INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans une première configuration correspondant au schéma du haut de la , le premier faisceau lumineux source 8a et le second faisceau lumineux source 8b présentent des indicatrices Ia et Ib parallèles. Par indicatrice, il est entendu direction moyenne de propagation. Le premier faisceau lumineux source 8a et le second faisceau lumineux source 8b se recouvrent au niveau de l’élément de redirection de faisceau par diffraction 9 en une zone 22.
Dans une deuxième configuration correspondant au schéma du milieu de la , le premier faisceau lumineux source 8a et le second faisceau lumineux source 8b présentent des indicatrices Ia et Ib non parallèles. Le premier faisceau lumineux source 8a et le second faisceau lumineux source 8b se recouvrent au niveau de l’élément de redirection de faisceau par diffraction 9 en une zone 23.
Dans une troisième configuration correspondant au schéma du bas de la , le premier faisceau lumineux source 8a et le second faisceau lumineux source 8b présentent des indicatrices Ia et Ib parallèles et se recouvrent à la fois au niveau du plan image 4 en une zone 24a et au niveau de l’élément de redirection de faisceau par diffraction 9 en une zone 24b.
L’utilisation de l’élément de redirection de faisceau par diffraction 9 selon l’invention permet de dissocier la première voie de projection, correspondant à la voie de projection de la première image virtuelle 11a, et la seconde voie de projection, correspondant à la voie de projection de la seconde image virtuelle 11b. Il en résulte une architecture simplifiée de l’afficheur tête haute 2 selon l’invention, avec un unique système de génération d’images 40 et un miroir commun 6 à la première voie de projection et à la seconde voie de projection. Ce nombre réduit de composants permet de réduire les coûts de fabrication de l’afficheur tête haute mais également d’envisager de diminuer l’encombrement de l’afficheur tête haute 2.
Elle concerne plus particulièrement un afficheur tête haute pour un véhicule automobile.
Il est connu dans ce but d’équiper le véhicule automobile avec un afficheur dit « tête haute » , comportant, à l’intérieur d’un boîtier, un dispositif de génération d’images duquel émerge un faisceau lumineux source et un système optique de projection adapté pour projeter une image générée par le dispositif de génération d’images vers l’utilisateur, via le pare-brise par exemple, de manière à former une image virtuelle dans le champ de vision d’un conducteur dudit véhicule automobile.
Un phénomène à limiter dans un tel afficheur est celui de la charge solaire, c’est-à-dire de la pénétration du rayonnement solaire dans l’afficheur. Celui-ci est en effet susceptible d’endommager les composants constituant l’afficheur, en particulier le dispositif de génération d’images.
Il existe des afficheurs constitués d’éléments munis de filtres passe-bande étroits centrés autour des longueurs d’onde émises par le dispositif de génération d’images de l’afficheur. Ces filtres permettent de préserver le rendu colorimétrique des images générées par le dispositif de génération d’images dans les images virtuelles formées. D’autre part, ils permettent en même temps d’empêcher les autres composantes spectrales du rayonnement solaire de se propager à l’intérieur de l’afficheur, telles que les composantes dans l’infrarouge qui peuvent être particulièrement dommageables du fait de la chaleur qu’elles sont susceptibles de concentrer dans celui-ci. Cependant, de tels filtres sont coûteux et représentent donc une limite économique.
