FR2742284A1

FR2742284A1 - Optical communication system for inter-vehicle communication

Info

Publication number: FR2742284A1
Application number: FR9514546A
Authority: FR
Inventors: Auria Luigi D; Sylvain Kretschmer; Rene Lardic; Philippe Richin
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1995-12-08
Publication date: 1997-06-13
Anticipated expiration: 2015-12-08
Also published as: FR2742284B1

Abstract

The system includes a detector (D1) which is positioned on a vehicle windscreen and detects optical signals from the vehicle in front. A control link couples the detector and a transmitter and allows the detector to control the transmitter. A second detector is positioned on the vehicle. The control link is of optical type and the detector and transmitter operate using IR. The detected data are transmitted visually or audibly by a device connected to the detectors. A decoder circuit decodes the data received by the detectors and a coding circuit controls transmission of a message corresponding to the information received or transmitted by the data transmitter.

Description

SYSTEME DE COMMUNICATION OPTIQUE POUR VEHICULES
AUTOMOBILES ET RETROVISEUR DE VEHICULE
L'invention conceme un système de communication optique pour véhicule automobile.OPTICAL COMMUNICATION SYSTEM FOR VEHICLES
VEHICLE AUTOMOBILES AND MIRRORS
The invention relates to an optical communication system for a motor vehicle.

Le troisième feu de stop central situé au niveau de la lunette arrière sera généralisé dans les prochaines années. The third central brake light located at the rear window will be generalized in the coming years.

Certains équipementiers automobiles proposent ce feu sous forme d'un réseau de diodes électroluminescentes émettant dans le rouge, câblées parallèlesérie de façon à être compatibles avec une commande de 12 Volts. Ces diodes présentent la propriété de pouvoir être modulées rapidement. Quelques dizaines de MHz sont en effet possibles sur les réseaux actuellement commercialisés. Some automotive suppliers offer this light in the form of a network of light-emitting diodes emitting in the red, wired in parallel so as to be compatible with a 12 Volt control. These diodes have the property of being able to be modulated quickly. A few tens of MHz are indeed possible on the networks currently marketed.

Actuellement, ce troisième feu est commandé comme les feux stop classiques d'un véhicule. II présente l'avantage d'être dans l'axe du regard du conducteur qui suit le véhicule équipé d'un tel troisième feu. Currently, this third light is controlled like the conventional brake lights of a vehicle. It has the advantage of being in line with the driver's gaze following the vehicle equipped with such a third light.

L'invention a pour objet d'utiliser ce troisième feu pour permettre au véhicule de transmettre des messages au véhicule qui le suit. The object of the invention is to use this third light to allow the vehicle to transmit messages to the vehicle following it.

L'idée est donc d'utiliser ce troisième feu rouge à la fois comme indicateur de freinage (à réponse rapide) et comme moyen de communication optique. The idea is therefore to use this third red light both as a brake indicator (quick response) and as a means of optical communication.

L'invention concerne donc un système de communication optique pour véhicule automobile comportant un émetteur optique émettant un faisceau optique vers l'arrière du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte également:
- au moins un premier détecteur d'ondes optiques dirigé vers
l'avant du véhicule pour détecter des ondes optiques
incidentes sur le véhicule;
- une liaison de commande reliant le détecteur à l'émetteur et permettant au détecteur de commander l'émetteur.The invention therefore relates to an optical communication system for a motor vehicle comprising an optical transmitter emitting an optical beam towards the rear of the vehicle, characterized in that it also comprises:
- at least a first optical wave detector directed towards
the front of the vehicle to detect optical waves
vehicle incidents;
- a control link connecting the detector to the transmitter and allowing the detector to control the transmitter.

L'invention concerne également un rétroviseur intérieur de véhicule comprenant un miroir maintenu dans un boîtier, caractérisé en ce que la face arrière du boitier orientée vers l'avant du véhicule comporte au moins une première lentille de focalisation et en ce qu'au moins un premier détecteur est logé dans le boîtier de telle façon qu'un faisceau optique incident sur le photodétecteur selon une direction sensiblement parallèle à la route, soit focalisé sur le photodétecteur. The invention also relates to a vehicle interior mirror comprising a mirror held in a housing, characterized in that the rear face of the housing facing the front of the vehicle comprises at least one first focusing lens and in that at least one first detector is housed in the housing so that an optical beam incident on the photodetector in a direction substantially parallel to the road, is focused on the photodetector.

Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaitront plus dairement dans la description qui va suivre et dans les figures annexées qui représentent:
- les figures 1, 2a à 2c, des exemples de réalisation du système
de l'invention;
- la figure 3, un exemple d'application du système de l'invention;
- la figure 4, un circuit de commande du système de l'invention;
- les figures 5 à 7, une variante de réalisation de l'invention;
- la figure 8, une réalisation incorporant le système des figures 1
et 5 ;
- les figures 9a à lob, un rétroviseur selon l'invention.The various objects and characteristics of the invention will appear more clearly in the description which follows and in the appended figures which represent:
- Figures 1, 2a to 2c, exemplary embodiments of the system
of the invention;
- Figure 3, an example of application of the system of the invention;
- Figure 4, a control circuit of the system of the invention;
- Figures 5 to 7, an alternative embodiment of the invention;
- Figure 8, an embodiment incorporating the system of Figures 1
and 5;
- Figures 9a to lob, a mirror according to the invention.

En se reportant à la figure 1, on va donc tout d'abord décrire un exemple de réalisation simplifié du système de l'invention. Referring to Figure 1, we will therefore first describe a simplified embodiment of the system of the invention.

A l'avant du véhicule est prévu un détecteur optique Dl capable de détecter des rayonnements Fl dirigés vers le véhicule. Ce détecteur est par exemple placé contre le parebrise avant du véhicule, derrière le rétroviseur. A l'arrière du véhicule est prévu un émetteur optique El émettant un faisceau optique vers l'arrière du véhicule. Cet émetteur est placé de préférence à la partie supérieure de la vitre arrière. De plus, une liaison connecte le détecteur D1 à l'émetteur El et permet au détecteur de commander le fonctionnement de l'émetteur El. At the front of the vehicle is provided an optical detector D1 capable of detecting radiation F1 directed towards the vehicle. This detector is for example placed against the front windshield of the vehicle, behind the rear view mirror. At the rear of the vehicle is provided an optical transmitter El emitting an optical beam towards the rear of the vehicle. This transmitter is preferably placed at the top of the rear window. In addition, a link connects the detector D1 to the transmitter El and allows the detector to control the operation of the transmitter El.

