INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
ladite version compressée de ladite matrice de covariance de l’interférence lorsque la première technique (par exemple de type CSI-R2) est sélectionnée ; au moins une information parmi un indicateur de qualité du canal (CQI) – permettant notamment de déduire un schéma de modulation et codage à utiliser pour la transmission, un indicateur de rang (RI) – permettant de déterminer le nombre de couches spatiales à utiliser pour la transmission, ou un indicateur de précodage (PMI) lorsque la deuxième technique (par exemple de type CSI-D) est sélectionnée .
La présente invention propose une solution simple qui permet de résoudre les problèmes de consommation et de disponibilité d’une communication bidirectionnelle, tout en maintenant la capacité à commander et déclencher des fonctions embarquées sur l’unité roue, ceci en ajustant la taille et/ou la périodicité d’envoi des messages de signalement par l’unité roue à destination du dispositif de commande, selon le mode roulant ou non-roulant du véhicule.
La présente invention concerne aussi une unité roue comportant un circuit intégré propre à une application à microprocesseur pour une commande de l’unité, le circuit intégré étant doté d’un microprocesseur et de moyens de mémorisation, l’unité roue comprenant aussi un module de communication ultra-haute fréquence selon un protocole de communication bidirectionnel, remarquable en ce que le circuit intégré met en œuvre un procédé d’ajustement tel que décrit précédemment.
La présente invention concerne enfin un dispositif de communication ou une unité de dispositif de contrôle et/ou de commande centrale embarquée dans le véhicule automobile comportant une puce apte à mettre en œuvre le procédé d’ajustement tel que précédemment mentionné.
L’invention porte également sur un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions pour la mise en œuvre du procédé d’ajustement présenté par la présente demande lorsque ce procédé est mis en œuvre par un ordinateur.
L’invention porte enfin sur un support de stockage non transitoire lisible par ordinateur sur lequel sont stockées des instructions de code pour la mise en œuvre du procédé d’ajustement présenté par la présente demande.
La est une représentation schématique d’une vue d’un système de surveillance des pneumatiques dans un véhicule automobile, le système comprenant des unités roues associées chacune à une roue du véhicule et une unité de contrôle et/ou de commande centrale intégrée dans le véhicule automobile, le système pouvant communiquer à distance avec un appareil électronique tel qu’un téléphone portable en ondes ultra-haute fréquence ou UHF, un tel système étant connu de l’état de la technique mais pouvant mettre en œuvre le procédé d’ajustement selon la présente invention,
La est une représentation schématique d’un exemple de réalisation selon la présente invention du procédé d'ajustement des paramètres de communication entre une unité roue et un dispositif de contrôle et/ou de commande à distance dans le cas où le véhicule est dans un mode roulant,
La est une représentation schématique d’un exemple de réalisation selon la présente invention du procédé d'ajustement des paramètres de communication entre une unité roue et un dispositif de contrôle et/ou de commande à distance dans le cas où le véhicule est dans un mode non-roulant.
Dans la description et les revendications, et sur l’ensemble de ces figures, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques ou similaires.
Description détaillée de l'invention La présente invention concerne un procédé d'ajustement de l’un au moins des paramètres de communication entre une unité roue et un dispositif de contrôle et/ou de commande à distance.
La présente invention va maintenant être décrite en se référant aux figures 1, 2 et 3. La a déjà été décrite dans la partie introductive de la présente demande. Pour ne pas alourdir inutilement la description, ce qui va être énoncé pour une unité roue 3 est valable pour toutes les unités roues d’un véhicule automobile qui avaient été précédemment référencées 3a à 3d à la .
De même, le dispositif de contrôle et/ou de commande à distance sera référencé 2 dans la suite du présent exposé et peut être une unité électronique centrale de commande équipant un véhicule, un téléphone portable, une tablette électronique, une montre électronique ou un élément électronique équivalent ayant téléchargé une application lui permettant un échange bidirectionnel d’informations avec les unités roues 3 associées chacune à une roue respective d’un véhicule automobile.
Dans le cadre de la présente invention, comme il est d’ailleurs de plus en plus répandu pour des communications impliquant une ou des unités roues 3, une communication entre le dispositif de contrôle 2 et l’unité roue 3 se fait selon un protocole de communication permettant un échange bidirectionnel de données à courte distance en utilisant des ondes radio ultra-haute fréquence, avantageusement selon un protocole de communication du type Bluetooth®.