Afin de remédier à ce problème, la présente invention propose un afficheur tête haute comportant, à l’intérieur d’un boîtier : - un dispositif de génération d'image conçu pour générer un faisceau lumineux traversant un élément optique de sortie, le faisceau lumineux comprenant une composante verte et une composante rouge ; - un premier réflecteur conçu pour réfléchir le faisceau lumineux en un faisceau intermédiaire ; - un second réflecteur conçu pour réfléchir le faisceau intermédiaire en un faisceau de sortie, le boîtier comportant une ouverture fermée par une fenêtre traversée par le faisceau de sortie, la propagation de la lumière à travers l'élément optique de sortie, en réflexion sur le premier réflecteur, en réflexion sur le second réflecteur et à travers la fenêtre définissant un chemin optique présentant deux extrémités, dans lequel deux éléments parmi l'élément optique de sortie, le premier réflecteur, le second réflecteur et la fenêtre sont pourvus respectivement d’un premier filtre spectral et d’un deuxième filtre spectral, caractérisé en ce que le premier filtre spectral et le second filtre spectral sont configurés pour empêcher la propagation d'une extrémité à l'autre du chemin optique d'une composante spectrale s'étendant spectralement entre la composante verte et la composante rouge.
Selon l’invention, la composante verte et la composante rouge du faisceau lumineux généré par le dispositif de génération d’image traversent l’afficheur afin de former une image virtuelle dans le champ de vision d’un conducteur. Cette image virtuelle contient donc le contenu colorimétrique du faisceau lumineux généré par le dispositif de génération d’image, qui n’est donc pas altéré. En parallèle, selon l’invention, la combinaison de deux filtres spectraux empêche la propagation de toute composante spectrale comprise entre la composante verte et la composante rouge à l’intérieur de l’afficheur et bloque en particulier cette zone spectrale du rayonnement solaire. Ainsi, l’invention présente l’avantage de réduire le phénomène de charge solaire au sein de l’afficheur sans altérer le contenu colorimétrique des images formées par celui-ci, en particulier d’empêcher la propagation dans l’afficheur d’une composante spectrale à large bande dans le spectre visible.
Dans un mode de réalisation, le premier filtre spectral et le second filtre spectral sont configurés pour empêcher la propagation d'une extrémité à l'autre du chemin optique d’une autre composante spectrale s’étendant spectralement sur le spectre infrarouge.
Ceci permet de réduire davantage la charge solaire au sein de l’afficheur en empêchant la composante spectrale infrarouge du rayonnement solaire de se propager dans l’afficheur, en plus d’une composante spectrale à large bande dans le spectre visible, grâce à l’utilisation de deux filtres spectraux, et donc de proposer un afficheur à charge solaire réduite moins cher à concevoir.
La suspension 37 est de tout type adaptée.
Dans l’exemple représenté, la suspension 37 solidarise les première et seconde parties d’extrémité 27, 29 du tube 25 à la paroi tubulaire externe 17.
Plus précisément, elle solidarise les parties d’extrémités 27,29 du tube 25 à la partie supérieure de la paroi tubulaire externe 17.
Pour ce faire, la suspension 37 comporte, pour chaque partie d’extrémité 27,29 du tube 25, une plaque emboutie 39 et un ou plusieurs bras coudés 41.
La plaque emboutie 39 présente une zone plane 43 dans lequel est ménagé un orifice 45 délimité par un bord tombé 47.
Comme visible sur la , la première partie d’extrémité 27 est engagée dans l’orifice 45. Le bord tombé 47 est rigidement fixé à la première partie d’extrémité 27.
Les bords extrêmes du bord tombé 47 et de la première partie d’extrémité 27 sont sensiblement de niveau.
Un tronçon 48 de chaque bras coudé 41 s’étend sensiblement radialement par rapport à l’axe central C et est rigidement fixé à la plaque emboutie 39. Une autre partie d’extrémité 49 du bras coudé 41 s’étend sensiblement parallèlement à l’axe central C, et est engagée entre la paroi tubulaire interne 7 et la paroi tubulaire externe 17. Elle est rigidement fixée à la paroi tubulaire externe 17.
La seconde extrémité 29 du tube 25 est suspendue au réservoir externe 13 de la même façon.
L’unité de stockage 1 comporte encore un getter 51 logé dans un volume en communication fluidique avec l’espace intermédiaire 15.
On entend par là que le getter 51 est logé dans l’espace intermédiaire 15 ou dans un volume communiquant avec l’espace intermédiaire 15.
