FR3144458A1

FR3144458A1 - System for detecting a motor vehicle comprising a transmission module and a reception module of a light beam

Info

Publication number: FR3144458A1
Application number: FR2214454A
Authority: FR
Inventors: Pierre Renaud; Mickaël MIMOUN; Sid Ahmed BEDDAR; Mathéo GOURDON; Geoffrey PIQUARD
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 2022-12-23
Filing date: 2022-12-23
Publication date: 2024-06-28
Also published as: WO2024133411A1

Abstract

L’invention concerne un système lumineux d’un véhicule automobile comportant un module d'émission (2) comportant un module lumineux (21) apte à émettre un faisceau lumineux (F1) dont le spectre présente au moins une portion dans le spectre visible, le module lumineux étant apte à modifier l’état de polarisation (S, P) du faisceau lumineux émis, et une unité de modulation (22) apte à recevoir une instruction de modulation (Seq, Sig), et agencée pour, à la réception de ladite instruction de modulation, contrôler le module lumineux pour moduler l’état de polarisation du faisceau lumineux émis. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 The invention relates to a lighting system of a motor vehicle comprising an emission module (2) comprising a light module (21) capable of emitting a light beam (F1) whose spectrum has at least a portion in the visible spectrum, the light module being capable of modifying the polarization state (S, P) of the emitted light beam, and a modulation unit (22) capable of receiving a modulation instruction (Seq, Sig), and arranged for, upon reception of said modulation instruction, control the light module to modulate the polarization state of the emitted light beam. Figure to be published with the abstract: Fig. 1

Description

Motor vehicle detection system comprising a transmission module and a reception module for a light beam

L’invention concerne le domaine de l’éclairage automobile et des fonctions de communications d’un véhicule ou de détection d’un objet par un véhicule automobile et d’estimation de la distance séparant cet objet du véhicule. Plus précisément, l’invention concerne un système d’éclairage d’un véhicule automobile apte à mettre en œuvre des fonctions de télémétrie ou de communication au moyen de la lumière qu’il émet.The invention relates to the field of automotive lighting and vehicle communications functions or detection of an object by a motor vehicle and estimation of the distance separating this object from the vehicle. More specifically, the invention relates to a lighting system of a motor vehicle capable of implementing telemetry or communication functions by means of the light that it emits.

Il est connu, dans le domaine automobile, d’utiliser un faisceau lumineux pulsé émis par un module lumineux d’un système lumineux d’un véhicule automobile pour réaliser une fonction photométrique donnée.It is known, in the automotive field, to use a pulsed light beam emitted by a light module of a lighting system of a motor vehicle to perform a given photometric function.

De façon classique, la source lumineuse permettant l’émission de ce faisceau lumineux est contrôlée par un signal électrique modulé en largeur d’impulsion, ou PWM (de l’anglais « Pulse Width Modulation »). La source lumineuse est ainsi périodiquement activée et désactivée par ce signal PWM, de sorte que le faisceau lumineux émis soit composé d’impulsions lumineuses se succédant avec une fréquence suffisamment élevée pour que l’œil humain ne les distingue plus. L’intensité du faisceau lumineux émis est fonction du rapport cyclique de ce signal PWM, de sorte qu’il soit possible de la contrôler en ajustant ce rapport cyclique et donc de réaliser une fonction photométrique.Conventionally, the light source enabling the emission of this light beam is controlled by a pulse width modulated electrical signal, or PWM (from the English “Pulse Width Modulation”). The light source is thus periodically activated and deactivated by this PWM signal, so that the emitted light beam is composed of light pulses succeeding one another with a frequency high enough that the human eye can no longer distinguish them. The intensity of the emitted light beam is a function of the duty cycle of this PWM signal, so that it is possible to control it by adjusting this duty cycle and therefore to perform a photometric function.

Au-delà de la réalisation d’une ou plusieurs fonctions photométriques, comme un feu diurne ou un éclairage de type croisement, diverses fonctions peuvent être mises en œuvre par ce type de module lumineux. Par exemple, la source lumineuse du module lumineux peut être contrôlée pour que les impulsions du faisceau lumineux émis transportent une séquence de données. Le système lumineux peut ainsi réaliser une fonction de télémétrie en étant équipé d’un module de réception afin de recevoir le faisceau lumineux émis, après réflexion sur un objet au voisinage du véhicule. Une unité de calcul du véhicule automobile peut alors, après détection de la séquence de données dans le faisceau lumineux reçu, déterminer le temps de vol du faisceau lumineux émis et donc évaluer la distance séparant le véhicule de l’objet. Un autre système, équipant un autre véhicule ou une infrastructure, peut aussi comporter un tel module de réception ainsi qu’une unité de calcul, ce qui permet de réaliser une fonction de communication véhicule à véhicule ou véhicule à infrastructure.Beyond the realization of one or more photometric functions, such as a daytime running light or dipped-beam lighting, various functions can be implemented by this type of light module. For example, the light source of the light module can be controlled so that the pulses of the emitted light beam carry a data sequence. The lighting system can thus perform a telemetry function by being equipped with a reception module in order to receive the emitted light beam, after reflection on an object in the vicinity of the vehicle. A calculation unit of the motor vehicle can then, after detecting the data sequence in the received light beam, determine the flight time of the emitted light beam and therefore evaluate the distance separating the vehicle from the object. Another system, equipping another vehicle or an infrastructure, can also include such a reception module as well as a calculation unit, which makes it possible to perform a vehicle-to-vehicle or vehicle-to-infrastructure communication function.

De la sorte, le faisceau lumineux peut conserver sa fonction originelle, à savoir réaliser une fonction photométrique, tout en permettant au système lumineux de mettre en œuvre une fonction de télémétrie, laquelle peut être particulièrement avantageuse par exemple pour des fonctions d’assistance à la conduite ou dans le cadre d’une conduite autonome ou semi-autonome, et/ou une fonction de communication.In this way, the light beam can retain its original function, namely performing a photometric function, while allowing the lighting system to implement a telemetry function, which can be particularly advantageous, for example, for driving assistance functions or in the context of autonomous or semi-autonomous driving, and/or a communication function.

Toutefois, ce type de système basé sur l’utilisation d’un module d’émission capable à la fois de réaliser une fonction lumineuse photométrique et une transmission de données présente un inconvénient. En effet, le module de réception destiné à recevoir le faisceau lumineux transportant les données, qu’il soit agencé dans le même véhicule ou dans un autre véhicule ou une infrastructure, doit comporter au moins un photodétecteur pour convertir ce faisceau lumineux en un signal électrique, lequel peut alors être traité par l’unité de calcul pour y détecter une ou plusieurs impulsions.However, this type of system based on the use of a transmission module capable of both performing a photometric light function and data transmission has a drawback. Indeed, the reception module intended to receive the light beam carrying the data, whether it is arranged in the same vehicle or in another vehicle or infrastructure, must include at least one photodetector to convert this light beam into an electrical signal, which can then be processed by the calculation unit to detect one or more pulses therein.

Or, dans certaines conditions, ce photodétecteur peut voir son rapport signal à bruit être fortement dégradé, compte tenu des sources de lumière parasite présentes dans l’environnement du véhicule, comme de l’éclairage urbain, de l’éclairage automobile de véhicules croisés ou suivis, voire de la lumière du soleil dans des conditions d’ensoleillement importantes, et de la nature des objets présents dans l’environnement, et notamment de leur capacité de réflexion. Cette dégradation du rapport signal à bruit peut alors diminuer la précision de l’unité de calcul dans l’estimation de la distance de l’objet cible, voire entrainer des détections de faux positifs.However, under certain conditions, this photodetector may see its signal-to-noise ratio significantly degraded, taking into account the sources of stray light present in the vehicle's environment, such as urban lighting, automobile lighting of passing or following vehicles, or even sunlight in high sunlight conditions, and the nature of the objects present in the environment, and in particular their reflective capacity. This degradation of the signal-to-noise ratio can then reduce the accuracy of the calculation unit in estimating the distance of the target object, or even lead to false positive detections.

Il existe ainsi un besoin pour un système lumineux d’un véhicule automobile, capable de réaliser à la fois une fonction photométrique donnée et une fonction de transmission d’information, et dont le rapport signal à bruit soit amélioré.There is thus a need for a lighting system for a motor vehicle, capable of performing both a given photometric function and an information transmission function, and whose signal-to-noise ratio is improved.

La présente invention se place dans ce contexte, et vise à répondre à ce besoin.The present invention is placed in this context, and aims to meet this need.

A ces fins, l’invention a pour objet un système lumineux d'un véhicule automobile, comportant un module d'émission comportant un module lumineux apte à émettre un faisceau lumineux dont le spectre présente au moins une portion dans le spectre visible, le module lumineux étant apte à modifier l’état de polarisation du faisceau lumineux émis, et une unité de modulation apte à recevoir une instruction de modulation, et agencée pour, à la réception de ladite instruction de modulation, contrôler le module lumineux pour moduler l’état de polarisation du faisceau lumineux émis.For these purposes, the invention relates to a lighting system of a motor vehicle, comprising an emission module comprising a light module capable of emitting a light beam whose spectrum has at least one portion in the visible spectrum, the light module being capable of modifying the polarization state of the emitted light beam, and a modulation unit capable of receiving a modulation instruction, and arranged to, upon receipt of said modulation instruction, control the light module to modulate the polarization state of the emitted light beam.