Selon la figure 2a, la liaison entre le détecteur Dl et l'émetteur El est une liaison optique. Au détecteur Dl est associé un émetteur el et à l'émetteur El est associé un récepteur r1. L'émetteur el reçoit les signaux détectés par le détecteur D1 et les retransmet sous forme optique au récepteur r1 (à une longueur d'onde infrarouge par exemple). Celui-ci commande électriquement l'émetteur El. According to FIG. 2a, the link between the detector D1 and the transmitter El is an optical link. The detector Dl is associated with a transmitter el and the transmitter El is associated with a receiver r1. The transmitter el receives the signals detected by the detector D1 and retransmits them in optical form to the receiver r1 (at an infrared wavelength for example). This electrically controls the transmitter El.

La liaison optique peut être non guidée et le signal optique émis par l'émetteur el est transmis directement dans l'air au récepteur rl. La liaison optique peut également être guidée. Dans ce cas, une fibre optique, non représentée sur la figure 1 relie l'émetteur el au récepteur r1. The optical link can be unguided and the optical signal emitted by the transmitter el is transmitted directly in the air to the receiver rl. The optical link can also be guided. In this case, an optical fiber, not shown in Figure 1, connects the transmitter el to the receiver r1.

La figure 2b représente un système dans lequel le détecteur D1 est relié à l'émetteur El par une liaison électrique. Dans ce cas, des circuits d'adaptation ci et c2 sont associés respectivement au détecteur D1 et à l'émetteur El. Les circuits ci et c2 sont reliés par des fils conducteurs. Ce circuit cl transmet ainsi les signaux reçus par le détecteur Dl, au circuit c2 qui commande l'émission de l'émetteur El. FIG. 2b represents a system in which the detector D1 is connected to the transmitter El by an electrical connection. In this case, adaptation circuits ci and c2 are respectively associated with the detector D1 and the transmitter El. The circuits ci and c2 are connected by conductive wires. This circuit cl thus transmits the signals received by the detector Dl, to the circuit c2 which controls the emission of the transmitter El.

La figure 2c représente un système dans lequel le détecteur Dl et l'émetteur El sont reliés à un circuit de commande central CC. Celui gère le fonctionnement de l'ensemble du système et notamment de l'émetteur El. FIG. 2c represents a system in which the detector D1 and the transmitter El are connected to a central control circuit CC. That manages the operation of the entire system and in particular of the transmitter El.

Pour cela, comme on le verra ultérieurement, il interprète les signaux reçus par le détecteur Dl et il peut recevoir par ailleurs des signaux émis par des organes du véhicule.For this, as will be seen later, it interprets the signals received by the detector Dl and it can also receive signals emitted by organs of the vehicle.

L'émetteur El peut être du type commercialisé par CIBIENALEO et réalisé à partir d'une série de diodes électroluminescentes du type HWR
M300 (fabriquées par HEWLETT-PACKARD) placées derrière une ligne de lentilles de Fresnel. On évalue à 30 mW la puissance lumineuse émise dans un angle de 20 degrés, en modulant le courant d'alimentation.The emitter El may be of the type marketed by CIBIENALEO and produced from a series of light-emitting diodes of the HWR type.
M300 (manufactured by HEWLETT-PACKARD) placed behind a line of Fresnel lenses. The light power emitted at an angle of 20 degrees is evaluated at 30 mW, by modulating the supply current.

La puissance reçue sur un récepteur placé à 50 mètres, disposant d'une optique d'entrée de 50 mm de diamètre, par temps clair, est de plus de i 00 nW. Valeur suffisante pour une détection correcte des signaux. The power received on a receiver placed at 50 meters, having an input optic of 50 mm in diameter, on a clear day, is more than i 00 nW. Sufficient value for correct detection of signals.

Pour faciliter le filtrage à la réception du signal, le courant d'alimentation des LEDs est modulé par une sous-porteuse à quelques dizaines de kHz, elle-meme modulée par l'information binaire. Cette dernière contient un code envoyé d'une façon définitive. A un code donné correspond une situation prédéfinie. To facilitate filtering upon reception of the signal, the supply current of the LEDs is modulated by a subcarrier at a few tens of kHz, itself modulated by binary information. The latter contains a code sent definitively. A given code corresponds to a predefined situation.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le véhicule automobile est équipé d'un accéléromètre fournissant un signal de décélération ds en cas de freinage du véhicule. La valeur de ce signal peut traduire différents types de freinage : freinage brutal ou ralentissement graduel. According to a preferred embodiment of the invention, the motor vehicle is equipped with an accelerometer providing a deceleration signal ds in the event of braking of the vehicle. The value of this signal can reflect different types of braking: hard braking or gradual deceleration.

En cas de freinage, le signal de décélération est transmis à l'émetteur El qui émet un signal optique à l'intention du véhicule suivant. In the event of braking, the deceleration signal is transmitted to the transmitter El, which transmits an optical signal to the next vehicle.

Dans le cas du système de la figure 2c, ce signal de décélération ds est transmis au circuit CC qui, en fonction de la valeur de ce signal, commande la modulation de l'émetteur El pour émettre un signal codé approprié. In the case of the system of FIG. 2c, this deceleration signal ds is transmitted to the circuit CC which, depending on the value of this signal, controls the modulation of the transmitter El to transmit an appropriate coded signal.

Comme représenté en figure 3, on considère le cas où trois véhicules n-l, n et n+l se suivent et que le véhicule n-i freine. II émet alors un signal de freinage. As shown in FIG. 3, we consider the case where three vehicles n-l, n and n + l follow each other and the vehicle n-i brakes. It then emits a braking signal.

