au service de la sécurité routière · radio mobiles entre les véhicules et l’infrastructure...
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Au service de la sécurité routière
n°11 Janvier 2009
Avec une baisse du nombre de personnes tuées sur les routes de 43 % depuis 2001, la France est devenue le meilleur contri-buteur à l’objectif européen de réduire de moitié le nombre de morts d’ici à 2010. Le nouvel objectif est de diminuer le nom-bre de personnes tuées à moins de 3 000 morts par an d’ici à 2012. Cela impose de trouver de nouvelles marges de progrès.
Même si il est nécessaire de reconnaître que les gains obtenus jusqu’à maintenant sont essentiellement dus à un meilleur comporte-ment des automo-bilistes, les re-cherches que nous menons contribuent également à un meilleur confort et une meilleure sécurisation de la route. Le projet CAPTIV, initié il y a trois ans et qui se termine en ce début 2009, en est un exemple.
Porté par l’INRIA, avec de nom-breux contributeurs, un des ob-jectifs de ce projet était d’étudier la communication d’information de trafic aux automobilistes, en particulier dans des endroits dits accidentogènes.
L’article suivant vous présente les verrous scientifiques et tech-nologiques qu’il a fallu dépas-ser ainsi que les résultats de nos recherches qui mettent en évidence la possibilité de pas-ser en phase d’industrialisation. Notre équipe de Saint-Brieuc a
par exemple développé des antennes transparen-
tes qui s’intègrent dans les pare- brise ainsi que des antennes pouvant s’inté-grer dans les pare-chocs des futurs véhicu-les. Ces résul-
tats sont suscep-tibles d’intéresser
les constructeurs et équipementiers
automobiles. L’équipe de Rennes a, quant à elle,
travaillé sur la propagation du
signal entre les véhicules et l’infrastructure. Ces résultats sont intéressants aussi bien pour les constructeurs que pour les responsables d’infrastructu-res routières.
Avec la nouvelle année, c’est donc une nouvelle étape qui s’ouvre pour nos travaux dans ce domaine avec une recherche de partenaires industriels.
2009 sera également l’occasion de faire, avec vous, un point sur nos travaux dans le domaine de l’interaction ondes et vivant avec une journée thématique, le 31 mars, sur Beaulieu et une conférence au Champs Libres le soir. L’équipe image organise quant à elle, une nouvelle journée “image et systèmes embarqués” à Supelec campus de Rennes au printemps prochain.
Souhaitant vous croiser lors de ces manifestations,
Meilleurs vœux à tous.
Daniel THOUROUDE, Directeur
02 23 23 62 07 [email protected]
Lettre d’information de l’Institut d’Electronique et de Télécommunications de Rennes
Imaginez : vous êtes à un carre-four. La visibilité est moyenne parce qu’une des voies d’intersection est en courbe et ne permet pas de voir très loin. Il nous est arrivé à tous, de prendre ce type de carrefour. Il nous est arrivé à tous, une fois engagé sur le carrefour, de voir arriver, peut être un peu vite, un véhicule en sens inverse et de se créer ainsi des frayeurs inutiles.
Comment améliorer la sécu-rité dans ce type de situation ? Comment prévenir que le véhicule qui arrive derrière va trop vite ? Comment informer le conducteur qu’il est trop près du véhicule de devant au regard de sa vitesse ? Comment mieux informer des obstacles à venir sur la route… les applications sont nombreuses.
L’idée développée dans CAPTIV est de rendre les panneaux de signalisation classiques commu-nicants et de permettre ainsi aux véhicules de partager de l’infor- mation via l’infrastructure routière.
L’objectif du projet CAPTIV était donc de développer des solutions innovantes de communications radio mobiles entre les véhicules et l’infrastructure routière. Parmi les contraintes, le besoin évident de solutions offrant une autonomie énergétique au niveau des pan-neaux de signalisation et un faible coût.
Les partenaires de recherche du projet sont l’INRIA, Telecom Bretagne, l’IETR et le laboratoire des ponts et chaussées de Saint-Brieuc.
L’INRIA, porteur du projet, a in-vesti les recherches concernant la sélection d’un réseau de capteurs mobiles dédié à la communication véhicules infrastructure. Pour cette application, le wifi est trop gourmand en énergie, le Bluetooth ou l’UWB ne propose que de trop courtes portées. C’est Zigbee qui a été retenu dans la bande des 2,4 GHz pour une portée de 100 mètres.
