réciproquement. Dans un tel cas de figure, la puissance Preceived d'un signal radio reçu par le radar Ri s'exprime de la manière suivante : où Ptra smitted la puissance du signal radio émis par le radar R2 causant des interférences au niveau du radar Ri, G le gain de l'antenne du radar Ri, R la distance séparant les radars Ri et R2, la section efficace du radar Ri.
La [fig. IB] représente également le premier véhicule Vi embarquant le radar Ri, le deuxième véhicule V2 embarquant le radar R2 et un troisième véhicule V3 embarquant un radar R3. Dans la situation représentée à la figure IB, les véhicules Vi, V2, V3 se déplacent tous trois d'ouest en est. De même les lignes de visée LVi du radar Ri embarqué dans le premier véhicule Vi, LV2 du radar R2 embarqué dans le deuxième véhicule V2, et LV3 du radar R3 embarqué dans le troisième véhicule V3, pointent toutes vers l'est. Dans un tel cas de figure, les radars Ri, R2 et R3 ne devraient pas subir d'interférences. Cependant, le véhicule V3 se situant à une distance suffisamment courte du véhicule V2, une partie du signal radio émis par le radar R3 est réfléchie par le véhicule V2. Le signal radio ainsi réfléchi peut générer des interférences impactant le radar Ri lorsque le véhicule Vi se situe, lui aussi, à une distance suffisamment courte du véhicule V2. Des objets autres qu'un véhicule peuvent constituer des obstacles sur lesquels un signal radio émis par un radar est réfléchi, il peut s'agir de mobilier urbain, d'immeubles, de véhicules non motorisés, etc.
Dans de telles circonstances, la puissance P'received d'un signal radio réfléchi reçu par le radar Ri s'exprime de la manière suivante : où P' transmitted la puissance du signal radio réfléchi causant des interférences au niveau du radar Ri, G le gain de l'antenne du radar Ri, R la distance séparant le radar Ri de l'obstacle sur lequel le signal radio émis par le radar R3 se réfléchit (ici l'arrière du véhicule V2), o la section efficace la section efficace du radar Ri.
Comme évoqué plus haut, afin de réduire l'impact des interférences sur le fonctionnement d'un radar embarqué au sein d'un véhicule, les inventeurs de la présente solution proposent de réguler l'usage des bandes de fréquences utilisées par les radars pour émettre des signaux radio. Une telle régulation repose sur une sélection intelligente et coordonnée de paramètres d'émission de signaux radio en fonction d'informations contextuelles propres à chaque radar.
Les différents étapes d'un procédé d'émission d'un signal radio mis en œuvre par un radar embarqué au sein d'un véhicule conforme à au moins un mode de réalisation d'une telle solution sont décrites en référence à la [Fig. 2], A titre d'exemple dans la description qui suit, le procédé d'émission est mis en œuvre par le radar Ri. Bien entendu, les radar R2 et R3 peuvent également mettre ce procédé d'émission en œuvre à leur niveau.
Le procédé d'émission débute par l'exécution d'une étape SI au cours de laquelle une orientation de la ligne de visée LVi du radar Ri est déterminée. L'exécution de cette étape El est par exemple déclenchée lorsque le conducteur du véhicule Vi utilise une solution d'aide à la conduite telle que la régulation adaptative de vitesse.
L'orientation de la ligne de visée LVi du radar Ri, qui pointe ici vers l'est comme décrit en référence à la figure 1, peut être déterminée de différentes manières. Ainsi, dans premier exemple, l'orientation de la ligne de visée LVi du radar Ri est obtenue au moyen d'un module GPS embarqué au sein du véhicule Vi.
Dans un autre exemple, le véhicule embarque des moyens de communication cellulaire et est attaché à une station de base de type eNodeB lorsque la station de base est conforme aux normes 4G (pour 4eme génération de standards pour la téléphonie mobile) ou de type gNb lorsque la station de base est conforme aux normes 5G (pour 5eme génération de standards pour la téléphonie mobile). Il est alors possible de déterminer l'orientation de la ligne de visée LVi du radar Ri au moyen de mesures effectuées par la station de base.