Selon un premier cas d'exploitation, le véhicule n ne freine pas mais à la détection du signal de freinage du véhicule n+i, il émet un signal à l'intention du véhicule n+l qui apprend donc que le véhicule n-i freine. According to a first operating case, the vehicle n does not brake, but upon detection of the braking signal from the vehicle n + i, it emits a signal to the vehicle n + 1 which therefore learns that the vehicle n-i brakes.

Selon un deuxième cas d'exploitation, le véhicule n freine, notamment à la réception du signal de freinage du véhicule n-l Dans ce cas, sous la commande du circuit CC, le véhicule n émet vers le véhicule n+l, un signal indiquant que les véhicules n-1 et n freinent tous deux. In a second operating case, the vehicle n brakes, in particular on receipt of the braking signal from the vehicle nl In this case, under the control of the CC circuit, the vehicle n transmits to the vehicle n + l, a signal indicating that vehicles n-1 and n both brake.

L'interprétation des signaux reçus dans chaque véhicule et leur utilisation se fait en fonction du degré d'urgence à intervenir. C'est ainsi que la réception par le véhicule n+l de l'information indiquant que seul le véhicule n-1 freine pourra ne donner lieu, par exemple, qu'à un signal lumineux. Par contre, la réception d'une information indiquant que les deux véhicules n-1 et n freinent tous les deux présente une plus grande importance et pourra donner lieu à un signal sonore. The interpretation of the signals received in each vehicle and their use is made according to the degree of urgency to intervene. Thus the reception by the vehicle n + 1 of the information indicating that only the vehicle n-1 brakes may give rise, for example, only to a light signal. On the other hand, receiving information indicating that the two vehicles n-1 and n both brake is of greater importance and may give rise to an audible signal.

La figure 4 représente un exemple de circuits permettant de gérer le système selon l'invention. FIG. 4 represents an example of circuits making it possible to manage the system according to the invention.

De façon habituelle, le véhicule possédant un contact de feux stop ST1 qui se ferme et commande l'allumage des feux stop lorsque le conducteur agit sur la pédale de freinage. II possède également un contact de signal de détresse (warning). Certains véhicules possèdent en outre un accéléromètre ACC qui mesure la décélération du véhicule. Un circuit de codage de décélération DS foumit un signal ds traduisant la décélération lorsque celle-ci dépasse une certaine valeur. Usually, the vehicle having a brake light contact ST1 which closes and controls the lighting of the brake lights when the driver acts on the brake pedal. It also has a warning signal contact. Some vehicles also have an ACC accelerometer which measures the deceleration of the vehicle. A deceleration coding circuit DS provides a signal ds translating the deceleration when the latter exceeds a certain value.

Selon l'invention, on prévoit:
- un décodeur de signaux DEC. Les signaux reçus sont modulés.According to the invention, provision is made:
- a DEC signal decoder. The received signals are modulated.

Le décodeur DEC démodule les signaux reçus et émet
différents types de signaux décodés qui peuvent avoir les
significations suivantes:
le véhicule n précédent freine efficacement
* le véhicule n précédent freine efficacement et le véhicule n-i
qui le précéde freine également
le véhicule n précédent émet un signal de détresse etc... The DEC decoder demodulates the signals received and transmits
different types of decoded signals which can have the
following meanings:
the previous vehicle brakes effectively
* vehicle n previous brakes effectively and vehicle neither
which precedes it also brakes
the previous vehicle n sends a distress signal etc ...

- un générateur de messages GEN visuels ou sonores reçoit ces
messages et les affichent sur un afficheur ou les émet à l'aide
d'un émetteur sonore;
- un codeur de signaux COD reçoit des informations du présent
véhicule etlou des véhicules qui le précèdent et commande la
modulation du signal lumineux émis par l'émetteur El. Les
informations qu'il reçoit sont:
signal de feu stop (contact STI fermé)
t signal de décélération (ds)
* signal de détresse (W)
signal de freinage du véhicule précédent (FR n-i)
t signal de freinage du véhicule précédent et de celui qui le
précède (FR n-l, n-2).- a generator of visual or audio GEN messages receives these
messages and display them on a display or send them using
a sound transmitter;
- a COD signal encoder receives information from the present
vehicle and / or vehicles preceding it and controls the
modulation of the light signal emitted by the transmitter El.
information it receives are:
brake light signal (STI contact closed)
t deceleration signal (ds)
* distress signal (W)
brake signal from previous vehicle (FR ni)
t braking signal of the previous vehicle and of the driver
precedes (FR nl, n-2).

Les signaux codés que le codeur COD foumit et qui sont émis par l'émetteur lumineux EM peuvent correspondre aux informations suivantes:
- le présent véhicule n freine ou s'apprête à freiner;
- le présent véhicule n et le véhicule n-l qui précède freinent;
- la décélération du présent véhicule n a une valeur ds
- le présent véhicule n émet un signal de détresse W.The coded signals which the coder COD provides and which are emitted by the light emitter EM can correspond to the following information:
- this vehicle is braking or about to brake;
- the present vehicle n and the preceding vehicle nl brake;
- the deceleration of this vehicle has a value ds
- this vehicle does not issue a distress signal W.

Le véhicule peut être équipé d'équipements supplémentaires tels que:
- un radar anti-collision RA eVou un dispositif de mesure de
distance du véhicule par rapport au véhicule qui le précède;
- un dispositif d'indication de blocage des roues ABS;
- un dispositif d'indication d'humidité H foumissant un signal h en
cas d'humidité de la chaussée;
- un dispositif d'indication de verglas V foumissant un signal g
en cas de chaussée verglacée.The vehicle can be equipped with additional equipment such as:
- an RA eVou anti-collision radar or a device for measuring
distance of the vehicle from the vehicle in front;
- an ABS wheel locking indication device;
- a humidity indication device H providing a signal h in
pavement humidity;
- an ice-cold indication device V providing a signal g
in the event of icy pavement.

Les informations délivrées par ces différents dispositifs ainsi que celles foumies par l'accéléromètre et celles reçues par le détecteur DA sont combinées, dans le codeur COD, pour fournir une information au conducteur du véhicule ou pour émettre par l'émetteur El, une information à l'intention du véhicule (n+l) qui suit le présent véhicule. The information delivered by these various devices as well as that supplied by the accelerometer and that received by the detector DA are combined, in the coder COD, to provide information to the driver of the vehicle or to transmit by the transmitter El, information to the intention of the vehicle (n + l) following this vehicle.

