Système coopératif pour l'aide à la conduite

N. Houdali, T. Ditchi, E. Géron, J. Lucas, and S. Holé

1AREMIF 27 mai 2013

Contexte

Perte de contrôle du véhicule Accidents.

La position du véhicule sur la route

2AREMIF 27 mai 2013

Plan

ContexteSystèmes existantsSpécificationsDescription du systèmeRésultats expérimentauxConclusion

3AREMIF 27 mai 2013

Systèmes existants

Techniques d’optique

Principe :

Traitement d’image Bandes blanches Position du véhicule

Inconvénient

Conditions environnementales

4AREMIF 27 mai 2013

Systèmes existants

Guidage magnétique passif

Principe : Marqueurs magnétiques Système embarqué

Inconvénient : Grand nombre de marqueurs

Coût d’installation

55AREMIF 27 mai 2013

Spécifications

• Système à bas coût• Production et installation simple• Système passif• Radio fréquence.

Système coopératif passif

6AREMIF 27 mai 2013

Description du système coopératif

• Deux éléments

Transpondeurs passifs Système embarqué.

• Principe

Communication Véhicule - Infrastructure, V2I.

7AREMIF 27 mai 2013

Description du système coopératif

E

R

Transponder

Emitter unit

Receiver unit

Receiver

Transmitter

8

Véhicule

Bandes blanches latérales

AREMIF 27 mai 2013

Description du transpondeur

Coût de production et d’installation

Profondeur de pénétration large Bande UHF (License libre)

Simplicité d’intégration Dipôle demi onde

Signature RF Résonateur SAW

Bande ISM (EU)0f 868.3MHz

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Description du résonateur SAW

Design du résonateur Mesure des paramètres S

Deux réseaux de réflecteurs Deux transducteurs IDT Effet piézoélectrique 4350Q

10

Identification efficace

Filtre passe-bande

AREMIF 27 mai 2013

Antenne d’émission

Antenne planaire

Réseau d’antennes

Distance Inter-élément

Alimentation en phase

22

2

λ0

Caractéristiques Design

11

0f 868.3MHz

AREMIF 27 mai 2013

Antenne d’émission

Rayonnement 3D (HFSS) Diagramme de rayonnement (Mesure)

55θθ HE

11dBiG 12

AREMIF 27 mai 2013

Antenne de réception

Rayonnement 3D (HFSS)

13

101θ;90θ HE

dBi5.2G

AREMIF 27 mai 2013

Description du système coopératif

L

(A, φ)

Distance estimée d ??

14

0fLOf

² MS

0

LO 0

: 1

f f 10KHz

B B

Sweep f MHz

f f

0f

fL

F

fLFfLF

AREMIF 27 mai 2013

Banc de mesure

15AREMIF 27 mai 2013

f0

Bruit

Réponse du transpondeur

16

M 0Signal résultant S fd=1.05m

AREMIF 27 mai 2013

Modèle théorique

17

j 3 20TH 2 2

0 0

2 f 2 f 2 fiff

S G, ,... G e × + a b c dQ f f iff

M 0Modélisation de S f

PropagationAller-retour

Filtre passe bande

BruitTranspondeur

AREMIF 27 mai 2013

Algorithme des moindres carrés

Bon ajustement de

Optimum à

MS

0

004

0

cd φ

f Distance estimée

18

0d

f0

AREMIF 27 mai 2013

Application de l’algorithme[1.05-1.46m] (Chambre anéchoide)

19

004

0

cd φ

f

AREMIF 27 mai 2013

Distance estimée (Chambre anéchoide)

20

0

c

4 f

0 0d φ

1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.451.05

1.1

1.15

1.2

1.25

1.3

1.35

1.4

1.45

1.5

Distance (m)

Dis

tanc

e (m

)

Real distance

Estimated distance

Erreur

2 cm (2%)

AREMIF 27 mai 2013

Application de l’algorithme [1.05-1.46m] (Environnement complexe)

21

E

R

Emitter unit

Receiver unit

AREMIF 27 mai 2013

1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.451.05

1.1

1.15

1.2

1.25

1.3

1.35

1.4

1.45

1.5

Distance (m)

Dis

tanc

e (m

)

Real distance

Anechoic chamber

Complex environment

Distance estimée (Environnement complexe)

22

Même erreur

2 cm (2%)

AREMIF 27 mai 2013

Conclusion

Simplicité de production et installation

Adaptation à tout environnement

Bonne précision

Implémentation dans des conditions réelles

23AREMIF 27 mai 2013

24

Questions ???

Fitting algorithm

2

1

min

n

M

MTSF

signalmeasuredThe:and

dcωbωaωiFFFFQ

iFFeGWhere 23

022

0

0

M

T

S

,...G,F

Method of least squares

25AREMIF 27 mai 2013