Dans un autre exemple, l'orientation de la ligne de visée LVi du radar Ri est obtenue au moyen d'une boussole embarquée au sein du véhicule Vi. Bien entendu, d'autres méthodes que celles listées ci-dessus permettant de déterminer l'orientation de la ligne de visée LVi peuvent être envisagées. Une fois l'orientation de la ligne de visée LVi du radar Ri déterminée, un jeu de paramètres d'émission ParSetj d'un signal radio destiné à être utilisé par le radar Ri est sélectionné au cours d'une étape S2.
Les différents paramètres d'émission d'un signal radio constitutifs du jeu de paramètres d'émission ParSetj appartiennent au groupe comprenant entre autres : une fréquence porteuse du signal radio, une amplitude du signal radio, une phase du signal radio, une polarisation du signal radio, une puissance d'émission du signal radio, un codage à appliquer au signal radio préalablement à son émission, une périodicité du signal radio, un instant d'émission du signal radio, une durée d'émission du signal radio, etc.
Un tel jeu de paramètres d'émission ParSetj est sélectionné parmi une pluralité de jeux de paramètres d'émission ParSetj où i est un entier naturel avec i G (1, ... , j, ... , K) regroupés en un ensemble E de jeux de paramètres d'émission.
Les jeux de paramètres d'émission ParSetj appartenant à un même ensemble E de jeux de paramètres d'émission diffèrent les uns des autres par une valeur d'au moins l'un des paramètres les constituant. En différentiant les jeux de paramètres d'émission ParSetj les uns des autres en jouant sur la valeur d'un ou plusieurs paramètres les constituant le risque d'interférences générées par un radar embarqué dans un premier véhicule sur un deuxième radar embarqué dans un deuxième véhicule s'en trouve réduit.
La [Fig. 3] représente plusieurs exemple de signaux radio SR1-SR4 pouvant être générés à partir des différents jeux de paramètres d'émission ParSetj. En référence à la figure 3 ; les signaux radio SRi et SR2 sont des signaux en dents de scie générés à partir, respectivement, d'un premier jeux de paramètres d'émission ParSeti et d'un deuxième jeux de paramètres d'émission ParSetj qui diffèrent l'un de l'autre par la valeur d'un instant d'émission du signal radio. Un jeu de paramètres d'émission ParSets génère par exemple un signal radio SR3 de type sinusoïdal et enfin, un jeu de paramètres d'émission ParSet4 génère, quant à lui, un signal radio SR4 en créneaux. Bien entendu, d'autres formes de signaux radio peuvent être générés sur la base d'autres jeux de paramètres d'émission ParSetj.
Dans un exemple de mise en œuvre, les valeurs des différents paramètres constitutifs des jeux de paramètres d'émission ParSetj sont sélectionnées de manière à ce que les jeux de paramètres d'émission ParSetj permettent de générer des signaux radio orthogonaux. De tels signaux radio orthogonaux n'interférèrent pas entre eux.
Un exemple d'un ensemble E de jeux de paramètres d'émission ParSetj est représenté à la [Fig. 4A] et à la figure [4B], Sur cette figure, chaque jeu de paramètres d'émission ParSetj constituant l'ensemble E est représenté par un indice k G (1, ... , k, ... , K), ici K=24, et est associé à une plage d'orientation donnée, e.g. [0-15°], [15-30°], etc. La largeur des plages d'orientation associées à chaque jeu de paramètres d'émission est donnée par 360/24. Plus généralement, une plage d'orientation a pour largeur 360/K°. Un tel ensemble E de jeux de paramètres d'émission ParSetj est un ensemble ordonné dans lequel les différents jeux de paramètres d'émission ParSetj sont rangés de manière à permettre une sélection astucieuse d'un jeu de paramètres d'émission par les différents radars ayant accès à cet ensemble E. Ainsi, dans un exemple, les jeux de paramètres d'émission ParSetj sont rangés par plages d'orientation croissantes, c'est-à-dire que le premier jeu de paramètres d'émission ParSeti est associé à la plage d'orientation [0-15°], puis le deuxième jeu de paramètres d'émission ParSetj est associé à la plage d'orientation [15-30°], etc. Dans un autre exemple, les jeux de paramètres d'émission ParSetj sont rangés par plages d'orientation décroissantes, c'est-à-dire que le premier jeu de paramètres d'émission ParSeti est associé à la plage d'orientation [360-345°], puis le deuxième jeu de paramètres d'émission ParSetj est associé à la plage d'orientation [345-330°], etc.