Avantageusement, le getter 51 est logé dans le tube 25.
Plus précisément, le getter 51 est logé dans la première partie d’extrémité 27 du tube 25.
Comme visible notamment sur la , le getter 51 comporte un matériau absorbeur de gaz 53. Il comporte également une tige de support 55 traversant le matériau absorbeur de gaz 53.
La tige de support 55 s’étend suivant l’axe central C.
Le matériau absorbeur de gaz 53 est de tout type adapté.
Selon une variante les inventeurs ont montrés que ces types de fonction permettent un traitement amélioré lorsqu’elles sont combinées. Ceci est rendu possible par la simplicité du processus de calcul. Ainsi selon cette variante on applique une pluralité de filtres correcteurs Cj(t) (j indice du filtre), précalculés à partir d’une pluralité de fonctions d’analyse hcj(t) prédéfinies, de manière à générer une pluralité de signaux traités associés sfj(t) complémentaires.
La distance des éléments de la scène Ei est déterminée à partir de la pluralité de signaux traités, par détection de maxima locaux et comparaison de leur position respective dans les différents signaux traités.
Un exemple est la détection de l’obstacle le plus proche du lidar. Selon un mode de réalisation le premier type de fonction d’analyse est utilisé pour identifier la plage temporelle d’intérêt dans laquelle est détectée cet obstacle le plus proche. Puis l’application de filtres correcteurs déterminés à partir du deuxième type de fonction d’analyse, avec différentes valeurs pour A1 et/ou A2, permet la localisation finale de cet obstacle le plus proche dans la plage temporelle d’intérêt, en permettant de scruter localement la présence d’échos, par exemple de très faibles amplitudes et masqués par d’autres plus importants. En effet les inventeurs ont montré qu’une fonction d’analyse à une seule discontinuité permet un balayage complet de l’espace d’intérêt (mais pouvant manquer de précision) tandis qu’une fonction d’analyse à deux discontinuités réalise une fonction « loupe » au voisine de l’obstacle le plus proche (voir exemple plus loin).
Par exemple, lorsque A2=-A1, la fonction d’analyse présentée est équivalente à une dérivée, communément utilisée pour les études locales de fonctions ou signaux. Le résultat est que ladite fonction d’analyse fournira la dérivée de la somme des échos, apportant des informations supplémentaires sur leur localisation.
Selon un autre exemple la fonction présentant trois discontinuités, par exemple égales respectivement à +1, -2, et +1, est équivalente à une dérivée seconde.
Bien entendu les trois types de fonctions mono, bi et tri Dirac décrites ci-dessous ne sont que des exemples de fonction d’analyse possible. On peut également envisager d’autres fonctions d’analyses spécifiques aux impulsions émises pour affiner la détection des échos.
Selon une variante la pluralité de filtres correcteurs est appliquée via un processus itératif, tel qu’illustré , jusqu’à ce qu’un signal traité final permette la détermination d’une distance correspondant à l’obstacle recherché, typiquement l’obstacle le plus proche. Dans ce cas les filtres sont déterminés au fur et à mesure dans la boucle, en recalculant des coefficients c0, et/ou c1/c2, et/ou c1,c2 et c3, en fonction du résultat obtenu, c’est à dire du signal traité spj(t), et plus particulièrement de la position de ou des maxima locaux. Le processus itératif consiste à modifier des discontinuités, c’est à dire des valeurs non nulles desdites fonctions d’analyse. Une branche optionnelle 15 permet la mesure de la réponse impulsionnelle du dispositif de réception. Selon un mode de réalisation on réalise régulièrement cette mesure lors de mise en œuvre du procédé selon l’invention.
La boucle d’itération s’arrête lorsque la localisation temporelle du maximum de l’obstacle d’intérêt, ici le plus proche, ne varie plus, ce qui signifie que cet obstacle a bien été séparé des autres.