A contrario des solutions connues, lesquelles proposent de moduler l’amplitude, en tout ou rien, de ce faisceau lumineux émis, ce qui les rend sensibles au bruit et induit des pertes de performance au regard des fonctions photométriques qu’elles réalisent, l’invention se propose ainsi de transmettre de l’information via des états de polarisation de la lumière du faisceau lumineux émis par un module lumineux, lequel réalise nativement une fonction photométrique. Une séquence de données ou un signal particulier pourra ainsi être codée dans un faisceau lumineux émis au travers de changements, discrets ou continus, de l’état de polarisation de la lumière qui le compose. Il pourra par exemple s’agir d’une suite de changements d’une polarisation rectiligne horizontale P vers une polarisation rectiligne horizontale S, et inversement. Il pourra encore s’agir d’une suite de changements d’une polarisation circulaire gauche vers une polarisation circulaire droite, et inversement. Plus généralement, il pourra encore s’agir de changements de valeurs du déphasage entre les composantes verticales et horizontales de la lumière, les variations de ce déphasage pouvant être continues, la modulation étant ainsi de type analogique, ou pouvant se faire entre plusieurs valeurs discrètes de déphasage, définies préalablement, la modulation étant alors de type numérique.Contrary to known solutions, which propose to modulate the amplitude, in all or nothing, of this emitted light beam, which makes them sensitive to noise and induces performance losses with regard to the photometric functions that they perform, the invention thus proposes to transmit information via polarization states of the light of the light beam emitted by a light module, which natively performs a photometric function. A sequence of data or a particular signal can thus be encoded in a light beam emitted through discrete or continuous changes in the polarization state of the light that composes it. For example, this could be a series of changes from a horizontal rectilinear polarization P to a horizontal rectilinear polarization S, and vice versa. It could also be a series of changes from a left circular polarization to a right circular polarization, and vice versa. More generally, it could also involve changes in the phase shift values between the vertical and horizontal components of the light, the variations in this phase shift being able to be continuous, the modulation thus being of the analog type, or being able to be done between several discrete phase shift values, defined beforehand, the modulation then being of the digital type.

Il est ainsi possible de moduler un signal prédéterminé ou une séquence de données prédéterminée pour permettre au système de mettre en œuvre simultanément une fonction photométrique donnée et une fonction de télémétrie. Il est également possible de moduler une séquence de données, ou un signal, transportant une information que le véhicule souhaite communiquer à un autre véhicule ou une autre infrastructure.It is thus possible to modulate a predetermined signal or a predetermined data sequence to enable the system to simultaneously implement a given photometric function and a telemetry function. It is also possible to modulate a data sequence, or a signal, carrying information that the vehicle wishes to communicate to another vehicle or another infrastructure.

Il est à relever que les sources de lumière susceptibles de générer du bruit venant s’ajouter au faisceau lumineux émis, émettent de la lumière qui n’est globalement pas ou peu polarisée, ou en d’autres termes composée de trains d’ondes polarisées aléatoirement. En d’autres termes, une portion du faisceau lumineux modulé avec un état de polarisation donné sera bruitée par une partie seulement de cette lumière, de sorte que le rapport signal à bruit est amélioré.It should be noted that light sources likely to generate noise in addition to the emitted light beam emit light that is not or only slightly polarized overall, or in other words composed of randomly polarized wave trains. In other words, a portion of the modulated light beam with a given polarization state will be noisy by only part of this light, so that the signal-to-noise ratio is improved.

Dans un mode de réalisation de l’invention, le module lumineux comporte une source lumineuse et un contrôleur de polarisation apte à modifier l’état de polarisation de la lumière émise par la source lumineuse, et l’unité de modulation est agencée pour, à la réception de ladite instruction de modulation, contrôler le contrôleur de polarisation pour entrainer une séquence de changements d’état de polarisation de la lumière émise par la source lumineuse.In one embodiment of the invention, the light module comprises a light source and a polarization controller capable of modifying the polarization state of the light emitted by the light source, and the modulation unit is arranged to, upon receipt of said modulation instruction, control the polarization controller to cause a sequence of changes in the polarization state of the light emitted by the light source.

Par exemple, le contrôleur de polarisation pourra comporter un polariseur linéaire agencé en aval de la source lumineuse et apte à polariser de la lumière émise par la source lumineuse selon une direction de polarisation donnée, et un élément optique à retard agencé en aval du polariseur linéaire et apte à polariser de la lumière issue du polariseur avec un état de polarisation elliptique, l’élément optique à retard étant monté rotatif dans le module lumineux, notamment autour d’un axe de rotation sensiblement confondu avec la direction globale d’émission de la source lumineuse. On comprend ainsi que la position angulaire de l’élément optique à retard permet ainsi de contrôler l’angle d’ellipticité de la lumière issue du contrôleur de polarisation.For example, the polarization controller may comprise a linear polarizer arranged downstream of the light source and capable of polarizing light emitted by the light source according to a given polarization direction, and a delay optical element arranged downstream of the linear polarizer and capable of polarizing light from the polarizer with an elliptical polarization state, the delay optical element being rotatably mounted in the light module, in particular around an axis of rotation substantially coincident with the overall emission direction of the light source. It is thus understood that the angular position of the delay optical element thus makes it possible to control the ellipticity angle of the light from the polarization controller.

Le cas échéant, le contrôleur de polarisation est équipé d’un actionneur apte à entrainer une rotation de l’élément optique à retard et l’unité de modulation est agencée pour, à la réception de ladite instruction de modulation, contrôler l’actionneur pour entrainer une séquence de rotations de l’élément optique à retard, de sorte à provoquer une séquence de changements de l’angle d’ellipticité de la lumière issue du contrôleur de polarisation.Where appropriate, the polarization controller is equipped with an actuator capable of driving a rotation of the optical delay element and the modulation unit is arranged to, upon receipt of said modulation instruction, control the actuator to drive a sequence of rotations of the optical delay element, so as to cause a sequence of changes in the ellipticity angle of the light coming from the polarization controller.

L’unité de modulation pourra par exemple asservir la rotation de l’élément optique à retard à un signal modulant donné, prédéterminé ou reçu d’une unité de calcul, de sorte que l’angle d’ellipticité de la lumière émise par le module lumineux reproduise ce signal modulant. En variante, l’unité de modulation pourra par exemple contrôler la rotation de l’élément optique à retard selon une séquence de données modulante, prédéterminée ou reçue d’une unité de calcul, de sorte que l’angle d’ellipticité de la lumière émise soit commuté séquentiellement entre plusieurs valeurs discrètes selon les données de la séquence de données modulantes. Les valeurs des données de cette séquence se trouvent ainsi codées dans les valeurs d’angle d’ellipticité, ou dans les changements de ces valeurs, que présente successivement la polarisation du faisceau lumineux émis par le module lumineux.The modulation unit may, for example, control the rotation of the optical delay element to a given modulating signal, predetermined or received from a calculation unit, such that the ellipticity angle of the light emitted by the light module reproduces this modulating signal. Alternatively, the modulation unit may, for example, control the rotation of the optical delay element according to a sequence of modulating data, predetermined or received from a calculation unit, such that the ellipticity angle of the emitted light is switched sequentially between several discrete values according to the data of the sequence of modulating data. The values of the data of this sequence are thus coded in the ellipticity angle values, or in the changes in these values, successively exhibited by the polarization of the light beam emitted by the light module.

Par exemple, le polariseur linéaire pourra comporter une lame semi-réfléchissante inclinée selon l’angle de Brewster vis-à-vis de l’axe d’émission de la source lumineuse ou un polariseur à grille. Par exemple toujours, l’élément optique à retard pourra comporter une ou plusieurs lames à retard, demi-onde ou quart d’onde, ou encore une paire de prismes de Fresnel en losange.For example, the linear polarizer may include a semi-reflecting plate inclined at the Brewster angle relative to the emission axis of the light source or a grid polarizer. For example, the optical delay element may include one or more half-wave or quarter-wave delay plates, or a pair of diamond-shaped Fresnel prisms.

Dans un autre mode de réalisation, alternatif ou cumulatif, le module lumineux comporte une source lumineuse de type spin-LED apte à émettre de la lumière présentant une polarisation circulaire dont le sens est contrôlable et l’unité de modulation est agencée pour, à la réception de ladite instruction de modulation, contrôler la source lumineuse pour entrainer une séquence de changements de sens de la polarisation circulaire de la source lumineuse. Une telle spin-LED est notamment conçue à partir de plusieurs couches superposées de semi-conducteur, comme une première couche de nitrure de gallium non dopé (GaN), suivie de couches de nitrure de gallium dopé au silicium (n-Gan), de couches de nitrure d'aluminium-gallium dopé au silicium (n- AlGaN, couche de blocage de trou), de couches de nitrure de gallium non dopé (GaN), de couches de nitrure d'indium-gallium (InGaN, couche active formant un puit quantique), de couche de nitrure d'aluminium-gallium dopé au magnésium (p-AlGaN, couche de blocage d’électron) et de couches de nitrure de gallium dopé au magnésium (p-GaN), et incluant une couche d’injection de spin, par exemple d’une couche de nitrure de gallium-chrome (GaCrN). Dans un exemple, l’unité de modulation pourra être apte à appliquer un champ magnétique, par exemple d’amplitude de quelques Tesla, à la spin-LED, via cette couche d’injection de spin, pour contrôler le sens de polarisation circulaire.In another embodiment, alternative or cumulative, the light module comprises a spin-LED type light source capable of emitting light having a circular polarization whose direction is controllable and the modulation unit is arranged to, upon receipt of said modulation instruction, control the light source to cause a sequence of changes in the direction of the circular polarization of the light source. Such a spin-LED is notably designed from several superimposed layers of semiconductor, such as a first layer of undoped gallium nitride (GaN), followed by layers of silicon-doped gallium nitride (n-Gan), layers of silicon-doped aluminum-gallium nitride (n-AlGaN, hole blocking layer), layers of undoped gallium nitride (GaN), layers of indium-gallium nitride (InGaN, active layer forming a quantum well), layers of magnesium-doped aluminum-gallium nitride (p-AlGaN, electron blocking layer) and layers of magnesium-doped gallium nitride (p-GaN), and including a spin injection layer, for example a layer of gallium-chromium nitride (GaCrN). In one example, the modulation unit may be able to apply a magnetic field, for example of amplitude of a few Tesla, to the spin-LED, via this spin injection layer, to control the direction of circular polarization.