Dans un exemple, la valeur de l'angle représentant l'orientation de la lige de visée LVi du radar Ri déterminée au cours de l'étape El est mesurée dans un repère commun à l'ensemble des véhicules V1-V3. Un tel repère peut être défini de la manière suivante : le nord cardinal indique la valeur de 0° ; l'est =la valeur de 90° ; le sud la valeur de 180° et l'ouest la valeur de 270°.
Dans un autre exemple, le repère dans lequel la valeur de l'angle représentant l'orientation de la lige de visée LVi du radar Ri déterminée au cours de l'étape El est mesurée est un repère centré sur le véhicule Vi ou Vj ou V3. Un tel repère peut être défini de la manière suivante : l'avant du véhicule indique la valeur de 0° ; la droite du véhicule indique la valeur 90° ; l'arrière du véhicule indique la valeur 180° et la gauche du véhicule indique la valeur 270°. Dans un tel exemple l'orientation du véhicule est communiquée aux véhicules environnant par exemple via une station de base à laquelle les véhicules sont attachés au moyen de leur module de communication cellulaire.
Dans un exemple, il est possible de répartir les jeux de paramètres d'émission ParSetj dans l'ensemble E de manière aléatoire lorsque ces jeux de paramètres d'émission ParSetj permettent la génération de signaux radio orthogonaux car l'orthogonalité des signaux radio ainsi générés permet de réduire les interférences. Par conséquent, dans un tel cas de figure l'ordonnancement des jeux de paramètres d'émission ParSetj dans l'ensemble E importe peu.
Dans un autre exemple, les différents jeux de paramètres d'émission ParSetj sont répartis dans l'ensemble E selon un schéma défini. Ainsi, par exemple, des jeux de paramètres d'émission ParSetj hétérogènes, c'est-à-dire des jeux de paramètres d'émission pour lesquels les valeurs de toutes ou partie des paramètres d'émission sont telles que les signaux radio générés à partir de ces jeux de paramètres d'émission ParSetj interfèrent peu entre eux, peuvent être associés à des plages d'orientation éloignées les unes des autres comme une plage d'orientation [0-15°] et une plage d'orientation [90-105°]. Ainsi, les différents radars émettant ces signaux radio subissent peu d'interférences et fonctionnent correctement. En effet, une telle répartition des jeux de paramètres d'émission ParSetj dans l'ensemble E permet de réduire la probabilité que deux véhicules Vi et Vj circulant dans des directions opposées, comme représentés à la figure IA, sélectionnent des paramètres d'émission identiques ou présentant des similitudes telles qu'un signal radio émis par le radar Rj pourrait générer, au niveau du radar Ri, des interférences.
Une telle répartition des jeux de paramètres d'émission ParSetj au sein de l'ensemble E permet également de réduire la probabilité que deux véhicules Vi et V3 circulant dans des directions semblables, comme représenté à la figure IB, sélectionnent des paramètres d'émission d'un signal radio identiques ou présentant des similitudes telles qu'un signal radio émis par le radar R3 pourrait générer, au niveau du radar Ri, des interférences causées par la réflexion du signal radio ainsi émis sur un obstacle quelconque, ici le véhicule V2.
Afin de réduire encore la probabilité que deux véhicules sélectionnent des paramètres d'émission identiques, les véhicules peuvent communiquer entre eux, notamment via le réseau de communication « véhicule à tout » également désigné V2X. Chaque véhicule peut ainsi communiquer le jeu de paramètres qu'il a sélectionné afin que les autres véhicules reçoivent cette information et retirent les jeux de paramètres déjà utilisés de l'ensemble E. Pour améliorer encore cette prédiction des jeux de paramètres déjà utilisés, les véhicules peuvent également communiquer via le système V2X l'orientation de leur radar en plus du jeu de paramètre utilisé. Ainsi, un véhicule retire les jeux de paramètres reçus de véhicules dont les radars ont des orientations susceptibles d'engendrer des interférences.
Le procédé de prédiction des jeux de paramètres utilisés comprend ainsi : une étape d'envoi, de préférence via le système de communication V2X, par un premier véhicule d'informations relatives à son radar : ces informations comprenant le jeu de paramètres utilisé par son radar et/ou l'orientation dudit radar, et une étape de réception par un deuxième véhicule desdites informations, une étape de retrait dudit jeu de paramètres de l'ensemble E.