Notamment, un circuit de traitement CT reçoit la distance détectée du présent véhicule n par rapport au véhicule qui précède n-i (radar RA par exemple), la vitesse du présent véhicule et le signal de freinage FR (n-i) du véhicule qui précède et éventuellement la valeur de décélération du véhicule qui précède. Ce circuit de traitement à l'aide de tables de simulation ou à l'aide d'un système de traitement permet d'indiquer l'urgence qu'il y a à freiner et éventuellement permet d'agir directement sur les freins du véhicule. In particular, a processing circuit CT receives the detected distance of the present vehicle n relative to the vehicle in front nor (radar RA for example), the speed of the present vehicle and the braking signal FR (ni) of the vehicle ahead and possibly the deceleration value of the vehicle in front. This treatment circuit using simulation tables or using a treatment system makes it possible to indicate the urgency that there is to brake and possibly makes it possible to act directly on the brakes of the vehicle.

On peut prévoir également que chaque véhicule transmet une information sur sa vitesse. Le présent véhicule connaissant sa propre vitesse et la vitesse du véhicule qui précède peut déterminer l'urgence de freinage, notamment dans le cas où sa vitesse est supérieure à celle du véhicule qui précède. Provision may also be made for each vehicle to transmit information on its speed. The present vehicle knowing its own speed and the speed of the vehicle in front can determine the braking emergency, in particular in the case where its speed is higher than that of the vehicle in front.

Une variante peut prévoir que le système d'anti-blocage des roues, lorsqu'il fonctionne, émet un signal abs qui est transmis au circuit CT. A variant may provide that the anti-lock system of the wheels, when operating, emits an abs signal which is transmitted to the CT circuit.

Celui-ci transmet par l'émetteur EM au véhicule qui suit n+l un signal de freinage et un signal indiquant que le présent véhicule est dans une phase de quasi-blocage des roues.This transmits by the emitter EM to the vehicle following n + l a braking signal and a signal indicating that the present vehicle is in a phase of quasi-locking of the wheels.

L'humidité de la chaussée, la présence de verglas, le fonctionnement du signal d'anti-blocage des roues peuvent être des indicateurs utiles pour déterminer le degré d'urgence qu'il y a à freiner. C'est pourquoi les signaux h (humidité), g (verglas), abs (fonctionnement de l'ABS) sont transmis au circuit de traitement CT pour pondérer le résultat du traitement et pour aggraver l'ordre d'urgence de freinage. The humidity of the roadway, the presence of ice, the functioning of the anti-lock braking signal can be useful indicators to determine the degree of urgency that there is to brake. This is why the signals h (humidity), g (ice), abs (ABS operation) are transmitted to the CT treatment circuit to weight the result of the treatment and to aggravate the braking emergency order.

Le codeur COD reçoit:
- les signaux FR n-l, n-2 provenant des véhicules n-l, n-2,
précédent le présent véhicule n;
- le résultat du traitement CT foumit par le circuit de traitement
CT (distance, vitesse, abs, humidité, verglas).The COD coder receives:
- the signals FR nl, n-2 coming from vehicles nl, n-2,
preceding this vehicle n;
- the result of the CT treatment supplied by the treatment circuit
CT (distance, speed, abs, humidity, ice).

Le codeur COD en déduit une information aff de façon à ce que le générateur de messages GEN génère un message visuel ou sonore qui traduise la situation relative du présent véhicule par rapport aux véhicules qui précèdent. The coder COD deduces therefrom information aff so that the generator of messages GEN generates a visual or audible message which translates the relative situation of the present vehicle with respect to the preceding vehicles.

Par exemple:
- I'indication que seul le véhicule n-i freine donnera lieu à un
message d'urgence relativement faible;
- I'indication que les véhicules n-I et n-2 freinent tous deux
donnera un message d'urgence plus élevé;
- I'indication que le véhicule n-i freine et que la distance du
véhicule n par rapport au véhicule n-l est faible (etlou la
vitesse élevée) donnera un message d'urgence encore plus
élevé. De plus, si la route est glissante (humidité, verglas), le
degré d'urgence sera encore plus élevé, etc...For example:
- the indication that only the vehicle or brakes will give rise to a
relatively weak emergency message;
- the indication that vehicles nI and n-2 both brake
give a higher emergency message;
- the indication that the vehicle neither brakes and that the distance from
vehicle n compared to vehicle nl is weak (and / or
high speed) will give an emergency message even more
Student. In addition, if the road is slippery (humidity, ice), the
urgency will be even higher, etc ...

Le codeur COD a aussi pour fonction de commander la transmission d'informations au véhicule suivant n+1. Pour cela, il reçoit également les informations suivantes:
- signal de contact de feu stop cl
- signal de décélération ds
- signal de détresse (warning) w
- signal d'anti-blocage des roues abs
- signal d'humidité h
- signal de verglas g
Le codeur combine ces différents signaux et en déduit des messages appropriés.The coder COD also has the function of controlling the transmission of information to the vehicle according to n + 1. For this, it also receives the following information:
- key brake light contact signal
- deceleration signal ds
- distress signal (warning) w
- ABS anti-lock signal
- humidity signal h
- ice signal g
The encoder combines these different signals and deduces appropriate messages from them.

Par exemple, L'émetteur El du véhicule n pourra émettre vers le véhicule n+l que des signaux modulés i1 à i5 ayant les significations suivantes:
i1 = le véhicule n seulement freine
2 = les véhicules n-l etlou n freinent
i3 = w, le véhicule n émet un signal de détresse
4 = le véhicule n-l émet un signal de détresse
i5 = le véhicule n freine et son système d'antiblocage des roues
fonctionne.For example, the transmitter El of the vehicle n can transmit to the vehicle n + l only modulated signals i1 to i5 having the following meanings:
i1 = vehicle n only brakes
2 = vehicles nl andlou n brake
i3 = w, vehicle n emits a distress signal
4 = vehicle nl emits a distress signal
i5 = vehicle n brakes and its anti-lock braking system
works.