L’unité roue 3 comprend, pour ce faire, un module UHF doté d’un émetteur et d’un récepteur UHF, d’un microprocesseur et de moyens de mémorisation. Les échanges bidirectionnels peuvent concerner plusieurs canaux UHF différant de fréquence UHF. La communication UHF la plus fréquemment utilisée peut mettre à disposition trois canaux mais il pourrait y en avoir plus. Il a été possible d’avoir jusqu’à 25 canaux UHF pour un même module UHF équipant une unité roue 3. Par exemple, les messages de signalement utilisent trois canaux de fréquence.
L’unité roue 3 envoie, selon des premiers paramètres d’émissions prédéterminés, des messages de signalement de base ADV indiquant sa présence à tout dispositif de communication 2 en ondes ultra-haute fréquence se trouvant dans un environnement de l’unité roue 3. Ceci correspond au mode de communication dit « par défaut » MD.
représente un exemple de train d’impulsions utilisé dans le récepteur RF de la ;
représentent des histogrammes de fréquence de répétition pour des exemples de trains d’impulsions présentant différents taux de compression ;
représente un spectre et un spectrogramme pour deux exemples de trains d’impulsions sans modulation de PRF ;
représente un spectre et un spectrogramme pour deux exemples de trains d’impulsions avec une première modulation et une seconde modulation de PRF ;
représente un spectre et un spectrogramme pour deux exemples de trains d’impulsions avec une première modulation et une seconde modulation de PRF, mises en œuvre dans une méthode acquisition comprimée selon un mode de réalisation de la présente invention ;
représente schématiquement un module de reconstruction d’un signal ayant fait l’objet d’une acquisition comprimée selon un mode de réalisation de la présente invention ;
représente de manière schématique un dispositif d’acquisition comprimée et de reconstruction d’un signal selon une première variante de réalisation de la présente invention ;
représente de manière schématique un dispositif d’acquisition comprimée et de reconstruction d’un signal selon une seconde variante de réalisation de la présente invention.
Nous considérerons dans la suite un dispositif mettant en œuvre une méthode d’acquisition comprimée par échantillonnage non uniforme, NUWBS, comme décrit dans la partie introductive. L’acquisition comprimée fait appel à un mélange du signal à acquérir avec des trains d’impulsions distribuées au sein d’une trame. Les impulsions pourront être des ondelettes de Morlet, des ondelettes de Haar ou des fonctions de Gabor, de manière connue en soi.
A la différence de l’état de la technique décrit dans la partie introductive, les impulsions ne sont pas situées en positions temporelles prédéterminées, données par la période de répétition , décimées au moyen du taux de compression de manière à n’en retenir que parmi .
Selon une première idée à la base de l’invention, pendant une trame d’acquisition de durée , la fréquence de répétition est modulée autour d’une valeur moyenne, notée , avec une rampe de fréquence linéaire de pente .
Autrement dit, la fréquence de répétition des impulsions au sein d’une trame varie entre les valeurs :
où est l’excursion de la PRF pendant la durée de la trame d’acquisition.
Les positions temporelles indiquant le début des impulsions au sein de la trame sont données par les instants vérifiant :
Revenant à la Fig. 1, le train d’impulsions, , mélangé avec le signal reçu, est caractérisé par son taux de compression, , la fréquence porteuse, , et la durée, , de ses impulsions, ainsi que la fréquence de répétition maximale, . La fréquence de répétition moyenne des impulsions n’est alors autre que .
L’échantillonnage NUWBS est non-uniforme en raison de la distribution aléatoire de impulsions parmi les positions temporelles possibles au sein de la trame d’acquisition. Pour un taux de compression donné, les impulsions sont sélectionnées au moyen d’un tirage pseudo-aléatoire par une séquence PRBS ( Pseudo- Random Binary Sequence ).
Le taux de compression détermine, d’une part, le degré maximal de parcimonie spectrale que peut atteindre le récepteur et, d’autre part, la cadence moyenne à laquelle doit opérer le convertisseur analogique-numérique.
La Fig. 3A représente un histogramme de la fréquence de répétition des impulsions, autrement dit la densité de probabilité de la fréquence de répétition des impulsions pour un taux de compression de . On remarque que cette fréquence de répétition prend des valeurs fractionnaires de la fréquence de répétition maximale, : , etc.