De manière optionnelle, le procédé peut comprendre une étape de comparaison par le deuxième véhicule de l'orientation du radar reçue du premier véhicule avec l'orientation du radar du premier véhicule, le jeu de paramètres étant retiré de l'ensemble E si les orientations sont identiques ou proches.
Dans un exemple, l'ensemble E de jeux de paramètres d'émission ParSetj est mémorisé dans les différents radars R1-R3 embarqué au sein d'un véhicule V1-V3. Par exemple, tous les véhicules d'un même constructeur utilisent le même ensemble E de de jeux de paramètres d'émission ParSetj.
Dans un autre exemple, les véhicules V1-V3 étant des véhicules connectés, tels que des véhicules autonomes, la station de base à laquelle ils sont attachés via leurs moyens de communication cellulaire transmet régulièrement des données relatives à l'ensemble E de jeux de paramètres d'émission ParSetj au sein duquel le radar peut sélectionner un jeu de paramètres d'émission ParSetj à utiliser. Ces données relatives à l'ensemble E peuvent être l'intégralité des jeux de paramètres d'émission ParSetj, un indexe du jeu de paramètres à sélectionner dans l'ensemble E lorsque l'ensemble E est mémorisé dans le radar, ou encore le jeu de paramètres d'émission ParSetj lui-même. De telles donnée sont transmises par la station de base parmi des informations de synchronisation.
En référence aux figures 4A et 4B, un premier jeu de paramètres d'émission ParSets est identifié en fonction de l'orientation de la ligne de visée du radar considéré. Ce premier jeu de paramètres d'émission ParSets est identifié par le radar lui-même ou par la station de base. En effet, en fonction de l'orientation de sa ligne de visée, un radar peut choisir, ou se voir attribuer par la station de base , de manière aléatoire ou non, un jeu de paramètres d'émission ParSeti compris dans une première fenêtre Fi centrée sur le premier jeu de paramètres d'émission ParSets et comprenant dans l'exemple de la figure 4A, sept jeux de paramètres d'émission : trois jeux de paramètres d'émission situés avant le premier jeu de paramètres d'émission ParSets dans l'ensemble E et trois jeux de paramètres d'émission situés après le premier jeu de paramètres d'émission ParSets. La taille de la fenêtre Fi, ici sept, est déterminée par exemple par le fabricant du radar et est fournie au radar ou à la station de base en même temps que des données relatives à l'ensemble E de jeux de paramètres d'émission.
Dans l'exemple de la figure 4B, une première fenêtre F'i centrée sur le premier jeu de paramètres d'émission ParSets comprend, quant à elle, onze jeux de paramètres d'émission : cinq jeux de paramètres d'émission situés avant le premier jeu de paramètres d'émission ParSets dans l'ensemble E et cinq jeux de paramètres d'émission situés après le premier jeu de paramètres d'émission ParSets.
Une fois le jeu de paramètres d'émission ParSeti sélectionné parmi ces sept (ou ces onze) jeux de paramètres d'émission possibles, le radar Ri émet un signal radio SR généré conformément aux valeurs des paramètres constitutifs du jeu de paramètres d'émission ParSeti et capte des signaux radio environnants au cours d'une étape S3. Le signal radio SR est émis au cours d'un cycle d'émission/réception ERC une durée déterminée appelée durée d'émission DER.
Selon un mode de réalisation alternatif, une plage d'orientation est définie autour de l'orientation de la ligne de visée afin de former une fenêtre de jeu de paramètres. La plage d'orientation est ainsi définie à partir de l'orientation de la ligne de visée et d'une marge angulaire P autour de l'orientation de la ligne de visée. La taille de la fenêtre peut être adaptée en modifiant la marge angulaire P, notamment pour s'adapter au nombre de véhicules présents à proximité. Ainsi, dans le cas d'un trafic dense et donc d'un nombre de voiture important, la marge angulaire P est augmentée afin d'augmenter la fenêtre et ainsi augmenter le nombre de jeux de paramètres sélectionnables, ce qui réduit le risque d'interférence. Dans le cas d'un trafic faible, le nombre de véhicule et donc le risque de mitigation sont faibles, la marge angulaire P est alors diminuée afin de réduire la fenêtre. Comme dans le cas de la méthode de prédiction, les véhicules peuvent communiquer entre eux, notamment par le système V2X, afin de déterminer la densité du trafic et plus particulièrement la densité de radar présentant une orientation similaire.