L'émission de signaux (ou d'informations) que ce soit à l'intérieur du présent véhicule ou par l'émetteur El vers le véhicule suivant (n+1) est commandée par le circuit CT qui effectue la combinaison de signaux qu'il reçoit. Par exemple:
le signal il résulte de la réception du signal FR
le signal i2 résulte de FRn 1.ds.c1
le signal i4 résulte du signal w
le signal 5 résulte de ds.cl.abs etc... The emission of signals (or information) either inside this vehicle or by the transmitter El to the next vehicle (n + 1) is controlled by the circuit CT which performs the combination of signals that he receives. For example:
the signal it results from the reception of the FR signal
the i2 signal results from FRn 1.ds.c1
signal i4 results from signal w
signal 5 results from ds.cl.abs etc ...

Selon l'invention, on prévoit également à l'avant de chaque véhicule un deuxième détecteur D2 capable de détecter des ondes optiques provenant de points situés en hauteur au-dessus de la route. Par exemple, comme représenté en figure 5, les deux détecteurs Dl et D2 sont placés sur la face du rétroviseur orientée vers l'avant du véhicule. A chaque détecteur est associé une lentille de focalisation Ol et 02. La lentille 01 a son axe optique sensiblement parallèle au plan de la chaussée. La lentille 02 a son axe optique dirigé vers un point situé au-dessus du véhicule de façon à pouvoir détecter des signaux optiques. According to the invention, there is also provided at the front of each vehicle a second detector D2 capable of detecting optical waves coming from points located high above the road. For example, as shown in FIG. 5, the two detectors D1 and D2 are placed on the face of the mirror facing the front of the vehicle. Each detector is associated with a focusing lens Ol and 02. The lens 01 has its optical axis substantially parallel to the plane of the roadway. The lens 02 has its optical axis directed towards a point located above the vehicle so as to be able to detect optical signals.

Un tel système permet ainsi de traiter deux types de signaux. Such a system thus makes it possible to process two types of signals.

Le système de l'invention permet ainsi en l'absence d'intervention du conducteur autre que l'action sur la commande de frein, de traduire le freinage par l'émission d'un code par le feu central arrière. Cette émission est détectée par le véhicule suiveur et se traduit pour ce dernier par une alerte (par exemple sonore) complémentaire de l'alerte visuelle constituée par l'activation des trois "feux de stop" (deux feux latéraux traditionnels émettant en continu et un feu central modulé mais perçu visuellement comme un émetteur continu). The system of the invention thus makes it possible, in the absence of intervention by the driver other than the action on the brake control, to translate the braking by the emission of a code by the rear central light. This emission is detected by the following vehicle and results for the latter by an alert (for example sound) complementary to the visual alert constituted by the activation of the three "stop lights" (two traditional side lights emitting continuously and one modulated central light but perceived visually as a continuous transmitter).

Si le véhicule est équipé d'un accéléromètre, deux alertes distinctes peuvent être envisagées : freinage brutal ou ralentissement graduel. If the vehicle is equipped with an accelerometer, two separate alerts can be envisaged: sudden braking or gradual deceleration.

Indépendamment de l'action de freinage, le conducteur du véhicule peut activer volontairement l'émission d'autres codes déterminés à l'avance et en nombre limité, destinés à prévenir d'un danger correspondant à des situations types (nappe de brouillard ou de fumée, accident de la circulation, bouchon ...), détectés par le véhicule suiveur et se traduisant par des messages simples (par exemple : messages vocaux synthétiques prédéterminés). Independently of the braking action, the driver of the vehicle can voluntarily activate the emission of other codes determined in advance and in limited number, intended to warn of a danger corresponding to typical situations (layer of fog or smoke, traffic accident, traffic jam ...), detected by the following vehicle and resulting in simple messages (for example: predetermined synthetic voice messages).

Ce type de codes pourra être systématiquement ré-émis par le véhicule suivi de façon à être détecté et ré-émis par tous les véhicules d'une même file. This type of code can be systematically re-issued by the vehicle tracked so as to be detected and re-issued by all vehicles in the same queue.

Un véhicule pourra ainsi recevoir les signaux émis par la voiture précédente, en lumière rouge, vus dans une direction horizontale, ainsi que ceux envoyés par des balises situées en hauteur sur des portiques, en infrarouge, qu'il faut voir sous un angle variable en fonction de la distance (voir figure 6). Le récepteur comporte donc deux optiques avec éventuellement des filtres adaptés à chaque type d'émetteur. A vehicle will thus be able to receive the signals emitted by the previous car, in red light, seen in a horizontal direction, as well as those sent by beacons located in height on gantries, in infrared, which must be seen from a variable angle in function of the distance (see figure 6). The receiver therefore comprises two optics with possibly filters adapted to each type of transmitter.

Par ailleurs, il faut remarquer que peuvent être reçus des signaux émis simultanément par les deux sources. Par exemple, si la voiture précédente freine près d'un portique. Dans ce cas, il est nécessaire de décoder les deux signaux en parallèle. Celui du véhicule, prioritaire, est diffusé immédiatement ; pendant que celui du portique est mis temporairement en mémoire pour diffusion ultérieure. Ceci implique deux photorécepteurs indépendants. Furthermore, it should be noted that signals transmitted by the two sources can be received simultaneously. For example, if the previous car brakes near a gantry. In this case, it is necessary to decode the two signals in parallel. The priority of the vehicle is immediately broadcast; while that of the gantry is temporarily stored in memory for later broadcasting. This involves two independent photoreceptors.

La lentille Ol de diamètre 50 mm forme l'image d'une source (voiture précédente) sur le photorécepteur Dl comportant une photodiode de 1 mm2 de surface, suivie par un amplificateur à transimpédance. Avec un
NEP à 640 nm évalué à 4pW/4Hz, la puissance optique reçue à 50 m est supérieure à 100 nW.The 50 mm diameter lens Ol forms the image of a source (previous car) on the photoreceptor Dl comprising a photodiode with a surface area of 1 mm 2, followed by a transimpedance amplifier. With a
CIP at 640 nm rated at 4pW / 4Hz, the optical power received at 50 m is more than 100 nW.