L’unité de modulation pourra par exemple contrôler le sens de rotation de la polarisation circulaire de la lumière émise par la source lumineuse selon une séquence de données modulante, prédéterminée ou reçue d’une unité de calcul, de sorte que ce sens de rotation soit commuté séquentiellement entre une valeur gauche et une valeur droite, selon les données de la séquence de données modulantes. Les valeurs des données de cette séquence se trouvent ainsi codées dans les sens de rotation, ou dans les changements de sens de rotation, que présente successivement la polarisation circulaire du faisceau lumineux émis par le module lumineux.The modulation unit may, for example, control the direction of rotation of the circular polarization of the light emitted by the light source according to a sequence of modulating data, predetermined or received from a calculation unit, such that this direction of rotation is switched sequentially between a left value and a right value, according to the data of the sequence of modulating data. The values of the data of this sequence are thus coded in the directions of rotation, or in the changes in direction of rotation, successively exhibited by the circular polarization of the light beam emitted by the light module.

Dans un autre mode de réalisation, alternatif ou cumulatif, le module lumineux comporte une pluralité de sources lumineuses chacune contrôlable sélectivement et une pluralité de dispositifs polarisateurs chacun associé à l’une des sources lumineuses en étant agencé pour polariser de la lumière émise par cette source lumineuse selon un état de polarisation donné, et l’unité de modulation est agencée pour, à la réception de ladite instruction de modulation, contrôler lesdites sources lumineuses pour entrainer une séquence d’activation sélective des sources lumineuses.In another embodiment, alternative or cumulative, the light module comprises a plurality of light sources each selectively controllable and a plurality of polarizing devices each associated with one of the light sources while being arranged to polarize light emitted by this light source according to a given polarization state, and the modulation unit is arranged to, upon receipt of said modulation instruction, control said light sources to cause a sequence of selective activation of the light sources.

L’unité de modulation pourra par exemple activer séquentiellement des sources lumineuses, les unes après les autres, selon une séquence de données modulante, prédéterminée ou reçue d’une unité de calcul, de sorte que le faisceau lumineux émis par le module lumineux soit composé d’un train continu de faisceaux élémentaires dont les états de polarisation varient selon les données de la séquence de données modulantes. Les valeurs des données de cette séquence se trouvent ainsi codées dans les états de polarisation, ou dans les changement d’états de polarisation, que présente successivement le faisceau lumineux émis par le module lumineux.The modulation unit may, for example, sequentially activate light sources, one after the other, according to a sequence of modulating data, predetermined or received from a calculation unit, so that the light beam emitted by the light module is composed of a continuous train of elementary beams whose polarization states vary according to the data of the sequence of modulating data. The values of the data of this sequence are thus coded in the polarization states, or in the changes of polarization states, successively exhibited by the light beam emitted by the light module.

Par exemple, le module lumineux pourra comporter deux sources lumineuses, par exemple deux puces à semi-conducteur émettrices de lumière d’une même diode électroluminescente contrôlables sélectivement, et un premier polariseur linéaire agencé en aval de l’une des puces et apte à polariser de la lumière émise par cette puce selon une direction de polarisation donnée ainsi qu’un deuxième polariseur linéaire agencé en aval de l’autre des puces et apte à polariser de la lumière émise par cette puce selon une autre direction de polarisation donnée. Il est ainsi possible de réaliser, de façon simple, une modulation binaire par déplacement de polarisation du faisceau lumineux. En variante, on pourra concevoir que le module lumineux comporte plus de deux sources lumineuses, les états de polarisation définis par les dispositifs polarisateurs associés à ces sources lumineuses étant tous distincts les uns des autres, sans être limités nécessairement à des états de polarisation rectilignes.For example, the light module may comprise two light sources, for example two light-emitting semiconductor chips of the same selectively controllable light-emitting diode, and a first linear polarizer arranged downstream of one of the chips and capable of polarizing light emitted by this chip according to a given polarization direction as well as a second linear polarizer arranged downstream of the other of the chips and capable of polarizing light emitted by this chip according to another given polarization direction. It is thus possible to achieve, in a simple manner, a binary modulation by polarization displacement of the light beam. Alternatively, it may be conceived that the light module comprises more than two light sources, the polarization states defined by the polarizing devices associated with these light sources being all distinct from each other, without necessarily being limited to rectilinear polarization states.

Dans un mode de réalisation de l’invention, le modules lumineux est apte à émettre un faisceau lumineux dont le spectre présente un pic à une longueur d’onde dans le visible, notamment comprise entre 400 nm et 500 nm. Avantageusement, le module lumineux comporte une source lumineuse comprenant un générateur à semi-conducteur apte à émettre un faisceau lumineux élémentaire, notamment dont le spectre présente un pic à une longueur d’onde dans le visible, et un élément photoluminescent apte à convertir ledit faisceau lumineux élémentaire pour obtenir ledit faisceau lumineux.In one embodiment of the invention, the light module is capable of emitting a light beam whose spectrum has a peak at a wavelength in the visible, in particular between 400 nm and 500 nm. Advantageously, the light module comprises a light source comprising a semiconductor generator capable of emitting an elementary light beam, in particular whose spectrum has a peak at a wavelength in the visible, and a photoluminescent element capable of converting said elementary light beam to obtain said light beam.

Le semi-conducteur pourra par exemple être un nitrure de gallium, ou encore GaN, apte à émettre, par électroluminescence et en réponse à un courant électrique le traversant, des rayons de lumière bleue. L’élément photoluminescent pourra par exemple être sous la forme d’une résine comportant un grenat d’yttrium et d’aluminium dopé au cérium, ou CE:YAG, apte à absorber de la lumière bleue et, par photoluminescence et en réponse à l’excitation réalisée par cette lumière, à émettre des rayons de lumière jaune. L’élément photoluminescent est disposé sur le générateur de sorte qu’une partie des rayons de lumière bleue excite cet élément pour qu’il émette, par photoluminescence des rayons de lumière jaune. L’autre partie des rayons de lumière bleue traverse cet élément. Ainsi, la source lumineuse émet simultanément, lorsqu’elle est alimentée électriquement, des rayons de lumière bleue et jaune, la lumière ainsi formée apparaissant blanche pour l’œil humain.The semiconductor may for example be a gallium nitride, or GaN, capable of emitting, by electroluminescence and in response to an electric current passing through it, rays of blue light. The photoluminescent element may for example be in the form of a resin comprising a cerium-doped yttrium and aluminum garnet, or CE:YAG, capable of absorbing blue light and, by photoluminescence and in response to the excitation produced by this light, of emitting rays of yellow light. The photoluminescent element is arranged on the generator so that part of the blue light rays excites this element so that it emits, by photoluminescence, rays of yellow light. The other part of the blue light rays pass through this element. Thus, the light source simultaneously emits, when it is electrically powered, rays of blue and yellow light, the light thus formed appearing white to the human eye.

La source lumineuse pourra ainsi être une source de type laser, une diode électroluminescente, une diode laser à cavité verticale émettant par la surface, également appelée VCSEL (de l’anglais « Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser ») ou encore une diode superluminescente ou SLED (de l’anglais « Superluminescent diode »).The light source may therefore be a laser type source, a light-emitting diode, a vertical-cavity surface-emitting laser diode, also called VCSEL (from the English “Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser”) or even a superluminescent diode or SLED (from the English “Superluminescent diode”).

Avantageusement, le module lumineux pourra comporter une unité optique agencée pour projeter les rayons lumineux émis par la source lumineuse pour former ledit faisceau lumineux.Advantageously, the light module may include an optical unit arranged to project the light rays emitted by the light source to form said light beam.

Avantageusement, l’unité de modulation est apte à recevoir une séquence de données modulante, et l’unité de modulation est agencée pour, à la réception de ladite séquence de données modulante, contrôler le module lumineux pour moduler l’état de polarisation du faisceau lumineux émis par le module lumineux selon un alphabet de modulation de polarisation donné et selon la séquence de données modulante. Un alphabet de modulation de polarisation pourra par exemple associer à un symbole, c’est-à-dire une valeur qu’est susceptible de prendre une donnée d’une séquence modulante ou une suite de plusieurs valeurs successives, un état de polarisation donné ou un changement d’un état de polarisation vers un autre état de polarisation. Ce mode de réalisation correspond ainsi à une modulation numérique de la polarisation du faisceau lumineux émis par le module lumineux. Chaque donnée, ou suite de données, de la séquence de données modulante pourra ainsi être transposée, selon cet alphabet, en un état de modulation du faisceau lumineux émis par le module lumineux, la séquence d’états de modulation empruntée par le faisceau lumineux modulé codant ainsi la séquence de données modulante. La séquence de données pourra être une séquence prédéterminée, destinée à la réalisation d’une fonction de télémétrie, ou une séquence variable transportant une information, destinée à la réalisation d’une fonction de communication de cette information.Advantageously, the modulation unit is capable of receiving a modulating data sequence, and the modulation unit is arranged to, upon receipt of said modulating data sequence, control the light module to modulate the polarization state of the light beam emitted by the light module according to a given polarization modulation alphabet and according to the modulating data sequence. A polarization modulation alphabet may for example associate with a symbol, i.e. a value that a data item of a modulating sequence or a series of several successive values is likely to take, a given polarization state or a change from one polarization state to another polarization state. This embodiment thus corresponds to a digital modulation of the polarization of the light beam emitted by the light module. Each data item, or sequence of data items, of the modulating data sequence may thus be transposed, according to this alphabet, into a modulation state of the light beam emitted by the light module, the sequence of modulation states taken by the modulated light beam thus encoding the modulating data sequence. The data sequence may be a predetermined sequence, intended for the performance of a telemetry function, or a variable sequence carrying information, intended for the performance of a communication function of this information.

En variante, on pourra prévoir que l’unité de modulation soit apte à recevoir un signal modulant et que l’unité de modulation soit agencée pour, à la réception du signal modulant, contrôler le module lumineux pour moduler l’état de polarisation du faisceau émis selon ce signal modulant, les changements d’état de polarisation reproduisant le signal modulant. Ce mode de réalisation correspond ainsi à une modulation analogique de la polarisation du faisceau lumineux émis par le module lumineux.Alternatively, it may be provided that the modulation unit is capable of receiving a modulating signal and that the modulation unit is arranged to, upon receipt of the modulating signal, control the light module to modulate the polarization state of the emitted beam according to this modulating signal, the changes in polarization state reproducing the modulating signal. This embodiment thus corresponds to an analog modulation of the polarization of the light beam emitted by the light module.