Selon un mode de réalisation du processus itératif on applique d’abord un filtre correcteur correspondant à une fonction d’analyse présentant une seule discontinuité A0, puis des fonctions d’analyse présentant une première et une deuxième discontinuités (A1, A2) à deux instants de discontinuité (td1, td2) rapprochés dans le temps, et/ou des fonctions d’analyse présentant trois discontinuités à trois instants de discontinuité rapprochés dans le temps, les discontinuités étant modifiées de manière itérative.
Selon un exemple de mise en œuvre d’un lidar selon l’invention, des simulations ont été réalisées. Des mesures expérimentales ont par ailleurs été réalisées, avec des résultats expérimentaux proches des simulations, ce qui montre la validité du calcul. On recherche ici le distance du l’obstacle le plus proche dans une mise en situation avec 3 obstacles selon une première configuration.
Obstacle 2 : d=1,7 m – amplitude : 1
Les paramètres de la simulation sont les suivants :
Fréquence d’échantillonnage Fe = 400 MHz (un points toutes les 2.5 ns), échantillonnage sur 10 bits
Circuit d’amplification : R = 300 kΩ Bande passante : 2,7 MHz
Classiquement le récepteur présente une réponse impulsionnelle hr(t) connue, que l’on détermine par mesure ou calcul. Une méthode de traitement d’un signal lidar selon l’état de l’art est d’opérer dans l’espace de Fourier. On numérise le signal en sortie du récepteur et on calcul sa transformée de Fourier, puis on lui applique un filtre F0(f) dont la fonction de transfert est proche de l’inverse de la transformée de Fourier de hr(t) :
F0(f) = 1/Hr(f) avec Hr(f) transformée de Fourier de hr(t).
Ces méthodes, couramment dénommée blanchiment de spectre au travers d’un filtre blanchisseur, sont largement décrites dans la littérature mais soulèvent de nombreuses difficultés de stabilité et complexité. Elles aboutissent le plus souvent à la nécessité d’utilisation de puissance de calcul élevée, inaccessible à un simple microprocesseur embarqué basse consommation d’énergie. Elles posent en outre des problèmes au niveau du traitement, la présence de bruit introduisant des divisions par zéro dans les calculs.
Un but de la présente invention est de palier certains des inconvénients précités en proposant une méthode de traitement du signal lidar pour un lidar TOF large champ de vue, permettant de discriminer les éléments/obstacles présents dans la scène éclairée et d’en déterminer la distance, et ce en un seul tir.
DESCRIPTION DE L’INVENTION La présente invention a pour objet une méthode de traitement d’un signal issu d’un lidar, ledit lidar réalisant une mesure d’un temps de vol et comprenant un dispositif d’émission configuré pour émettre des impulsions lumineuses en direction d’une scène selon un angle supérieur ou égal à 5° et un dispositif de réception, ledit dispositif de réception présentant une réponse impulsionnelle et comprenant un photo-détecteur configuré pour recevoir des impulsions réfléchies ou rétrodiffusée par au moins un élément de la scène et pour convertir lesdites impulsions en signal électrique, et un circuit d’amplification configuré pour générer un signal électrique amplifié, la méthode comprenant les étapes consistant à : A : numériser ledit signal électrique amplifié B : appliquer au moins une fonction temporelle de correction, dénommée filtre correcteur, audit signal électrique amplifié numérisé, de manière à générer un signal traité, ledit filtre correcteur étant déterminé à partir de ladite réponse impulsionnelle et d’une fonction d’analyse temporelle prédéterminée, ladite fonction d’analyse présentant au moins une valeur non nulle, dénommée discontinuité, à un instant donné dénommé instant de discontinuité, avec un retour rapide vers des valeurs sensiblement nulles autour de ladite discontinuité, C : déterminer une distance (di) dudit au moins un élément (Ei) à partir dudit signal traité.