Pour la lentille 02, on a besoin ici d'une optique à grands champs, pointée plus haut que la précédente, couplée à un détecteur D2 de grande surface afin de garder l'image de la source sur le détecteur pendant le temps nécessaire au transfert de l'information. Par contre, le diamètre de l'optique peut être plus faible car on peut plus facilement prévoir la puissance requise côté émission ce qui est possible puisqu'il s'agit d'un émetteur placé le long de la chaussée. For lens 02, a large field optic is needed here, pointed higher than the previous one, coupled to a large surface area detector D2 in order to keep the image of the source on the detector for the time necessary for the transfer. some information. On the other hand, the diameter of the optics can be smaller because it is easier to predict the power required on the emission side, which is possible since it is a transmitter placed along the roadway.

Avec une optique de 10 mm de diamètre et un émetteur comportant une série de 20 diodes électroluminescentes HSDL 4230 pointées dans la bonne direction, placé à une distance de 50 m, la puissance reçue est supérieure à 100 nW. With a 10 mm diameter optic and a transmitter comprising a series of 20 HSDL 4230 light-emitting diodes pointed in the right direction, placed at a distance of 50 m, the power received is greater than 100 nW.

Lors du passage sous un portique muni de "phares" infrarouges des signaux à haut débit (plusieurs Mbits/s) peuvent être émis pendant des temps court (de l'ordre de la dizaine de ms) compatibles avec le temps d'interception du détecteur du véhicule en mouvement (par exemple à une vitesse de 130 km/h) avec un large faisceau de lumière émis par le phare. When passing under a gantry equipped with infrared "headlights" high speed signals (several Mbits / s) can be emitted for short times (of the order of ten ms) compatible with the interception time of the detector of the moving vehicle (for example at a speed of 130 km / h) with a wide beam of light emitted by the headlight.

Ces signaux contiennent plusieurs dizaines de milliers de bits qui, décompressés à un débit plus faible (quelques kbitsis), peuvent permettre l'émission d'un message vocal de quelques dizaines de secondes suffisant pour diffuser des messages d'alerte correspondant à des situations locales.These signals contain several tens of thousands of bits which, decompressed at a lower bit rate (a few kbitsis), can allow the transmission of a voice message of a few tens of seconds sufficient to broadcast alert messages corresponding to local situations .

Un tel système peut être également appliqué sur les parkings d'autoroutes sous la forme de bomes infrarouges émettrices diffusant des informations diverses (état de la circulation, prochaines stations service, prix des carburants, restauration, offres de services ...), détectables par le récepteur équipant le véhicule et reçues sous forme sonore ou visuelle (par exemple sur un écran équipant le véhicule). Such a system can also be applied to motorway car parks in the form of transmitting infrared booms broadcasting various information (traffic conditions, next service stations, fuel prices, catering, service offers, etc.), detectable by the receiver fitted to the vehicle and received in audio or visual form (for example on a screen fitted to the vehicle).

Certains emplacements dédiés pourraient par ailleurs être équipés de bomes interactives utilisant altemativement les possibilités d'émission et de réception des véhicules. Some dedicated locations could also be equipped with interactive bomes using alternatively the possibilities of transmitting and receiving vehicles.

L'intéret de ces liaisons est de ne pas faire appel à un espace hertzien encombré et de pouvoir diffuser des informations locales s'adressant uniquement aux véhicules concemés (informations de proximité dans le sens de déplacement des véhicules). The advantage of these links is not to use a congested wireless space and to be able to broadcast local information intended only for the vehicles concerned (proximity information in the direction of movement of the vehicles).

La figure 8 représente un exemple de circuit permettant de combiner les deux détecteurs D1 et D2. FIG. 8 represents an example of a circuit making it possible to combine the two detectors D1 and D2.

Le détecteur D1 est connecté par un amplificateur à un circuit CC (tel que celui de la figure 4) et à un dispositif de visualisation. II est par ailleurs connecté par un dispositif convertisseur N/A (numériquelanalogique) à un émetteur audio (tel que l'autoradio). The detector D1 is connected by an amplifier to a DC circuit (such as that of FIG. 4) and to a display device. It is also connected by a D / A converter device (digital to analog) to an audio transmitter (such as the car radio).

Le détecteur D2 est connecté par un amplificateur à une mémoire qui enregistre l'information détectée en vue de la communiquer au conducteur par le convertisseur N/A et l'émetteur audio ou la visualisation. The detector D2 is connected by an amplifier to a memory which records the information detected with a view to communicating it to the driver by the D / A converter and the audio transmitter or the display.

Cette communication peut ainsi se faire lorsque le détecteur Dl ne détecte pas de signaux. Elle se fait sous la commande d'un circuit de commande, CT par exemple. Lorsqu'il sait qu'aucune information n'est reçue par le détecteur Dl, le circuit CT autorise la transmission des informations contenues en mémoire vers le dispositif d'émission audible HP ou d'affichage VISU.This communication can thus be done when the detector Dl does not detect signals. It is done under the control of a control circuit, CT for example. When it knows that no information is received by the detector D1, the circuit CT authorizes the transmission of the information contained in memory to the audible emission device HP or display VISU.

Les figures 9a et 9b représentent un exemple de réalisation d'un rétroviseur comportant un détecteur D1 et sa lentille de focalisation. Le détecteur D1 est fixé au dos du miroir MR du rétroviseur (voir figure 9b). Le
L'axe optique de cette lentille est prévu sensiblement parallèle à la chaussée lorsque le rétroviseur est convenablement orienté pour un conducteur de taille moyenne.Figures 9a and 9b show an exemplary embodiment of a rear view mirror comprising a detector D1 and its focusing lens. The detector D1 is fixed to the back of the mirror MR of the rear view mirror (see figure 9b). The
The optical axis of this lens is provided substantially parallel to the roadway when the mirror is properly oriented for a medium-sized driver.