Dans un mode de réalisation, le système lumineux comporte un module de réception apte à recevoir un faisceau lumineux, le module de réception comportant un module d’acquisition élémentaire comprenant une pluralité de photodétecteurs chacun apte à convertir un signal lumineux qu’il reçoit en un signal électrique, et le module d’acquisition élémentaire comportant, pour chaque photodétecteur, un filtre polariseur d’un état de polarisation donné, agencé pour transmettre uniquement vers ce photodétecteur, une composante dudit faisceau lumineux reçu présentant ledit état de polarisation donné. Il est ainsi possible de discriminer, dans le faisceau lumineux reçu, un faisceau lumineux modulé émis par le module lumineux du module de réception du système, ou d’un système équivalent équipant un autre véhicule ou une infrastructure. On pourra avantageusement prévoir que le module de réception comporte une pluralité de modules d’acquisition élémentaires. Le cas échéant, l’ensemble des états de polarisation filtrés par les filtres polariseurs pourra correspondre aux états de polarisation de l’alphabet de modulation de polarisation employé par l’unité de modulation.In one embodiment, the lighting system comprises a reception module capable of receiving a light beam, the reception module comprising an elementary acquisition module comprising a plurality of photodetectors each capable of converting a light signal that it receives into an electrical signal, and the elementary acquisition module comprising, for each photodetector, a polarizing filter of a given polarization state, arranged to transmit only to this photodetector, a component of said received light beam having said given polarization state. It is thus possible to discriminate, in the received light beam, a modulated light beam emitted by the light module of the reception module of the system, or of an equivalent system equipping another vehicle or an infrastructure. It may advantageously be provided that the reception module comprises a plurality of elementary acquisition modules. Where appropriate, all of the polarization states filtered by the polarizing filters may correspond to the polarization states of the polarization modulation alphabet used by the modulation unit.

Par exemple, l’ensemble des photodétecteurs peut former un capteur, par exemple un unique composant électronique.For example, all the photodetectors can form a sensor, for example a single electronic component.

Avantageusement, le photodétecteur du ou de chaque module d’acquisition élémentaire est une photodiode à avalanche. Ce type de photodétecteur est également connu sous le nom de SPAD, de l’anglais « Single-Photon Avalanche Diode ». L’ensemble des photodiodes à avalanche peut ainsi former un photomultiplicateur sur silicium ou SiPM (de l’anglais « Silicon PhotoMultiplier »). Ce type de photodétecteur permet de détecter l’incidence d’un seul photon avec un gain important, par exemple de l’ordre de 10⁶, et donc de pallier les dégradations du rapport signal-à-bruit dues aux conditions externes.Advantageously, the photodetector of the or each elementary acquisition module is an avalanche photodiode. This type of photodetector is also known as SPAD, from the English "Single-Photon Avalanche Diode". The set of avalanche photodiodes can thus form a silicon photomultiplier or SiPM (from the English "Silicon PhotoMultiplier"). This type of photodetector makes it possible to detect the incidence of a single photon with a significant gain, for example of the order of 10 ⁶ , and therefore to compensate for the degradations of the signal-to-noise ratio due to external conditions.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le module de réception peut comporter une unité optique agencée devant le ou les modules d’acquisition élémentaires. On pourra prévoir que les filtres polariseurs soient disposés entre le module d’acquisition élémentaire et l’unité optique ou qu’il soit disposé en amont de ladite unité optique.According to an exemplary embodiment of the invention, the reception module may comprise an optical unit arranged in front of the elementary acquisition module(s). It may be provided that the polarizing filters are arranged between the elementary acquisition module and the optical unit or that it is arranged upstream of said optical unit.

Dans un mode de réalisation, le système lumineux comporte une unité de calcul agencée pour générer un signal modulant et pour transmettre ledit signal modulant à l’unité de modulation pour l'émission d'un faisceau lumineux modulé par le module lumineux. Le cas échéant, l’unité de calcul est agencée pour déterminer un temps de vol séparant l'émission du faisceau lumineux modulé émis, de la réception d’un faisceau lumineux reçu par le module de réception, à partir d’un ou plusieurs signaux électriques convertis par l’un ou plusieurs desdits photodétecteur du module d’acquisition élémentaire à partir dudit faisceau lumineux reçu. Le signal modulant pourra être un signal continu prédéterminé ou une séquence de données prédéterminée.In one embodiment, the lighting system comprises a calculation unit arranged to generate a modulating signal and to transmit said modulating signal to the modulation unit for the emission of a modulated light beam by the lighting module. Where appropriate, the calculation unit is arranged to determine a flight time separating the emission of the modulated light beam emitted from the reception of a light beam received by the reception module, from one or more electrical signals converted by one or more of said photodetectors of the elementary acquisition module from said received light beam. The modulating signal may be a predetermined continuous signal or a predetermined data sequence.

Dans un exemple de réalisation de l’invention, le système lumineux comporte une unité de démodulation reliée auxdits photodétecteurs et agencée pour extraire un signal, dit démodulé, à partir d’un ou plusieurs signaux électriques convertis par l’un ou plusieurs desdits photodétecteur du module d’acquisition élémentaire à partir dudit faisceau lumineux reçu. Le cas échéant, l’unité de calcul est agencée pour détecter, dans un signal démodulé extrait par l’unité de démodulation, la présence dudit signal modulant et pour déterminer, à partir de ladite détection, un temps de vol séparant l’émission dudit faisceau lumineux émis de la réception dudit faisceau lumineux reçu. En d’autres termes, la détection de la présence du signal modulant dans le signal modulé permet d’identifier l’instant de réception de ce signal modulant dans le faisceau lumineux reçu, et donc d’estimer le temps de vol du faisceau lumineux modulé, afin de permettre la réalisation d’une fonction de photométrie. On notera que cette détection du signal modulant pourra être réalisée sans faire appel à un algorithme de corrélation.In an exemplary embodiment of the invention, the lighting system comprises a demodulation unit connected to said photodetectors and arranged to extract a signal, called demodulated, from one or more electrical signals converted by one or more of said photodetectors of the elementary acquisition module from said received light beam. Where appropriate, the calculation unit is arranged to detect, in a demodulated signal extracted by the demodulation unit, the presence of said modulating signal and to determine, from said detection, a time of flight separating the emission of said emitted light beam from the reception of said received light beam. In other words, the detection of the presence of the modulating signal in the modulated signal makes it possible to identify the time of reception of this modulating signal in the received light beam, and therefore to estimate the time of flight of the modulated light beam, in order to allow the performance of a photometry function. It should be noted that this detection of the modulating signal can be carried out without using a correlation algorithm.

En variante, l’unité de calcul peut être agencée pour estimer chaque valeur d’une fonction de corrélation entre ledit signal démodulé et ledit signal modulant en évaluant la corrélation croisée du signal modulé et le signal modulant retardé d’une durée donnée associée à ladite valeur. En d’autres termes, chaque valeur de la fonction de corrélation est ainsi associée à une valeur d’un décalage temporel du signal modulant employé pour estimer cette valeur de la fonction de corrélation. L’unité de calcul est ainsi agencée pour identifier la valeur de décalage temporel associée à la valeur maximum de la fonction de corrélation croisée. L’unité de calcul peut ainsi déterminer un temps de vol séparant l’émission dudit faisceau lumineux modulé émis de la réception dudit faisceau lumineux reçu à partir des valeurs de la fonction de corrélation.Alternatively, the calculation unit may be arranged to estimate each value of a correlation function between said demodulated signal and said modulating signal by evaluating the cross-correlation of the modulated signal and the modulating signal delayed by a given duration associated with said value. In other words, each value of the correlation function is thus associated with a value of a time shift of the modulating signal used to estimate this value of the correlation function. The calculation unit is thus arranged to identify the time shift value associated with the maximum value of the cross-correlation function. The calculation unit may thus determine a time of flight separating the emission of said emitted modulated light beam from the reception of said received light beam from the values of the correlation function.

Par exemple, dans le cas d’une modulation numérique, l’unité de calcul peut être agencée pour générer une séquence de données modulante et pour transmettre ladite séquence de données modulante à l’unité de modulation pour l'émission d'un faisceau lumineux modulé par le module lumineux, et l’unité de démodulation est reliée auxdits photodétecteurs et agencée pour extraire une séquence de données, dite démodulée, à partir d’un ou plusieurs signaux électriques, convertis par l’un ou plusieurs desdits photodétecteur du module d’acquisition élémentaire à partir dudit faisceau lumineux reçu, et de l’alphabet de modulation de polarisation employé par l’unité de modulation.For example, in the case of digital modulation, the calculation unit may be arranged to generate a modulating data sequence and to transmit said modulating data sequence to the modulation unit for the emission of a light beam modulated by the light module, and the demodulation unit is connected to said photodetectors and arranged to extract a data sequence, called demodulated, from one or more electrical signals, converted by one or more of said photodetectors of the elementary acquisition module from said received light beam, and from the polarization modulation alphabet used by the modulation unit.

Par exemple, l’unité de démodulation pourra être agencée pour, lors de la réception d’un signal électrique converti par l’un des photodétecteurs du module d’acquisition élémentaire, émettre un symbole correspondant, dans l’alphabet de modulation de polarisation employé par l’unité de modulation, à l’état de polarisation filtré par le filtre polariseur associé à ce photodétecteur.For example, the demodulation unit may be arranged to, upon receipt of an electrical signal converted by one of the photodetectors of the elementary acquisition module, emit a symbol corresponding, in the polarization modulation alphabet used by the modulation unit, to the polarization state filtered by the polarizing filter associated with this photodetector.

En variante, dans le cas d’une modulation analogique, les filtres polariseurs agissent comme des échantillonneurs de la valeur de l’état de polarisation du faisceau lumineux reçu. Dès lors, un signal électrique converti par l’un des photodétecteurs du module d’acquisition élémentaire et reçu par l’unité de démodulation pourra être converti en ladite valeur de l’état de polarisation filtré par le filtre polariseur associé à ce photodétecteur, et l’unité de démodulation sera agencée pour extrapoler un signal démodulé à partir de ces valeurs converties.Alternatively, in the case of analog modulation, the polarizing filters act as samplers of the value of the polarization state of the received light beam. Therefore, an electrical signal converted by one of the photodetectors of the elementary acquisition module and received by the demodulation unit can be converted into said value of the polarization state filtered by the polarizing filter associated with this photodetector, and the demodulation unit will be arranged to extrapolate a demodulated signal from these converted values.