Les Figs. 3B et 3C représentent la densité de fréquence de répétition des impulsions, respectivement pour un taux de compression et . On remarque que lorsque le taux de compression augmente, la distribution de densité de probabilité de la fréquence de répétition tend à se concentrer sur la valeur maximale, . Cette concentration est problématique dans la mesure où la cadence de conversion du convertisseur analogique/digital doit suivre la fréquence de répétition maximale du train d’impulsions, celle-ci devant par ailleurs être égale à la largeur de bande si l’intégralité de la bande est à analyser ou à acquérir. En d’autres termes la méthode d’acquisition comprimée NUWBS telle que décrite dans l’état de la technique suppose de recourir à des convertisseurs A/D rapides pour analyser ou acquérir des signaux large bande. Or, de tels convertisseurs sont coûteux et ne présentent pas une grande dynamique.
Le but de la présente invention est par conséquent de proposer une méthode d’acquisition comprimée permettant d’acquérir un signal/analyser une large bande RF et, le cas échéant de reconstruire le signal qui y est présent, sans devoir recourir à des convertisseurs A/D opérant à une cadence élevée, de l’ordre de la largeur de bande en question.
Présentation de l’invention La présente invention est définie par une méthode d’acquisition comprimée d’un signal spectralement parcimonieux au sein d’une bande spectrale donnée, le signal reçu étant mélangé pendant une trame d’acquisition avec un train d’impulsions se succédant à une fréquence de répétition au sein de cette trame, lesdites impulsions étant de durée inférieure ou égale à l’inverse de largeur de la bande spectrale et présentant un spectre centré sur la fréquence centrale de cette bande, le résultat du mélange étant filtré au moyen d’un filtrage passe-bas avant d’être échantillonné pour fournir des échantillons complexes représentatifs du signal reçu, ladite méthode étant originale en ce que ladite fréquence de répétition est modulée dans le temps pendant la durée de la trame d’acquisition.
La fréquence de répétition est avantageusement modulée linéairement dans le temps, et parcourt pendant la trame d’acquisition une plage de fréquence de répétition entre une valeur minimale et une valeur maximale , soit par valeurs croissantes, soit par valeurs décroissantes.
L’excursion de modulation de la fréquence de répétition ( ) est préférentiellement choisie de manière à ce que la largeur spectrale balayée par chaque raie spectrale du train d’impulsion, est telle que où est l’entier défini par , est ladite fréquence centrale, et est la fréquence de répétition moyenne des impulsions sur la durée de la trame d’acquisition.
Les impulsions sont typiquement choisies parmi des ondelettes de Morlet, des ondelettes de Haar et des fonctions de Gabor.
Le filtre passe-bande présente avantageusement une fréquence de coupure sensiblement égale à où est la fréquence de répétition moyenne des impulsions sur la durée de la trame d’acquisition.
Selon une variante, le signal reçu est mélangé pendant une trame d’acquisition avec un premier train d’impulsions se succédant à une première fréquence de répétition au sein de cette trame, et pendant cette même trame d’acquisition, est mélangé avec un second train d’impulsions se succédant avec une seconde fréquence de répétition, les première et seconde fréquences de répétition étant linéairement modulées dans le temps pendant la trame d’acquisition.
Le résultat du mélange avec le premier train d’impulsions est ensuite filtré au moyen d’un premier filtrage passe-bas avant d’être échantillonné pour fournir des premiers échantillons complexes, et le résultat du mélange avec le second train d’impulsions est filtré au moyen d’un second filtrage passe-bas avant d’être échantillonné pour fournir des seconds échantillons complexes, l’ensemble des premiers et seconds échantillons complexes étant représentatifs du signal reçu.