Les figures 10a et I 0b représentent un rétroviseur muni de deux détecteurs D1 et D2. Le détecteur D1 et sa lentille 01 associée sont montés dans le rétroviseur comme décrit précédemment d'un côté de la rotule d'articulation du rétroviseur. Le détecteur D2 et sa lentille 02 associée sont montés de l'autre côté de la rotule. Figures 10a and I 0b show a rear view mirror provided with two detectors D1 and D2. The detector D1 and its associated lens 01 are mounted in the mirror as described above on one side of the articulation ball of the mirror. The detector D2 and its associated lens 02 are mounted on the other side of the ball joint.

La figure 10b représente en coupe les deux détecteurs montés au dos du miroir MR. Pour capter la lumière provenant d'un émetteur placé sur un portique, et la focaliser sur le détecteur D2, la lentille 02 est inclinée par rapport à l'arrière du rétroviseur. Le boîtier est donc conçu pour permettre une telle inclinaison. Figure 10b shows in section the two detectors mounted on the back of the MR mirror. To capture the light coming from a transmitter placed on a gantry, and to focus it on the detector D2, the lens 02 is inclined relative to the rear of the mirror. The housing is therefore designed to allow such an inclination.

Au lieu de prévoir une telle inclinaison de la lentille 02 on peut également, comme représenté en figure 10c, associer un réseau de diffraction à la lentille pour dévier la direction du faisceau et éventuellement placer le détecteur D2 en-dessous de l'axe optique de la lentille 02 ce qui permet de diriger, sur le détecteur D2, la lumière qui est incident obliquement sur le plan arrière du rétroviseur. On peut prévoir également que la lentille 02 est une lentille holographique enregistrée pour focaliser sur le détecteur D2 la lumière provenant sous incidence oblique sur la lentille 02. Instead of providing such an inclination of the lens 02, it is also possible, as shown in FIG. 10c, to associate a diffraction grating with the lens to deflect the direction of the beam and possibly place the detector D2 below the optical axis of the lens 02 which makes it possible to direct, onto the detector D2, the light which is incident obliquely on the rear plane of the mirror. It can also be provided that the lens 02 is a holographic lens recorded to focus on the detector D2 the light coming under oblique incidence on the lens 02.

Les figures Il a, Il b, lic représentent un rétroviseur dans lequel le boîtier du rétroviseur n'est pas orientable mais dans lequel le miroir du rétroviseur est orientable à l'intérieur du boîtier. The figures Il a, Il b, lic represent a rear-view mirror in which the mirror housing is not orientable but in which the mirror of the rear-view mirror is orientable inside the housing.

Cela apparaît sur la figure Il a où le boîtier B est dans une position fixe réglée de façon que l'axe optique de la lentille 01 soit orienté vers une position moyenne de l'émetteur El du véhicule qui précède le présent véhicule. Pour des véhicules de tourisme, on peut penser qu'une orientation correcte de l'axe de la lentille 01 soit horizontale. Le miroir MR possède alors des moyens permettant au conducteur d'orienter ce miroir à sa convenance.Le miroir MR est orientable verticalement autour d'un axe horizontal (figure ira). II est également orientable horizontalement (figure Il b). L'orientation du miroir peut se faire à l'aide de manettes ou molettes MR1, MR2 solidaires de l'axe vertical et de l'axe vertical respectivement. This appears in FIG. 11a where the housing B is in a fixed position adjusted so that the optical axis of the lens 01 is oriented towards a middle position of the transmitter El of the vehicle which precedes the present vehicle. For passenger vehicles, one might think that a correct orientation of the axis of the lens 01 is horizontal. The MR mirror then has means allowing the driver to orient this mirror at his convenience. The MR mirror can be oriented vertically around a horizontal axis (figure will). It can also be adjusted horizontally (Figure II b). The orientation of the mirror can be done using handles or knobs MR1, MR2 integral with the vertical axis and the vertical axis respectively.

Cependant, pour les véhicules possédant des rétroviseurs qui comportent une position de vision de jour et une position de vision de nuit il subsiste une difficulté à faire coexister le mécanisme d'orientation précédent avec le mécanisme de commutation connu. Pour cela, I'invention prévoit comme cela est représenté en figure 11 c de monter l'ensemble du rétroviseur de type connu avec son système de commutation jour/nuit, sur un pivot PI prévu dans le boîtier B. L'ensemble du miroir MR et du système de commutation jour/nuit est donc monté sur le pivot PI et peut donc être orienté par le conducteur du véhicule sans toucher à la position du boîtier B. However, for vehicles having mirrors which have a day vision position and a night vision position, there remains a difficulty in making the previous orientation mechanism coexist with the known switching mechanism. For this, the invention provides, as shown in FIG. 11 c, for mounting the assembly of the known type of mirror with its day / night switching system, on a pivot PI provided in the housing B. The assembly of the mirror MR and the day / night switching system is therefore mounted on the pivot PI and can therefore be oriented by the driver of the vehicle without touching the position of the housing B.

Les détecteurs D1 et D2 sont alors de préférence fixés sur le pivot
PI.The detectors D1 and D2 are then preferably fixed on the pivot
PI.

Selon une autre variante de réalisation, les détecteurs sont fixés dans un boîtier muni des lentilles 0I et 02 de focalisation. Ce boîtier est fixé à l'avant du véhicule, au niveau des phares par exemple, les lentilles dirigées vers l'avant du véhicule. According to another alternative embodiment, the detectors are fixed in a housing provided with focusing lenses 0I and 02. This box is fixed to the front of the vehicle, at the headlights for example, the lenses directed towards the front of the vehicle.

On remarque dans le cas où l'émetteur, destiné à transmettre des informations d'ordre général, n'est pas mobile mais fixé sur un portique, que le faisceau doit être beaucoup plus divergent afin de fournir aux véhicules un temps d'interception suffisant, quelle que soit la vitesse. We note in the case where the transmitter, intended to transmit general information, is not mobile but fixed on a gantry, that the beam must be much more divergent in order to provide vehicles with sufficient interception time. , whatever the speed.