Comment améliorer la sécurité routière
Dossier :
CAPTIV : Consommation et strAtégies cooPératives pour les Transmissions entre Infrastructure et Véhicules
• La réalisation d’anten-nes à base de matériaux transparents s’intégrant dans les pare-brises, et à base de matériaux com-posites s’intégrant dans les pare-chocs. L’objectif principal est de développer des antennes performan-tes et discrètes.
• L’étude du canal de pro-pagation entre les antennes positionnées dans les infras-tructures et celles intégrées dans les véhicules.
www. ietr.com
Le rôle de l’IETR dans le projet portait sur deux aspects majeurs :
en prévenant au plus tôt les automobilistes des obstacles à venir ?
Modules ZigBee
A droite avec l’anten-ne filaire standard. A gauche, monté avec une antenne monopole losange transparente
Le t t r e d ’ i n f o rma t i on de l ’ I n s t i t u t d ’ E l e c t ron i que e t de Té l écommun i ca t i ons de Rennes n°11 JANV IER 2009
Initialement prévu pour des appli-cations fixes, Telecom Bretagne a caractérisé cette solution en laboratoire et sur le terrain sur une plateforme Silabs. Afin d’améliorer la réactivité et la consommation du système global pour répondre aux contraintes initiales, l’INRIA a dû adapter un protocole de réseau de capteurs.
Des antennes transparentesLes antennes de réception utilisées dans les véhicules seront placées sur les surfaces vitrées : pare-brise et lunette arrière. Cela impose l’uti- lisation d’un matériau transparent et conducteur. Cette technologie est développée au sein du groupe Antennes & Hyperfréquences.
En effet, le verre est transparent mais isolant électriquement. Afin de rendre sa surface conductrice tout en conservant sa transparence, une fine couche d’ITO (oxyde d’indium dopé à l’étain) est déposée. Ce film est synthétisé, au laboratoire, dans une enceinte sous vide grâce à la technique de pulvérisation catho- dique. Un matériau cible en ITO est bombardé par des ions argon. Les espèces éjectées viennent se déposer à la surface du verre et forment ainsi le film conducteur.
Reste à structurer ce dernier afin de construire l’antenne. La technique utilisée est la micro- gravure par faisceau laser à ex-cimères (λ = 248 nm). L’échan-tillon est positionné sur des tables à déplacements micrométriques et l’impact du faisceau laser à sa surface sublime le matériau conduc-teur sans détériorer la plaque de verre. La géométrie finale obte-nue est un monopôle losange. Ali- mentée via un connecteur et placée judicieusement sur le pare-brise
et la lunette arrière du véhicule, cette antenne permet ain-si la communication avec l’infrastructure du réseau routier. Un gain de + 1 dB à 2,45 GHz et une portée de 70 m ont été mesurés.
D’autres technologies d’antennes transparentes sont actuellement à l’étude à l’IETR et permettront une amélioration notable des rendements d’antennes.
L’étude du canal de propagationL’enjeu de cette étude était d’as-surer une liaison fiable entre les véhicules et les infrastructures routières, pour une distance allant jusqu’à 100 mètres.
Pour cela des campagnes de mesures ont été réalisées sur un site réaliste, avec des antennes omnidirectionnelles dans différen-tes configurations : SIMO, MISO et MIMO.
Les résultats de mesures ont permis de mettre en évidence des évanouissements profonds dus au masquage du trajet direct par un obstacle (autres véhicules, bâti-ments,…), ayant pour conséquence une forte atténuation de la liaison entre le véhicule et les panneaux de signalisation.
Les mesures MISO ont, quant à elles, permis d’observer que pour les différents canaux SISO, les éva-nouissements étaient décorrélés. Cette observation a permis de pro-poser et vérifier une solution qui utilisait la diversité d’antennes sur le véhicule. En effet en plaçant deux antennes suffisamment éloignées l’une de l’autre sur le véhicule (cf. fig. 1), si l’une des antennes
était masquée par un obstacle, l’autre antenne était capable d’éta-blir la liaison avec le panneau de signalisation.
La dernière campagne de mesures exploitant la diversité d’antennes avec des réseaux d’antennes patch a montré qu’il était possible d’établir une liaison fiable entre un véhicule et des panneaux de signalisation sur une distance d’environ 200 mè-tres.