Dans un mode de réalisation de l’invention, le module d’émission est agencé dans un projecteur avant du véhicule automobile. Avantageusement, le module de réception et le module d’émission sont agencés dans un projecteur avant du véhicule automobile.In one embodiment of the invention, the transmission module is arranged in a front headlight of the motor vehicle. Advantageously, the reception module and the transmission module are arranged in a front headlight of the motor vehicle.

De préférence, le module d’émission est agencé de sorte que le faisceau lumineux participe, totalement ou partiellement, à la réalisation d’une fonction photométrique réglementaire prédéterminée. Il pourra par exemple s’agit d’un feu diurne ou DRL (de l’anglais « Daytime Running Lamp »), lequel présente comme avantage d’être émis dans un champ large avec une intensité faible.Preferably, the emission module is arranged so that the light beam participates, totally or partially, in the realization of a predetermined regulatory photometric function. It could for example be a daytime running light or DRL (from the English “Daytime Running Lamp”), which has the advantage of being emitted in a wide field with a low intensity.

L’invention a également pour objet un procédé de transmission d’une information, le procédé étant mis en œuvre par un système lumineux, notamment par un système lumineux selon l’invention.The invention also relates to a method of transmitting information, the method being implemented by a lighting system, in particular by a lighting system according to the invention.

La présente invention est maintenant décrite à l’aide d’exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l’invention, et à partir des dessins annexés, dessins sur lesquels les différentes figures représentent :The present invention is now described with the aid of examples which are purely illustrative and in no way limitative of the scope of the invention, and from the attached drawings, drawings in which the various figures represent:

représente, schématiquement et partiellement, une vue d’un système d’un véhicule automobile selon un exemple de réalisation de l’invention ; represents, schematically and partially, a view of a system of a motor vehicle according to an exemplary embodiment of the invention;

représente, schématiquement et partiellement, un premier exemple de réalisation du système de la ; represents, schematically and partially, a first example of the realization of the system of the ;

représente, schématiquement et partiellement, un procédé de transmission d’une information mis en œuvre par le système lumineux de la ; represents, schematically and partially, a process of transmitting information implemented by the light system of the ;

représente, schématiquement et partiellement, un deuxième exemple de réalisation du système de la ; et represents, schematically and partially, a second example of realization of the system of the ; And

représente, schématiquement et partiellement, un procédé de transmission d’une information mis en œuvre par le système lumineux de la . represents, schematically and partially, a process of transmitting information implemented by the light system of the .

Dans la description qui suit, les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.In the following description, elements which are identical, by structure or function, appearing in different figures retain, unless otherwise specified, the same references.

On a représenté en un système 1 d’un véhicule automobile selon un exemple de réalisation de l’invention.It was represented in a system 1 of a motor vehicle according to an exemplary embodiment of the invention.

Le système 1 comporte un module d’émission 2 agencé pour émettre un faisceau lumineux F1 et un module de réception 3 destiné à recevoir un faisceau lumineux F2.The system 1 comprises an emission module 2 arranged to emit a light beam F1 and a reception module 3 intended to receive a light beam F2.

Dans l’exemple décrit, le module d’émission 2 et le module de réception 3 sont agencés dans un même projecteur avant du véhicule automobile. On pourra prévoir que les modules 2 et 3 soient agencés en différents endroits du véhicule automobile, sans sortir du cadre de la présente invention.In the example described, the transmitting module 2 and the receiving module 3 are arranged in the same front headlight of the motor vehicle. It may be provided that the modules 2 and 3 are arranged in different locations of the motor vehicle, without departing from the scope of the present invention.

Le module d’émission 2 comporte un module lumineux 21 destiné à émettre un faisceau lumineux F1 et une unité de modulation 22.The emission module 2 comprises a light module 21 intended to emit a light beam F1 and a modulation unit 22.

Le module lumineux 21 est agencé pour que le faisceau lumineux F1 qu’il émet, présente un spectre électromagnétique dont au moins une portion est située dans le spectre visible. Dans l’exemple décrit, le spectre présente un pic d’intensité, ou raie, dans le bleu à 450 nm. On notera qu’il est possible que le spectre présente d’autres pics d’intensité, dans le visible et/ou dans l’infrarouge.The light module 21 is arranged so that the light beam F1 that it emits has an electromagnetic spectrum of which at least a portion is located in the visible spectrum. In the example described, the spectrum has an intensity peak, or line, in the blue at 450 nm. It will be noted that it is possible for the spectrum to have other intensity peaks, in the visible and/or in the infrared.

Afin d’émettre ce faisceau lumineux F1, le module lumineux 21 comporte une source lumineuse 23 apte à émettre des rayons lumineux et une unité optique 24 agencée pour projeter ces rayons lumineux pour former le faisceau lumineux F1. Dans l’invention, l’unité optique 24 pourra indifféremment comporter un ou plusieurs réflecteurs, une ou plusieurs lentilles, un ou plusieurs diaphragmes ou un ou plusieurs collimateurs ou encore une combinaison de plusieurs de ces éléments optiques.In order to emit this light beam F1, the light module 21 comprises a light source 23 capable of emitting light rays and an optical unit 24 arranged to project these light rays to form the light beam F1. In the invention, the optical unit 24 may indifferently comprise one or more reflectors, one or more lenses, one or more diaphragms or one or more collimators or even a combination of several of these optical elements.

La source lumineuse 23 comporte par exemple un générateur à semi-conducteur (non représenté), par exemple un nitrure de gallium ou encore GaN, apte à émettre, par électroluminescence et en réponse à un courant électrique le traversant, des rayons de lumière bleue avec un pic d’émission à 450 nm. La source lumineuse comporte également un élément photoluminescent, sous la forme d’une résine comportant un grenat d’yttrium et d’aluminium dopé au cérium, ou CE:YAG, apte à absorber de la lumière bleue et, par photoluminescence et en réponse à l’excitation réalisée par cette lumière, à émettre des rayons de lumière jaune.The light source 23 comprises, for example, a semiconductor generator (not shown), for example a gallium nitride or GaN, capable of emitting, by electroluminescence and in response to an electric current passing through it, rays of blue light with an emission peak at 450 nm. The light source also comprises a photoluminescent element, in the form of a resin comprising a cerium-doped yttrium aluminum garnet, or CE:YAG, capable of absorbing blue light and, by photoluminescence and in response to the excitation produced by this light, of emitting rays of yellow light.

L’élément photoluminescent est disposé sur le générateur de sorte qu’une partie des rayons de lumière bleue excite cet élément pour qu’il émette, par photoluminescence des rayons de lumière jaune. L’autre partie des rayons de lumière bleue traverse cet élément. Ainsi, la source lumineuse 23 émet simultanément, lorsqu’elle est alimentée électriquement, des rayons de lumière bleue et jaune, la lumière ainsi formée apparaissant blanche pour l’œil humain.The photoluminescent element is arranged on the generator so that a portion of the blue light rays excites this element so that it emits, by photoluminescence, yellow light rays. The other portion of the blue light rays passes through this element. Thus, the light source 23 simultaneously emits, when electrically powered, blue and yellow light rays, the light thus formed appearing white to the human eye.

Dans la mesure où le faisceau lumineux F1 est composé, partiellement ou totalement, de lumière blanche, il est possible d’employer ce faisceau lumineux pour participer, partiellement ou totalement, à la réalisation d’une fonction photométrique, notamment réglementaire, prédéterminée. Dans ce cas, l’unité optique 24 est agencée pour mettre en forme ce faisceau lumineux F1 de sorte que sa distribution photométrique satisfasse les exigences de ladite fonction. Dans l’exemple décrit, le faisceau lumineux F1 participe à la réalisation d’une fonction de type feu diurne, ou DRL.To the extent that the light beam F1 is composed, partially or totally, of white light, it is possible to use this light beam to participate, partially or totally, in the realization of a predetermined photometric function, in particular regulatory. In this case, the optical unit 24 is arranged to shape this light beam F1 so that its photometric distribution satisfies the requirements of said function. In the example described, the light beam F1 participates in the realization of a function of the daytime running light type, or DRL.

En plus de cette fonction photométrique, le faisceau lumineux F1 permet au système 1 réaliser de transmettre de l’information, afin de réaliser des fonctions de détection et d’évaluation de la position d’un objet sur la route et/ou de communication.In addition to this photometric function, the light beam F1 allows the system 1 to transmit information, in order to perform functions of detection and evaluation of the position of an object on the road and/or communication.

A ces fins, le module lumineux 21 est apte à modifier l’état de polarisation du faisceau lumineux émis F1. Comme cela sera décrit dans les exemples des à , le module lumineux peut indifféremment être agencé pour modifier l’état de polarisation de façon continue, par exemple en modifiant de façon continue la valeur du déphasage entre les composantes verticales et horizontales de la lumière du faisceau lumineux F1, également nommé angle d’ellipticité ; ou de façon discrète, par exemple en commutant l’état de polarisation entre plusieurs états donnés ou en commutant la valeur de l’angle d’ellipticité entre plusieurs valeurs discrètes.For these purposes, the light module 21 is capable of modifying the polarization state of the emitted light beam F1. As will be described in the examples of has , the light module can be arranged to modify the polarization state continuously, for example by continuously modifying the value of the phase shift between the vertical and horizontal components of the light of the light beam F1, also called the ellipticity angle; or discretely, for example by switching the polarization state between several given states or by switching the value of the ellipticity angle between several discrete values.

En outre, le système 1 comporte une unité de calcul 4.In addition, system 1 comprises a computing unit 4.