Pour cette application, L'émetteur peut être réalisé avec des diodes électroluminescentes mises au point dans le cadre de l'lrDA (Infrared
Data Association). Celle-ci a créé un standard de communication point à point, bas coût, par faisceau infrarouge. Ce standard étant destiné, entre autre, au dialogue sans fil entre un ordinateur et ses périphériques (clavier, souris, etc). Des diodes électroluminescentes sont fabriquées par TEMIS (réf. TSHF 5400 et TSSF 4500), SIEMENS (SFH 485) et HEWLETT
PACKARD (HSDL 4220 et 4230). Cette dernière offre une intensité de 75 mW/sr sous un angle de 17 à 870 nm avec un temps de montée de 40 ns, ce qui permet de les utiliser jusqu'à 10 Mbauds. II suffit d'assembler le nombre de diodes nécessaire pour obtenir à la fois, la puissance requises pour la réception et l'angle de couverture.For this application, the transmitter can be made with light-emitting diodes developed within the framework of lrDA (Infrared
Data Association). It has created a low-cost point-to-point communication standard using an infrared beam. This standard is intended, among other things, for wireless dialogue between a computer and its peripherals (keyboard, mouse, etc.). Light emitting diodes are manufactured by TEMIS (ref. TSHF 5400 and TSSF 4500), SIEMENS (SFH 485) and HEWLETT
PACKARD (HSDL 4220 and 4230). The latter offers an intensity of 75 mW / sr at an angle of 17 to 870 nm with a rise time of 40 ns, which allows them to be used up to 10 Mbauds. It suffices to assemble the number of diodes necessary to obtain both the power required for reception and the coverage angle.

En ce qui conceme l'émetteur situé à l'arrière du véhicule, une variante possible, consiste à avoir un troisième feu de stop central constitué de deux rangées superposées de diodes. Au-dessus de cette rangée classique de diodes rouges qui fonctionne selon sa destination première, est disposée une seconde rangée de LEDs infrarouges chargées de transmettre l'information. Celle-ci peut donc être diffusée à tout moment, indépendamment du fonctionnement des feux de stop. II devient alors possible de communiquer entre véhicules. Afin de faciliter le dépassement, un camion peut, par exemple, indiquer sa vitesse, sa longueur, si la route devant lui est dégagée, etc... As regards the transmitter located at the rear of the vehicle, a possible variant consists in having a third central brake light consisting of two superimposed rows of diodes. Above this classic row of red diodes which operates according to its primary destination, is arranged a second row of infrared LEDs responsible for transmitting information. It can therefore be broadcast at any time, regardless of the operation of the brake lights. It then becomes possible to communicate between vehicles. To facilitate overtaking, a truck can, for example, indicate its speed, its length, if the road ahead is clear, etc ...

Claims

1. Optical communication system for a motor vehicle comprising an optical transmitter (E1) emitting an optical beam towards the rear of the vehicle, characterized in that it also comprises:

- at least a first detector (D1) of directed optical waves

towards the front of the vehicle to detect optical waves

vehicle incidents;

- a control link connecting the detector to the transmitter and

allowing the detector to control the transmitter.

2. System according to claim 1, characterized in that it comprises a second detector (D2) directed towards a point located above the vehicle.

3. System according to claim 1, characterized in that the control link is an optical link.

4. System according to one of claims 1 or 2, characterized in that the detector and the transmitter operate in the infrared.

5. System according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least one device for transmitting visual or audible information connected to the detectors.

6. System according to claim 1, characterized in that the detector (D1) is directed substantially along the axis of the vehicle and parallel to the road plane.

7. System according to one of claims 1 or 2, characterized in that it comprises a circuit for decoding the information received by the detectors and a coding circuit (COD) capable of controlling the diffusion of a massage corresponding to the information received and / or the transmission by the transmitter (El) of information.

8. System according to claim 7, characterized in that it comprises an accelerometer supplying a deceleration signal to the encoder (COD), the latter transmitting corresponding information to the transmitter (El).

9. System according to claim 7, characterized in that it comprises a distress signal generator (W) connected to the coder (COD) allowing it to control the transmission of information by the transmitter (ex).

10. System according to claim 7, characterized in that it comprises:

- means of information about the vehicle situation (d, v,

abs, h, g);

- a processing circuit (CT) receiving this information from the

situation of the vehicle combining them as well as with the

information received from detectors to provide the encoder

(COD) a signal processed to transmit information

corresponding.

11. System according to claim 10, characterized in that the information means comprise:

- a device for measuring the distance of the vehicle from the

preceding vehicle;

- a speed measuring device;

- an anti-lock device for the wheels;

- a humidity measurement device;

- an ice measurement device.

12. Vehicle interior mirror comprising a mirror held in a housing according to claim 1, characterized in that the rear face of the housing facing the front of the vehicle comprises at least a first focusing lens (01) and in that the first detector (D1) is housed in the housing such that an optical beam incident on the photodetector in a direction substantially parallel to the road, is focused on the photodetector (D1).

13. Mirror according to claim 12, characterized in that the first lens (01) and the first photodetector are located in one half of the mirror and in that it comprises in the other half of the mirror a second focusing lens (02 ) and a second photodetector (D2) such that an optical beam incident on the photodetector in a direction inclined relative to the plane of the rear face of the housing is focused on this second photodetector (D2).

14. Mirror according to claim 13, characterized in that the second lens (02) makes an angle with the rear face of the housing.

15. Rear view mirror according to claim 13, characterized in that a network is provided on the incidence face of the second lens (02) so as to deflect an optical beam and in that the second photodetector (D2) is offset by relative to the optical axis of the second lens (02).

16. Rear view mirror according to claim 13, characterized in that the second lens (02) is a holographic lens whose design is such that it is capable of receiving a beam making an angle with the normal to the plane of the lens and of it focus at a point located near this normal.

17. Rear view mirror according to claim 12, characterized in that it comprises a day / night switching device, the mirror assembly (MR) and day / night switching device being mounted on a pivot (PI), the latter bearing then the detector (s) (D1, D2).

18. Rearview mirror according to claim 17, characterized in that the rearview mirror is located in a non-swiveling housing (B).

19. The system of claim 2, characterized in that it comprises a memory connected to the second detector (D2) to record the information received by this detector and to then communicate it audibly or visually to the driver.