L’invention concerne en outre une méthode de reconstruction d’un signal spectralement parcimonieux au sein d’une bande spectrale donnée, ledit signal ayant fait l’objet d’une acquisition comprimée par une méthode d’acquisition comprimée comme indiqué ci-dessus, les échantillons complexes relatifs aux différentes impulsions du train d’impulsions étant successivement multipliés par des valeurs spectrales de ces impulsions pour fournir des valeurs spectrales pondérées, cette opération étant répétée pour une pluralité de fréquences équidistribuées dans la bande spectrale, lesdites valeurs spectrales pondérées étant sommées sur la durée de la trame d’acquisition pour chaque fréquence de la pluralité de fréquences équidistribuées pour obtenir des coefficients complexes à chacune de ces fréquences, des phaseurs à ces fréquences étant ensuite pondérés par lesdits coefficients correspondants avant d’être sommés pour fournir une estimation du signal reçu.
représente de manière schématique un récepteur RF utilisant une méthode d’acquisition comprimée par échantillonnage NUWBS, connue de l’état de la technique ;
L’utilisation, en tant qu’information relative à la technique sélectionnée, d’une version compressée de la matrice de covariance de l’interférence ou d’une information parmi le groupe précité permet de renvoyer à l’émetteur des informations peu volumineuses, allégeant ainsi la communication entre l’émetteur et le récepteur.
Dans un mode de réalisation, le procédé de communication de l’invention comprend la réception d’un indicateur représentatif d’une technique de compression à mettre en œuvre pour déterminer ladite version compressée de la matrice de covariance de l’interférence.
Cette réception d’un indicateur permet de choisir le type de compression sur lequel repose la première technique d’acquisition de la connaissance du canal en émission.
Dans un mode de réalisation, au moins une desdites étapes d’estimation de la matrice de covariance de l’interférence, de sélection d’une technique d’acquisition ou de transmission d’au moins une information relative à ladite technique d’acquisition sélectionnée est réalisée de manière périodique et/ou suite à une variation du canal entre ledit émetteur et ledit récepteur.
La sélection de la technique d’acquisition de manière périodique ou suite à variation du canal entre l’émetteur permet de maintenir un choix de technique d’acquisition pertinent, même si les conditions de communication entre l’émetteur et le récepteur changent.
Dans un mode de réalisation, le procédé de communication comprend la transmission d’un signal de référence vers ledit émetteur .
La transmission de ce signal de référence (par exemple de type SRS pour « Sounding Reference Signal ») permet d’adapter le choix de précodage au fil du temps. Elle peut notamment être mise en œuvre lorsque la première technique est sélectionnée.
La transmission du signal de référence (par exemple de type SRS pour « Sounding Reference Signal ») peut être périodique. En variante, la transmission du signal de référence peut être apériodique, et déclenchée par la réception d’une requête en provenance de l’émetteur.
L’invention propose également le procédé de communication mis en œuvre au niveau de l’émetteur.
Ce procédé selon l’invention est remarquable en ce qu’il comprend :
la réception d’au moins une information en provenance du récepteur et relative à une technique d’acquisition de la connaissance du canal en émission sélectionnée par ledit récepteur parmi un groupe de techniques comprenant une première technique reposant sur une version compressée d’une matrice de covariance de l’interférence, représentative de la structure spatiale de l’interférence en réception, et au moins une deuxième technique.
En particulier, un tel procédé peut déterminer un format d’émission des données à partir de cette information (par exemple définir une matrice de précodage, un schéma de modulation et codage, et/ou un nombre de couches spatiales à utiliser en émission). Le procédé peut ensuite transmettre les données en utilisant le format d’émission ainsi défini.
En d’autres termes, le procédé peut mettre en œuvre une technique d’émission apte à prendre en compte l’information reçue par ledit émetteur.
Dans un mode de réalisation, le procédé met en œuvre, lorsque ladite information en provenance du récepteur est ladite version compressée de ladite matrice de covariance de l’interférence :
la réception d’un signal de référence en provenance dudit récepteur, l’estimation d’un canal entre ledit récepteur et ledit émetteur à partir dudit signal de référence, l’estimation d’un canal entre ledit émetteur et ledit récepteur, à partir de ladite estimation du canal entre ledit récepteur et ledit émetteur, par réciprocité, la construction, pour chaque sous-bande d’une pluralité de sous-bandes de fréquence, d’un ensemble de matrices de précodage, à partir de l’estimation du canal entre ledit émetteur et ledit récepteur et de ladite version compressée de la matrice de covariance de l’interférence, et la sélection, dans chaque ensemble de matrices de précodage associé à une sous-bande, d’une matrice de précodage, telle qu’un paramètre de transmission résultant de cette sélection de matrices respecte un critère, également appelé deuxième critère dans la description.
En particulier, le récepteur sélectionne une combinaison de matrices de précodage, qui lorsqu’elles sont utilisées par l’émetteur, permettent de maximiser un paramètre de transmission, par exemple un débit de transmission.