Selon la fonction que le système 1 doit réaliser, l’unité de calcul 4 peut générer soit un signal prédéterminé, destiné à la réalisation d’une fonction de télémétrie, soit un signal variable, destiné à la transmission d’une information, encodée dans ce signal ou cette séquence, à un autre véhicule ou à une infrastructure. Le signal généré pourra être un signal continu ou une séquence de données, selon la capacité du module lumineux 21 à modifier l’état de polarisation du faisceau lumineux F1 de façon continue ou discrète.Depending on the function that the system 1 must perform, the computing unit 4 can generate either a predetermined signal, intended for performing a telemetry function, or a variable signal, intended for transmitting information, encoded in this signal or this sequence, to another vehicle or to an infrastructure. The signal generated may be a continuous signal or a data sequence, depending on the capacity of the light module 21 to modify the polarization state of the light beam F1 continuously or discretely.

Dans le cas d’une fonction de télémétrie, on pourra prévoir que la séquence de données soit un signal binaire présentant différentes caractéristiques prédéterminées, comme notamment un pic d’autocorrélation pour un décalage temporel nul et/ou des valeurs d’autocorrélation faibles pour un décalage temporel non nul et/ou une longueur importante, ces caractéristiques permettant d’améliorer le rapport signal à bruit du système. Une telle séquence pourra par exemple être générée au moyen d’un algorithme de génération de code aléatoire ou de code pseudo aléatoire.In the case of a telemetry function, it may be provided that the data sequence is a binary signal having different predetermined characteristics, such as in particular an autocorrelation peak for a zero time offset and/or low autocorrelation values for a non-zero time offset and/or a significant length, these characteristics making it possible to improve the signal-to-noise ratio of the system. Such a sequence may for example be generated by means of a random code or pseudo-random code generation algorithm.

Ce signal, dit modulant, est transmis par l’unité de calcul à l’unité de modulation 22 du module lumineux 21.This signal, called modulating, is transmitted by the calculation unit to the modulation unit 22 of the light module 21.

L’unité de modulation 22 est alors agencée pour contrôler le module lumineux 21 pour, d’une part, contrôler l’émission du faisceau lumineux F1, et d’autre part, pour moduler l’état de polarisation du faisceau lumineux émis F1 selon ce signal modulant, de sorte que ce signal modulant soit transporté par les changements de l’état de polarisation du faisceau lumineux modulé F1.The modulation unit 22 is then arranged to control the light module 21 to, on the one hand, control the emission of the light beam F1, and on the other hand, to modulate the polarization state of the emitted light beam F1 according to this modulating signal, so that this modulating signal is transported by the changes in the polarization state of the modulated light beam F1.

Dans l’exemple décrit, l’unité de modulation 22 comporte un générateur d’un signal de contrôle modulé en largeur d’impulsion. Ce signal de contrôle permet de contrôler une alimentation à découpage (non représenté) de la source lumineuse 23. De façon classique, le rapport cyclique de ce signal de contrôle, fixé par l’unité de modulation 22, permet ainsi de contrôler la puissance électrique moyenne fournie à la source lumineuse 23 et donc de contrôler l’intensité lumineuse du faisceau lumineux F1, de sorte à satisfaire les exigences de la fonction photométrique qu’il réalise.In the example described, the modulation unit 22 comprises a generator of a pulse width modulated control signal. This control signal makes it possible to control a switching power supply (not shown) of the light source 23. In a conventional manner, the duty cycle of this control signal, set by the modulation unit 22, thus makes it possible to control the average electrical power supplied to the light source 23 and therefore to control the light intensity of the light beam F1, so as to satisfy the requirements of the photometric function that it performs.

Dans le cas d’une fonction de télémétrie, le faisceau lumineux F1 est ainsi émis jusqu’à atteindre un objet, situé dans l’environnement du véhicule, lequel le réfléchit en direction du module de réception 3. Dans le cas d’une fonction de communication, le faisceau lumineux F1 est ainsi émis jusqu’à atteindre un autre système, situé dans l’environnement du véhicule, équipé d’un module de réception équivalent au module de réception 3. Symétriquement, le module de réception 3 peut ainsi recevoir un faisceau lumineux F2 émis par un module d’émission d’un autre système, équivalent au module d’émission 2.In the case of a telemetry function, the light beam F1 is thus emitted until it reaches an object, located in the environment of the vehicle, which reflects it in the direction of the reception module 3. In the case of a communication function, the light beam F1 is thus emitted until it reaches another system, located in the environment of the vehicle, equipped with a reception module equivalent to the reception module 3. Symmetrically, the reception module 3 can thus receive a light beam F2 emitted by a transmission module of another system, equivalent to the transmission module 2.

Dans les deux cas, le faisceau lumineux F2 reçu par le module de réception est ainsi composé d’une partie du faisceau lumineux F1, réfléchi par l’objet ou transmis par un autre système, et de bruit, par exemple généré par des sources de lumière parasite comme de l’éclairage urbain, de l’éclairage automobile, voire le soleil.In both cases, the light beam F2 received by the receiving module is thus composed of a part of the light beam F1, reflected by the object or transmitted by another system, and of noise, for example generated by sources of parasitic light such as urban lighting, automobile lighting, or even the sun.

Come montré en , le module de réception 3 comporte une unité optique 31, en aval de laquelle sont prévus une pluralité de modules d’acquisition élémentaires 32. Le module de réception 3 comporte par ailleurs une unité de démodulation 33.As shown in , the reception module 3 comprises an optical unit 31, downstream of which a plurality of elementary acquisition modules 32 are provided. The reception module 3 also comprises a demodulation unit 33.

Chacun des modules d’acquisition élémentaires 32 comporte une pluralité de photodétecteurs, ainsi que, pour chaque photodétecteur, un filtre polariseur d’un état de polarisation donné, agencé pour transmettre uniquement vers ce photodétecteur, une composante dudit faisceau lumineux reçu présentant ledit état de polarisation donné. Pour un même module d’acquisition élémentaire 32, chaque filtre polariseur est associé à un état de polarisation différent de tous les autres états de polarisation associés aux autres filtres polariseurs de ce module 32.Each of the elementary acquisition modules 32 comprises a plurality of photodetectors, as well as, for each photodetector, a polarizing filter of a given polarization state, arranged to transmit only to this photodetector, a component of said received light beam having said given polarization state. For the same elementary acquisition module 32, each polarizing filter is associated with a polarization state different from all the other polarization states associated with the other polarizing filters of this module 32.

Le faisceau lumineux F2 reçu par le module de réception 3 est ainsi concentré par l’unité optique 31 sur l’un ou plusieurs des modules d’acquisition élémentaires, pour ensuite être filtré par les filtres polariseurs. Dans le cas où le faisceau lumineux F2 comporte une composante polarisée selon un état de polarisation donné, cette composante sera donc transmise, au travers du filtre polariseur d’un module 32 associé à cet état de polarisation donné, au photodétecteur agencé en aval de ce filtre, et sera bloquée par tous les autres filtres de ce module 32.The light beam F2 received by the reception module 3 is thus concentrated by the optical unit 31 on one or more of the elementary acquisition modules, to then be filtered by the polarizing filters. In the case where the light beam F2 comprises a component polarized according to a given polarization state, this component will therefore be transmitted, through the polarizing filter of a module 32 associated with this given polarization state, to the photodetector arranged downstream of this filter, and will be blocked by all the other filters of this module 32.

Les photodétecteurs sont identiques et sont chacun formés par une photodiode à avalanche d’un photomultiplicateur sur silicium. Ces photodiodes sont réparties de façon matricielle. On notera que les dimensions des photodétecteurs sont de l’ordre du micromètre. L’ensemble forme ainsi un capteur dont la résolution spatiale de réception est de l’ordre de 0,1°, et dont les capacités de détection, du fait de l’utilisation de photodiodes à avalanche, sont particulièrement importantes, même en cas de conditions d’acquisition dégradées.The photodetectors are identical and are each formed by an avalanche photodiode of a silicon photomultiplier. These photodiodes are distributed in a matrix manner. It should be noted that the dimensions of the photodetectors are of the order of a micrometer. The assembly thus forms a sensor whose spatial reception resolution is of the order of 0.1°, and whose detection capacities, due to the use of avalanche photodiodes, are particularly significant, even in the event of degraded acquisition conditions.

Chacun des photodétecteurs convertit la portion du faisceau lumineux F2 qu’il reçoit, après passage au travers du filtre polariseur associé, en un signal électrique qu’il transmet à l’unité de démodulation 33. On comprend donc que, dans le cas où le faisceau lumineux F2 comporte une partie du faisceau lumineux F1 modulé, réfléchi par un objet ou transmis par un autre système, les photodétecteurs vont convertir successivement une portion de ce faisceau lumineux F2 en un signal électrique, selon l’état de polarisation du faisceau F1 modulé. L’unité de démodulation 33 reçoit ainsi un signal électrique d’un module d’acquisition élémentaire 32, composé d’une séquence de signaux transmis chacun par l’un des photodétecteurs de ce module d’acquisition élémentaire 32 et correspondant ainsi à l’état de modulation filtré par le filtre polariseur associé à ce photodétecteur.Each of the photodetectors converts the portion of the light beam F2 that it receives, after passing through the associated polarizing filter, into an electrical signal that it transmits to the demodulation unit 33. It is therefore understood that, in the case where the light beam F2 comprises a portion of the modulated light beam F1, reflected by an object or transmitted by another system, the photodetectors will successively convert a portion of this light beam F2 into an electrical signal, according to the polarization state of the modulated beam F1. The demodulation unit 33 thus receives an electrical signal from an elementary acquisition module 32, composed of a sequence of signals each transmitted by one of the photodetectors of this elementary acquisition module 32 and thus corresponding to the modulation state filtered by the polarizing filter associated with this photodetector.

L’unité de démodulation 33 extrait ainsi un signal, dit démodulé, à partir de ce signal électrique transmis par ce module d’acquisition élémentaire 32, selon la technique de modulation employée par l’unité de modulation 22 pour moduler le faisceau lumineux F1. Ce signal démodulé est alors transmis à l’unité de calcul 4.The demodulation unit 33 thus extracts a signal, called demodulated, from this electrical signal transmitted by this elementary acquisition module 32, according to the modulation technique used by the modulation unit 22 to modulate the light beam F1. This demodulated signal is then transmitted to the calculation unit 4.