De préférence, la marge angulaire P est au moins égale à la distance entre deux jeux de paramètres afin d'intégrer au moins un deuxième jeu de paramètre dans la fenêtre.
Dans une étape S4, une fois la durée d'émission/réception DER écoulée, le radar Ri bascule en mode traitement de données pour une durée déterminée dite durée de traitement DT. Pendant ce cycle de traitement TC, le radar Ri traite les signaux radio qu'il a capté durant le cycle d'émission/réception ERC afin de déterminer s'il s'agit d'échos du signal radio SR qu'il a émis ou de signaux radio qu'il peut ignorer
Dans un exemple, l'étape S4 mais également les étapes SI et S2 peuvent être exécutées durant un cycle de traitement TC. Ainsi, une fois la durée de traitement DT éculée, non seulement le radar RI a traité les signaux radio captés pendant l'étape S3 mais il a aussi déterminé une nouvelle valeur de l'orientation de sa ligne de visée LVi et sélectionné un nouveau jeu de paramètres d'émission en prévision d'une nouvelle occurrence de l'étape S3.
Un cycle de travail DC d'un radar est constitué d'un cycle d'émission/réception ERC et d'un cycle de traitement TC. Un tel cycle de travail DC est représenté à la [Fig. 5], On voit sur cette figure le cycle d'émission/réception ERC au cours duquel un signal radio SRi est émis par le radar, puis un cycle de traitement TC au cours duquel aucun signal radio n'est émis. Pendant le cycle d'émission/réception RC, le radar Ri capte également des signaux radio et détermine, durant le cycle de traitement TC, s'il s'agit des échos du signal radio SRi qu'il a émis durant le cycle d'émission/réception ERC. Si tel est le cas, le radar Ri traite alors ces échos de manière classique.
Un cycle de travail DC correspond dans un premier exemple aux étapes S3 et S4 de la présente méthode. A l'issue de chaque cycle de travail DC, les étapes SI et S2 sont mises en œuvre. Ainsi, avant chaque cycle de travail DC l'orientation de la ligne de visée du radar Ri est déterminée de nouveau et un nouveau jeu de paramètres d'émission ParSetk est sélectionné soit dans le même sous-ensemble soit dans un autre sous-ensemble en fonction de la nouvelle valeur de l'orientation de la ligne de visée LVi du radar Ri. Le risque pour le radar Ride se voir impacté par des interférences générées par d'autres radars R2, R3 se trouve alors réduit.
Dans un deuxième exemple, les étapes SI et S2 peuvent être mises en œuvre durant le cycle de traitement TC d'un cycle de travail DC.
Ainsi, de nouveau en référence à la figure 4A, lors de l'exécution d'un nouveau cycle de travail DC, un deuxième jeu de paramètres d'émission ParSetis est identifié en fonction de la nouvelle valeur de l'orientation de la ligne de visée du radar considéré déterminée au cours d'une nouvelle occurrence de l'étape SI.
Le radar choisit alors, ou se voit attribuer par la station de base, un nouveau jeu de paramètres d'émission ParSetk dans une deuxième fenêtre F2 centrée sur le deuxième jeu de paramètres d'émission ParSetis comprenant sept jeux de paramètres d'émission : trois jeux de paramètres d'émission situés avant le deuxième jeu de paramètres d'émission ParSetis dans l'ensemble E et trois jeux de paramètres d'émission situés après le deuxième jeu de paramètres d'émission ParSetis.
Dans l'exemple de la figure 4B, lors de l'exécution d'un nouveau cycle de travail DC, le deuxième jeu de paramètres d'émission ParSetis est identifié en fonction de la nouvelle valeur de l'orientation de la ligne de visée du radar considéré déterminée au cours d'une nouvelle occurrence de l'étape SI.
Le radar choisit alors, ou se voit attribuer par la station de base, un nouveau jeu de paramètres d'émission ParSetk dans une deuxième fenêtre F' 2 centrée sur le deuxième jeu de paramètres d'émission ParSetis comprenant onze jeux de paramètres d'émission : sept jeux de paramètres d'émission situés avant le deuxième jeu de paramètres d'émission ParSetis dans l'ensemble E et sept jeux de paramètres d'émission situés après le deuxième jeu de paramètres d'émission ParSetis. Dans cet exemple, on voit que les fenêtres F'i et F' 2 se recouvrent malgré l'écart significatif existant entre la valeur de la première orientation et la valeur de la deuxième orientation du radar. Cela tient au fait que les fenêtres F'i et F' 2 ont une largeur conséquente.