Les sources d’énergie élémentaire de la cellule C peuvent présenter une nature mixte, par exemple une combinaison entre un générateur électrique et un élément de stockage.
Chaque module M comporte également un circuit de sélection 12 et un circuit de basculement de polarité 14 permettant d’obtenir en sortie du module la ou les tensions souhaitées.
Le circuit de sélection 12 est un ensemble d’interrupteurs connectés aux cellules C pour permettre par changement de l’état (ouverture ou fermeture) des interrupteurs de connecter en série/en parallèle ou de contourner (by-passer) certaines cellules.
Plus précisément, le circuit de sélection 12 est propre à sélectionner des cellules C pour obtenir un ensemble de cellules sélectionnées, qui participeront à la génération de la phase.
L’ensemble des cellules C comprend également une première cellule d’extrémité C 1 dont le pole négatif est relié au circuit de basculement de polarité 14, et une deuxième cellule d’extrémité C n , dont le pole positif est relié au circuit de basculement de polarité 14. Ces première et deuxième cellules d’extrémité C 1 et C n font partie de l’ensemble des cellules C, et à ce titre peuvent faire partie d’un ensemble de cellules sélectionnées mais sans que cela soit impératif.
Pour le cas de la , la première cellule d’extrémité est la première cellule C 1 et la deuxième cellule d’extrémité est la 5-ième cellule C 5 .
Dans le cas de la , le circuit de sélection 12 n’est pas représenté mais il est visible pour les cas des figures 3 et 4.
En particulier, le module M de la comporte huit interrupteurs, quatre premiers interrupteurs SW 1,1 , SW 1,2, SW 1,3 et SW 1,4 permettant de mettre en série les cellules C 1 , C 2 , C 3 et C 4 et quatre deuxièmes interrupteurs SW 2,1 , SW 2,2, SW 2,3 et SW 2,4 permettant de contourner les cellules C 1 , C 2 , C 3 et C 4 . Le module M de la correspond à un autre montage impliquant douze interrupteurs SW 1 à SW 12 .
Les interrupteurs SW sont, par exemple, des transistors présentant un état passant et un état bloqué. Typiquement, il pourra être utilisé des transistors à effet de champ à grille isolée plus couramment dénommée MOSFET. MOSFET est un acronyme renvoyant à la dénomination anglaise de « Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor » qui se traduit littéralement par « transistor à effet de champ à structure métal-oxyde-semiconducteur ».
Le circuit de basculement de polarité 14 permet de faire basculer la polarité de l’ensemble de cellules sélectionnées, c’est-à-dire que le circuit de basculement de polarité 14 permet d’inverser ou non la polarité des cellules connectées.
Dans l’exemple proposé, le circuit de basculement de polarité 14 est un pont en H.
Le pont en H comporte quatre interrupteurs SW H1 , SW H 2 , SW H 3 , et SW H 4 .
Le pont en H comprend deux branches B1 et B2 en parallèle, à savoir une première branche B1 comportant en série le premier interrupteur SW H1 et le troisième interrupteur SW H 3 et une deuxième branche B2 comportant en série le deuxième interrupteur SW H2 et le quatrième interrupteur SW H 4 .
Chaque branche B1 et B2 comporte un point milieu respectif permettant d’extraire une tension, le point milieu de la première branche B1 correspondant à une sortie négative OUT- et le point milieu de la deuxième branche B2 correspondant à une sortie positive OUT+. La tension de sortie du pont en H correspond à la différence de potentiel entre la sortie positive OUT+ et la sortie négative OUT-.
Dans l’exemple décrit, les branches B1 et B2 sont connectées entre la borne négative de la première cellule C 1 et la borne positive de la n-ième cellule C n . Plus précisément, la borne négative de la première cellule C 1 est connectée au premier interrupteur SW H1 et au deuxième interrupteur SW H2 tandis que la borne positive de la n-ième cellule C n est connectée au troisième interrupteur SW H 3 et au quatrième interrupteur SW H 4 .
Conformément à la représentation choisie dans la où la première cellule C 1 et la n-ième cellule C n est en haut, le premier interrupteur SW H1 et le deuxième interrupteur SW H2 correspondent au bas du pont en H alors que le troisième interrupteur SW H 3 et le quatrième interrupteur SW H 4 correspondent au haut du pont en H.