Dans le cas où le système 1 met en œuvre une fonction de communication, le signal démodulé peut alors être traité par l’unité de calcul 4 et/ou transmise à un calculateur du véhicule, pour y être interprétée, décodée et/ou transmise à un équipement ou à un utilisateur du véhicule.In the case where the system 1 implements a communication function, the demodulated signal can then be processed by the calculation unit 4 and/or transmitted to a computer of the vehicle, to be interpreted, decoded and/or transmitted to equipment or to a user of the vehicle.

Dans le cas d’une fonction de télémétrie, l’unité de calcul 4 peut ainsi y détecter la présence du signal modulant prédéterminé, avec laquelle l’unité de modulation 22 a modulé le faisceau lumineux F1 émis par le module lumineux 21. Dans ce cas, l’unité de calcul peut déterminer un temps de vol séparant l’émission du faisceau lumineux F1 de la réception de la portion du faisceau lumineux F2 contenant ce signal modulant.In the case of a telemetry function, the calculation unit 4 can thus detect the presence of the predetermined modulating signal, with which the modulation unit 22 has modulated the light beam F1 emitted by the light module 21. In this case, the calculation unit can determine a flight time separating the emission of the light beam F1 from the reception of the portion of the light beam F2 containing this modulating signal.

On va désormais décrire un exemple de réalisation du système lumineux 1, dans le cadre d’une modulation numérique, en lien avec la qui représente ce système 1 et avec la qui représente un procédé de transmission et de réception d’information mis en œuvre par le système lumineux 1 de la .We will now describe an example of the implementation of the lighting system 1, within the framework of digital modulation, in connection with the which represents this system 1 and with the which represents a method of transmitting and receiving information implemented by the light system 1 of the .

Dans cet exemple, le module lumineux 21 comporte deux sources lumineuses 23a et 23, formées par deux puces à semi-conducteur émettrices de lumière d’une même diode électroluminescente. Ces sources lumineuses 23a et 23b sont contrôlables sélectivement par l’unité de modulation.In this example, the light module 21 comprises two light sources 23a and 23, formed by two light-emitting semiconductor chips of the same light-emitting diode. These light sources 23a and 23b are selectively controllable by the modulation unit.

Le module lumineux 21 comporte également un premier polariseur linéaire 25a agencé en aval de la source 23a et apte à polariser de la lumière émise par cette source 23a selon une direction de polarisation P ainsi qu’un deuxième polariseur linéaire 25b agencé en aval de la source 23b et apte à polariser de la lumière émise par source 23b selon une direction de polarisation S. Dans l’exemple décrit, chaque polariseur linéaire 25a et 25b est formé par un polariseur à grille, étant entendu qu’on pourra indifféremment employer un autre type de polariseur linéaire, comme une lame semi-réfléchissante inclinée selon l’angle de Brewster vis-à-vis de l’axe d’émission de la source lumineuse.The light module 21 also comprises a first linear polarizer 25a arranged downstream of the source 23a and capable of polarizing light emitted by this source 23a according to a polarization direction P as well as a second linear polarizer 25b arranged downstream of the source 23b and capable of polarizing light emitted by source 23b according to a polarization direction S. In the example described, each linear polarizer 25a and 25b is formed by a grid polarizer, it being understood that another type of linear polarizer may be used, such as a semi-reflecting plate inclined according to the Brewster angle with respect to the emission axis of the light source.

L’unité de modulation 22 dispose d’un alphabet A de modulation de polarisation associant à un symbole « 1 » une polarisation rectiligne P et à un symbole « 0 » une polarisation rectiligne S.The modulation unit 22 has a polarization modulation alphabet A associating a rectilinear polarization P with a symbol “1” and a rectilinear polarization S with a symbol “0”.

Afin de transmettre une information, pour une fonction de télémétrie ou de communication, l’unité de calcul génère, dans une première étape, une séquence de données modulante Seq et transmet ladite séquence de données modulante Seq à l’unité de modulation 22.In order to transmit information, for a telemetry or communication function, the calculation unit generates, in a first step, a modulating data sequence Seq and transmits said modulating data sequence Seq to the modulation unit 22.

Pour chaque donnée de la séquence Seq, l’unité de modulation 22 détermine, dans une deuxième étape, à l’aide de l’alphabet A, l’état de polarisation S ou P que doit présenter le faisceau lumineux F1 pour coder la valeur de cette donnée.For each data item in the sequence Seq, the modulation unit 22 determines, in a second step, using the alphabet A, the polarization state S or P that the light beam F1 must have to code the value of this data item.

Dans une troisième étape, pour chaque donnée de la séquence Seq, l’unité de modulation 22 active ainsi, pendant une durée donnée, la source lumineuse 23a ou 23b associée au polariseur linéaire 25a, 25b polarisant selon l’état de polarisation déterminé pour cette donnée.In a third step, for each data item of the sequence Seq, the modulation unit 22 thus activates, for a given duration, the light source 23a or 23b associated with the linear polarizer 25a, 25b polarizing according to the polarization state determined for this data item.

Le faisceau lumineux F1 émis par le module lumineux 21 est ainsi composé d’un train continu de faisceaux élémentaires polarisés de façon rectiligne et dont les états de polarisation varient selon les données de la séquence de données modulantes Seq. Les valeurs des données de cette séquence Seq se trouvent ainsi codées dans les états de polarisation que présente successivement le faisceau lumineux F1. Le faisceau lumineux F1 transporte ainsi la séquence de données modulante Seq, tout en réalisant une fonction photométrique de type feu de jour.The light beam F1 emitted by the light module 21 is thus composed of a continuous train of elementary beams polarized in a rectilinear manner and whose polarization states vary according to the data of the modulating data sequence Seq. The values of the data of this sequence Seq are thus coded in the polarization states successively presented by the light beam F1. The light beam F1 thus transports the modulating data sequence Seq, while performing a photometric function of the daytime running light type.

On pourra par exemple prévoir que les changements d’état de polarisation se succèdent avec une fréquence suffisamment élevée, par exemple supérieure à 10 MHz, notamment comprise entre 50 MHz et 100 MHz.For example, it could be expected that the changes in polarization state occur at a sufficiently high frequency, for example greater than 10 MHz, in particular between 50 MHz and 100 MHz.

Du point de vue de la chaine de réception, le module de réception 3 comporte, pour chaque module d’acquisition élémentaire 32, deux photodétecteurs 32c et deux filtres polariseurs linéaires 32a et 32b, chacun apte à filtrer, dans une quatrième étape, une composante dudit faisceau lumineux F2 reçu présentant une polarisation rectiligne S ou P.From the point of view of the reception chain, the reception module 3 comprises, for each elementary acquisition module 32, two photodetectors 32c and two linear polarizing filters 32a and 32b, each capable of filtering, in a fourth step, a component of said received light beam F2 having a rectilinear polarization S or P.

Dans une cinquième étape, l’unité de démodulation 33 peut ainsi, selon qu’un signal électrique provienne de l’un ou l’autre des photodétecteurs 32c, déterminer si la direction de polarisation de la portion du faisceau lumineux F2 reçu est de type S ou P.In a fifth step, the demodulation unit 33 can thus, depending on whether an electrical signal comes from one or other of the photodetectors 32c, determine whether the polarization direction of the portion of the light beam F2 received is of type S or P.

Dans une sixième étape, l’unité de démodulation 33, disposant également de l’alphabet A, génère ainsi une séquence de données démodulée Seq_d composée, pour chaque direction de polarisation déterminée à l’étape précédente, du symbole associé à cette direction dans l’alphabet A.In a sixth step, the demodulation unit 33, also having the alphabet A, thus generates a demodulated data sequence Seq_d composed, for each polarization direction determined in the previous step, of the symbol associated with this direction in the alphabet A.

Cette séquence de données démodulée peut alors être transmise à l’unité de calcul 4, pour y être traitée selon que le système 1 réalise une fonction de télémétrie ou de communication.This demodulated data sequence can then be transmitted to the computing unit 4, to be processed there depending on whether the system 1 performs a telemetry or communication function.

On notera que la modulation qui vient d’être décrite est une modulation binaire à déplacement de polarisation. On pourra envisager d’employer une modulation à déplacement de polarisation plus complexe, par exemple en utilisant un nombre de sources lumineuses et de polariseurs plus important, de sorte que l’alphabet de modulation présente plus de deux entrées et puisse encoder une séquence de plusieurs bits en un état de modulation donné.Note that the modulation just described is a binary polarization shift keying modulation. It is possible to consider using a more complex polarization shift keying modulation, for example by using a larger number of light sources and polarizers, so that the modulation alphabet has more than two inputs and can encode a sequence of several bits in a given modulation state.

Par ailleurs, on pourrait employer, à la place des sources lumineuses et des polariseurs linéaires, une source lumineuse de type spin-led, apte à émettre de la lumière polarisée circulairement et dont le sens est contrôlable par l’unité de modulation 22. Le cas échéant, les données seront codées, dans le faisceau lumineux modulé F1, par une polarisation circulaire gauche ou droite.Furthermore, instead of linear light sources and polarizers, a spin-led type light source could be used, capable of emitting circularly polarized light and the direction of which can be controlled by the modulation unit 22. Where appropriate, the data will be coded, in the modulated light beam F1, by a left or right circular polarization.

On va désormais décrire un autre exemple de réalisation du système lumineux 1, dans le cadre d’une modulation analogique, en lien avec la qui représente ce système 1 et avec la qui représente un procédé de transmission et de réception d’information mis en œuvre par le système lumineux 1 de la .We will now describe another example of the implementation of the lighting system 1, within the framework of an analog modulation, in connection with the which represents this system 1 and with the which represents a method of transmitting and receiving information implemented by the light system 1 of the .