Une fois le jeu de paramètres d'émission ParSeti sélectionné parmi ces sept (ou ces onze) jeux de paramètres d'émission possibles, le radar Ri émet un signal radio SR généré conformément aux valeurs des paramètres constitutifs du jeu de paramètres d'émission ParSeti au cours de l'étape S3.
Dans un exemple, chaque radar R1-R3 dispose de sa propre horloge interne et décide de l'horaire d'émission du signal radio qui correspond à l'horaire de démarrage du premier cycle de travail DC.
Dans un autre exemple, les horloges internes des différents radars R1-R3 sont synchronisées entre elles, par exemple grâce au informations de synchronisation transmise par une station de base à laquelle les véhicules V1-V3 dans lesquels sont embarqués les radars R1-R3 sont attachés au moyen de leur module de communication cellulaire.
Comme déjà évoqué, durant la phase d'émission/réception ERC de chaque cycle de travail DC, le radar Ri est particulièrement sensible aux interférences pouvant être générées par les différents signaux radio émis par les radars R2 et R3. C'est là que le bénéfice de la présente solution apparaît. En effet, en restreignant le choix des jeux de paramètres d'émission ParSetj disponibles en fonction de l'orientation de leur ligne de visée, il est possible de réduire l'impact sur le radar Ri des interférences générées par les autres radars R2 et R3 comme on peut le voir sur la [Fig. 6].
Sur cette figure sont présentées l'augmentation du niveau de bruit moyen perçu par des radars lorsque l'on simule une circulation de 100 véhicules sur une autoroute. Les courbes Cl et C2 représentent les résultats obtenus avec des solutions de réduction d'interférences classiques et les courbes C3 et C4 représentent les résultats obtenus avec la méthode décrite dans le présent document. La courbe C3 correspond à une implémentation dans laquelle l'ensemble E comprend 18 jeux de paramètres d'émission ParSetj hétérogènes. La courbe C4 correspond à une implémentation dans laquelle l'ensemble E comprend 36 jeux de paramètres d'émission ParSetj hétérogènes.
La [Fig. 7] représente un radar R1-R3 apte à mettre en œuvre certaines étapes de la solution précédemment décrite.
Un radar R1-R3 peut comprendre au moins un processeur matériel 701, une unité de stockage 702, une première interface 703, et au moins une deuxième interface de réseau 704 qui sont connectés entre eux au travers d'un bus 705. Bien entendu, les éléments constitutifs du radar R1-R3 peuvent être connectés au moyen d'une connexion autre qu'un bus.
Le processeur 701 commande les opérations du radar R1-R3. L'unité de stockage 702 stocke au moins un programme pour la mise en œuvre de la méthode objet de l'invention à exécuter par le processeur 701, et diverses données, telles que des paramètres utilisés pour des calculs effectués par le processeur 701, des données intermédiaires de calculs effectués par le processeur 701, etc. Le processeur 701 peut être formé par tout matériel ou logiciel connu et approprié, ou par une combinaison de matériel et de logiciel. Par exemple, le processeur 701 peut être formé par un matériel dédié tel qu'un circuit de traitement, ou par une unité de traitement programmable telle qu'une unité centrale de traitement (Central Processing Unit) qui exécute un programme stocké dans une mémoire de celui-ci.
L'unité de stockage 702 peut être formée par n'importe quel moyen approprié capable de stocker le programme ou les programmes et des données d'une manière lisible par un ordinateur. Des exemples d'unité de stockage 702 comprennent des supports de stockage non transitoires lisibles par ordinateur tels que des dispositifs de mémoire à semi-conducteurs, et des supports d'enregistrement magnétiques, optiques ou magnéto-optiques chargés dans une unité de lecture et d'écriture.
L'interface 703 consiste en des moyens d'émission et de réception de signaux radio tels qu'une antenne. Une telle interface 703 est reliée à une chaine d'émission de signaux radio et à une chaine de traitement des signaux radio reçus toutes deux non représentées sur la figure.
L'interface réseau 704 fournit quant à elle une connexion entre le radar R1-R3 et au moins une station de base. Il peut s'agir de l'interface réseau 704 du module de communication cellulaire précédemment mentionné.

Claims

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