Selon un mode de réalisation l’application du filtre correcteur consiste en une convolution du signal électrique amplifié numérisé avec ladite fonction temporelle de correction, ledit filtre correcteur étant déterminé par déconvolution de ladite réponse impulsionnelle par ladite fonction d’analyse prédéterminée.
Selon un mode de réalisation une présence dudit au moins un élément dans ladite scène correspond à un maximum local dudit signal traité, et ladite distance associée est déterminée à partir d’une localisation temporelle dudit maximum local.
Selon un mode de réalisation ladite réponse impulsionnelle présente un maximum à un instant t m-imp , et ledit au moins un instant de discontinuité de la fonction d’analyse est localisé temporellement au voisinage dudit instant t m -imp .
Selon un mode de réalisation la fonction d’analyse présente des valeurs nulles en dehors de ladite au moins une discontinuité.
Selon un mode de réalisation une fonction d’analyse présente soit une seule discontinuité, soit deux discontinuités, soit trois discontinuités, localisées respectivement à des instants de discontinuité rapprochés dans le temps.
Selon un mode de réalisation on applique une pluralité de filtres correcteurs déterminés à partir d’une pluralité de fonctions d’analyse, de manière à générer une pluralité de signaux traités associés, ladite distance dudit au moins un élément de la scène étant déterminée à partir de ladite pluralité de signaux traités.
Selon un mode de réalisation ladite pluralité de filtres correcteurs est appliquée via un processus itératif, jusqu’à ce qu’un signal traité final permette la détermination d’une distance correspondant à l’obstacle le plus proche.
Selon un mode de réalisation le processus itératif consiste à modifier des discontinuités, c’est à dire des valeurs non nulles desdites fonctions d’analyse.
Selon un mode de réalisation on applique d’abord un filtre correcteur correspondant à une fonction d’analyse présentant une seule discontinuité, puis des fonctions d’analyse présentant deux discontinuités ou trois discontinuités, lesdites discontinuités étant modifiées de manière itérative.
Selon un autre aspect l’invention concerne un système lidar par mesure d’un temps de vol comprenant : un dispositif d’émission configuré pour émettre des impulsions lumineuses en direction d’une scène selon un angle supérieur ou égal à 5 ° un dispositif de réception présentant une réponse impulsionnelle et comprenant : un photo-détecteur configuré pour recevoir des impulsions réfléchies ou rétrodiffusée par au moins un élément de la scène et pour convertir lesdites impulsions en signal électrique, un circuit d’amplification configuré pour amplifier ledit signal électrique, une unité de traitement dudit signal électrique amplifié configurée pour : numériser ledit signal électrique amplifié, appliquer au moins une fonction temporelle de correction, dénommée filtre correcteur, audit signal électrique amplifié numérisé, de manière à générer un signal traité (sf(t)), ledit filtre correcteur étant déterminé à partir de ladite réponse impulsionnelle et d’une fonction d’analyse temporelle prédéterminée, ladite fonction d’analyse présentant au moins une valeur non nulle, dénommée discontinuité, à un instant donné dénommé instant de discontinuité, avec un retour rapide vers des valeurs sensiblement nulles autour de ladite discontinuité, déterminer une distance dudit au moins un élément à partir dudit signal traité.
Selon un mode de réalisation le circuit d’amplification comprend un amplificateur transimpédance, un transformateur comprenant un primaire et un secondaire, et une capacité, le primaire du transformateur étant connecté à une anode du photo-détecteur, le secondaire étant connecté à une capacité, ladite capacité étant connectée à une entrée dudit amplificateur transimpédance.
L'invention se rapporte au domaine général des réseaux de télécommunications et plus particulièrement à la technologie permettant la localisation de produits au sein d’une boutique physique via l’utilisation d’un terminal mobile.