Dans cet exemple, le module lumineux 21 comporte une source lumineuse 23 et un contrôleur de polarisation 25. Dans l’exemple décrit, le contrôleur de polarisation 25 comporte une lame demi-onde apte à polariser de façon rectiligne la lumière émise par la source lumineuse 23 et une lame quart d’onde apte à polariser de la lumière issue de la lame demi-onde avec un état de polarisation elliptique.In this example, the light module 21 comprises a light source 23 and a polarization controller 25. In the example described, the polarization controller 25 comprises a half-wave plate capable of rectilinearly polarizing the light emitted by the light source 23 and a quarter-wave plate capable of polarizing light coming from the half-wave plate with an elliptical polarization state.

La lame quart d’onde est montée rotative dans le module lumineux et le contrôleur de polarisation 25 comporte un actionneur, contrôlé par l’unité de modulation 22, permet d’entrainer une rotation de la lame quart d’onde vers une configuration angulaire donnée.The quarter-wave plate is rotatably mounted in the light module and the polarization controller 25 comprises an actuator, controlled by the modulation unit 22, which makes it possible to drive a rotation of the quarter-wave plate towards a given angular configuration.

Afin de transmettre une information, pour une fonction de télémétrie ou de communication, l’unité de calcul génère, dans une première étape, un signal modulant Sig et transmet ce signal modulant Sig à l’unité de modulation 22.In order to transmit information, for a telemetry or communication function, the calculation unit generates, in a first step, a modulating signal Sig and transmits this modulating signal Sig to the modulation unit 22.

L’unité de modulation 22 génère une instruction de contrôle Pol de l’actionneur du contrôleur de polarisation 25, définissant pour chaque valeur du signal modulant Sig un angle de rotation de la lame quart d’onde.The modulation unit 22 generates a control instruction Pol of the actuator of the polarization controller 25, defining for each value of the modulating signal Sig a rotation angle of the quarter-wave plate.

Dans une troisième étape, l’unité de modulation 22 contrôle simultanément l’émission du faisceau lumineux F1 et la rotation de la lame quart d’onde selon l’instruction de contrôle Pol.In a third step, the modulation unit 22 simultaneously controls the emission of the light beam F1 and the rotation of the quarter-wave plate according to the control instruction Pol.

La configuration angulaire de la lame quart d’onde définissant directement l’angle d’ellipticité de la lumière issue du contrôleur de polarisation, le contrôle de la lame quart d’onde selon l’instruction de contrôle Pol permet ainsi de moduler, de façon continue, l’état de polarisation du faisceau lumineux F1 selon le signal modulant Sig. En d’autres termes, le faisceau lumineux modulé F1 présente un angle d’ellipticité variable, cette variation reproduisant sensiblement le signal modulant Sig. Le faisceau lumineux modulé F1 transporte ainsi le signal modulant Sig, tout en réalisant une fonction photométrique de type feu de jour.The angular configuration of the quarter-wave plate directly defining the ellipticity angle of the light coming from the polarization controller, the control of the quarter-wave plate according to the control instruction Pol thus makes it possible to modulate, in a continuous manner, the polarization state of the light beam F1 according to the modulating signal Sig. In other words, the modulated light beam F1 has a variable ellipticity angle, this variation substantially reproducing the modulating signal Sig. The modulated light beam F1 thus carries the modulating signal Sig, while performing a photometric function of the daytime running light type.

Du point de vue de la chaine de réception, le module de réception 3 comporte, pour chaque module d’acquisition élémentaire 32, une pluralité de photodétecteurs 32e et une pluralité de filtres polariseurs 32d, chacun apte à filtrer, dans une quatrième étape, une composante dudit faisceau lumineux F2 reçu présentant un état de polarisation donné.From the point of view of the reception chain, the reception module 3 comprises, for each elementary acquisition module 32, a plurality of photodetectors 32e and a plurality of polarizing filters 32d, each capable of filtering, in a fourth step, a component of said received light beam F2 having a given polarization state.

On comprend donc que les filtres polariseurs 32d agissent comme des échantillonneurs de la valeur de l’état de polarisation du faisceau lumineux reçu F2, la précision de cet échantillonnage dépendant du nombre de filtres polariseurs employés.We therefore understand that the 32d polarizing filters act as samplers of the value of the polarization state of the received light beam F2, the precision of this sampling depending on the number of polarizing filters used.

Dans une cinquième étape, l’unité de démodulation 33 peut ainsi, selon qu’un signal électrique provienne de l’un ou l’autre des photodétecteurs 32e, convertir ce signal en une valeur Val, correspondant à l’état de polarisation filtré par le filtre polariseur 32d associé à ce photodétecteur.In a fifth step, the demodulation unit 33 can thus, depending on whether an electrical signal comes from one or other of the photodetectors 32e, convert this signal into a value Val, corresponding to the polarization state filtered by the polarizing filter 32d associated with this photodetector.

Enfin, dans une sixième étape, l’unité de démodulation 33 extrapole un signal démodulé Sig_d à partir de ces valeurs converties Val.Finally, in a sixth step, the demodulation unit 33 extrapolates a demodulated signal Sig_d from these converted values Val.

Ce signal démodulé peut alors être transmise à l’unité de calcul 4, pour y être traité selon que le système 1 réalise une fonction de télémétrie ou de communication.This demodulated signal can then be transmitted to the computing unit 4, to be processed there depending on whether the system 1 performs a telemetry or communication function.

La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixée, à savoir fournir un système d’un véhicule automobile capable de réaliser à la fois une fonction photométrique donnée et une fonction de transmission d’information, et dont le rapport signal à bruit soit amélioré. Ces objectifs sont notamment atteints en modulant la polarisation du faisceau lumineux émis par le système, cette modulation pouvant être numérique ou analogique.The foregoing description clearly explains how the invention makes it possible to achieve the objectives it has set itself, namely to provide a system of a motor vehicle capable of performing both a given photometric function and an information transmission function, and whose signal-to-noise ratio is improved. These objectives are achieved in particular by modulating the polarization of the light beam emitted by the system, this modulation being able to be digital or analog.

En tout état de cause, l'invention ne saurait se limiter aux modes de réalisation spécifiquement décrits dans ce document, et s'étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens. En particulier, on pourra prévoir d’employer d’autres types de source lumineuse que celui décrit, comme une diode laser, une VCSEL ou une SLED. On pourra encore prévoir de réaliser d’autres fonctions photométriques que celle décrite, et notamment des fonctions d’éclairage de type croisement ou des fonctions de signalisation de type feu de position.In any event, the invention cannot be limited to the embodiments specifically described in this document, and extends in particular to all equivalent means and to any technically effective combination of these means. In particular, it may be possible to use other types of light source than that described, such as a laser diode, a VCSEL or a SLED. It may also be possible to provide other photometric functions than that described, and in particular dipped beam type lighting functions or position light type signaling functions.

Claims

Lighting system (1) of a motor vehicle, comprising an emission module (2) comprising a light module (21) capable of emitting a light beam (F1) whose spectrum has at least one portion in the visible spectrum, the light module being capable of modifying the polarization state of the emitted light beam, and a modulation unit (22) capable of receiving a modulation instruction (Seq, Sig), and arranged to, upon receipt of said modulation instruction, control the light module to modulate the polarization state (P, S) of the emitted light beam (F1).

Lighting system (1) according to the preceding claim, characterized in that the lighting module (21) comprises a light source (23), and a polarization controller (25) capable of modifying the polarization state of the light emitted by the light source, and in that the modulation unit (22) is arranged to, upon receipt of said modulation instruction (Seq, Sig), control the polarization controller to cause a sequence of changes in the polarization state of the light emitted by the light source.

Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the light module (21) comprises a spin-LED type light source capable of emitting light having a circular polarization whose direction is controllable and in that the modulation unit (22) is arranged to, upon receipt of said modulation instruction (Seq, Sig), control the light source to cause a sequence of changes in the direction of the circular polarization of the light source.

Lighting system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the lighting module (21) comprises a plurality of light sources (23a, 23b) each selectively controllable and a plurality of polarizing devices (25a, 25b) each associated with one of the light sources while being arranged to polarize light emitted by this light source according to a given polarization state (S, P), and in that the modulation unit (22) is arranged to, upon receipt of said modulation instruction (Seq, Sig), control said light sources to cause a selective activation sequence of the light sources.

Lighting system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the modulation unit (22) is capable of receiving a modulating data sequence (Seq), and in that the modulation unit is arranged to, upon receipt of said modulating data sequence, control the light module (21) to modulate the polarization state (S, P) of the light beam (F1) emitted by the light module according to a given polarization modulation alphabet (A) and according to the modulating data sequence.

Lighting system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a reception module (3) capable of receiving a light beam (F2), in which the reception module comprises an elementary acquisition module (32) comprising a plurality of photodetectors (32c, 32e) each capable of converting a light signal that it receives into an electrical signal, and in that the elementary acquisition module comprises, for each photodetector, a polarizing filter (32a, 32b, 32d) of a given polarization state (S, P) arranged to transmit only to this photodetector, a component of said received light beam having said given polarization state.

Lighting system (1) according to the preceding claim, characterized in that it comprises a calculation unit (4) arranged to generate a modulating signal (Seq, Sig) and to transmit said modulating signal to the modulation unit (22) for the emission of a modulated light beam (F1) by the light module (21), and in that the calculation unit is arranged to determine a flight time separating the emission of the emitted modulated light beam, from the reception of a received light beam (F2) by the reception module (3), from one or more electrical signals converted by one or more of said photodetectors (32a, 32b, 32d) of the elementary acquisition module (32) from said received light beam.

Lighting system (1) according to the preceding claim, characterized in that it comprises a demodulation unit (33) connected to said photodetectors (32a, 32b, 32d) and arranged to extract a signal (Seq_d, Sig_d), called demodulated, from one or more electrical signals converted by one or more of said photodetectors of the elementary acquisition module (32) from said received light beam (F2); and in that the calculation unit (4) is arranged to detect, in a demodulated signal extracted by the demodulation unit, the presence of said modulating signal (Seq, Sig) and to determine, from said detection, a time of flight separating the emission of said emitted light beam (F1) from the reception of said received light beam (F2).

Lighting system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the emission module (2) is arranged in a front headlight of the motor vehicle.

Lighting system (1) according to the preceding claim, in which the lighting module (2) is arranged so that the light beam (F1) participates, totally or partially, in the realization of a first predetermined regulatory photometric function.