A l’instar des sites de vente en ligne, l’expérience utilisateur au sein d’une boutique physique a considérablement évolué ces dernières années. De nouvelles générations de boutiques automatisées (ex. Amazon Go) ont vu le jour. Celles-ci sont le plus souvent équipées d’un système de caméras apte à suivre chaque client situé dans le magasin afin d’en déduire le panier composé et la facture associée.
Alternativement ou cumulativement, ces boutiques nouvelles générations peuvent utiliser des systèmes de marquage des produits via par exemple des puces RFID permettant une reconnaissance automatique du contenu du panier du client lors de son passage en caisse.
Ces nouveaux parcours utilisateurs ont trait à l’encaissement des achats du client mais ne lui viennent pas en aide lors de l’étape initiale de la constitution du panier. Cette étape peut être parfois fastidieuse. C’est par exemple le cas lorsqu’un client cherche un livre dans un rayon comprenant de nombreux produits culturels (disques, livres, etc.) et dont le rangement est complexe et imparfait.
Il existe donc un besoin pour une solution technique permettant à un client d’être guider dans sa recherche de produit lors de son parcours en boutique
L'invention vient améliorer l'état de la technique et propose un procédé de localisation d’un objet d’une pluralité d’objets situés dans une boutique physique, chaque objet de ladite pluralité étant attaché à au moins une balise apte à émettre et recevoir des données, ledit procédé étant mis en œuvre par un dispositif de localisation et caractérisé en ce qu’il comprend, pour au moins un objet de la pluralité :
une étape de réception, en provenance de ladite au moins une balise, d’au moins un identifiant dudit au moins un objet et d’au moins une donnée associée, une étape de calcul de la distance entre ledit au moins un objet et ledit dispositif en fonction de ladite au moins une donnée reçue.
Avantageusement, selon l’invention, il est possible d’obtenir une information de localisation d’un produit présent dans un magasin physique. Concrètement, le procédé collecte un identifiant et une donnée en provenance des produits situés dans les rayons du magasin et plus particulièrement en provenance d’une balise qui leur est attachée, les balises étant aptes à émettre et recevoir des données / messages via des ondes radio. L’identifiant est par exemple le nom du produit, un code d’identification alphanumérique ou tout autre suite de caractères qui sert à identifier l’objet. A noter que l’identifiant peut identifier un unique objet ou bien un groupe d’objets. Optionnellement, l’identifiant peut être chiffré partiellement ou totalement.
Une fois les informations collectées, le procédé calcule la distance entre un objet et le dispositif, grâce à la donnée émise par cet objet. Concrètement le procédé détermine la distance entre l’objet et le dispositif via la méthode dite « du temps de vol ». Cette méthode est connue en soi et n’est pas décrite plus en détail ici. La donnée est par exemple la date courante obtenue au moment de l’émission par l’objet de l’identifiant.
On entend par date, une suite de caractères qui indique un moment précis dans une journée. A noter que la précision de cette date doit être suffisamment importante pour permettre un calcul le plus exact possible de la distance à laquelle l’objet sélectionné se trouve (par exemple, une précision à la seconde, à la milliseconde, à la nanoseconde ou bien plus fine encore). Bien évidement la vitesse de propagation des ondes est connue.
En outre, cela suppose que les horloges des produits et du dispositif soient synchronisées. Cette synchronisation est par exemple réalisée via une requête NTP (Network Time Protocol) préalable à l’étape de réception.
Selon un mode de mise en œuvre particulier de l'invention, un procédé tel que décrit ci-dessus est caractérisé en ce que l’étape de réception est suivie d’une étape de sélection d’au moins un premier objet de ladite pluralité via la sélection d’au moins un identifiant reçu et en ce que l’étape de calcul est réalisée uniquement pour ledit au moins un premier objet.
Ce mode de réalisation permet de restreindre le calcul de distance à un ou plusieurs objets sélectionnés. Le procédé sélectionne un objet ou un sous-ensemble via par exemple l’identifiant de l’objet ou du groupe d’objets. Alternativement, la sélection peut se faire de façon aléatoire.