SIMO : Single Input Multiple OutputMISO : Multiple Input Single Output MIMO : Multiple Input Multiple Output
La réalisation d’un démonstrateur Un démonstrateur a également été développé par l’INRIA permettant de valider le protocole de commu-nications ainsi que l’application. Un premier travail sur l’ergonomie du système a également pu com-mencer.
Les collectivités ayant soutenu le projet CAPTIV :
IRISAOlivier SENTIEYS
IETR Mohamed HIMDI
Dossier :
CAPTIV : Consommation et strAtégies cooPératives pour les Transmissions entre Infrastructure et Véhicules
Fig. 1
Emplacement des antennes sur le véhicule
Journée Ondes et Vivant 31 Mars
Campus de BeaulieuLes besoins croissants en transmis-sion haut débit impliquent l’ouverture de nouvelles fréquences de fonction-nement. Celles situées au voisinage de 60 GHz sont déterminées par les leaders mondiaux en télécommunica-tions comme les futures fréquences des réseaux numériques sans-fils à très courte portée. Et pourtant, les organismes vivants n’ont encore ja-mais été exposés à ces fréquences qui sont absentes du spectre natu-rel. Les équipes de l’IETR sont forte-ment impliquées dans des travaux de recherche visant à étudier l’impact de ce type d’ondes sur l’organisme. Le 31 mars, nous organisons sur le campus de Beaulieu une journée thématique visant à faire un état de l’art scientifique de nos travaux et en soirée nous interviendrons auprès du grand public, en conférence aux champs libres. Contact : [email protected]
Journée Image et Systèmes Embarqués
12 Mai – Supelec Campus de Rennes
Cette journée est un lieu d’échange autour d’une problématique commu-ne pour les acteurs du pôle Image et Réseaux : les systèmes de traite-
ment des images sur des cibles embarquées et/ou temps réel. La journée se structure autour de deux confé-rences invitées, de présentations orales et une large place est faite pour des démonstrations d ’app l i ca t i ons sur des stands.
Cette année les conférences invitées sont :
Marco Mattavelli - Laboratoire Traite-ment du Signal (LTS) de l’EPFL – Suis-se - Il est impliqué dans de nombreux comités de standardisation MPEG et est actuellement chairman du groupe Implementation Study ISG.
Jörn W. Janneck - laboratoire de recherche du groupe Xilinx. Ses tra-vaux actuels portent sur les langa-ges de programmation, les compila-teurs et l’ingénierie des systèmes de traitements.www.ietr.org/jise2009.html Contact : [email protected]
L’IETR à la fête de la science
La fête de la science s’est dé-roulée du 14 au 23 novembre. L’IETR a participé au village des scien-ces sur la place de la mairie. Notre thème cette année était “les an-tennes dans notre vie quotidien-ne”. Plus de 6 600 personnes ont visité le village et ont posé de nombreuses questions à l’ensemble des exposants. Comme d’habitude, l’ambiance était sympathique et bon enfant, le vendredi était plutôt réservé aux scolaires, le samedi et le dimanche aux visites de fa-milles. C’est toujours une expérience enrichissante d’ouvrir un peu les la-boratoires de recherche et de mon-trer au grand public nos compéten-ces et nos métiers.
Polarimetric Radar Imaging : From Basics
To Applications
Eric Pottier, chercheur à l’IETR, a co-écrit avec Jong-Sen Lee : US Naval Research Laboratory Washington DC - un ouvrage de référence sur la polarimétrie radar. En aidant au suivi de l’environnement terrestre, les travaux de recherche en polarimé-trie sont au cœur de l’actualité : suivi de la fonte des glaces, estima-tion de la biomasse, suivi du couvert neigeux… [email protected] www.crcpress.com
Un vol spatial vers Mars en 2037 ?
Trois français et un allemand ont été choisis par l’Agence spatiale Européenne pour simuler une mission vers Mars. 520 c’est le nombre de jours estimé pour un aller-retour sur la planète rouge et un séjour d’un mois sur place. La mission vise à tester la capacité des équipages à vivre et travailler en bonne intelligence malgré un isolement d’aussi longue durée. Nous souhaitons bonne chance à Arc’Hanmael Gaillard qui a réa-lisé sa thèse à l’IETR et qui fait partie des 3 français retenus pour ce programme.
A c t u a l i t é s
Directeur de la publication : Daniel Thouroude
Rédacteur en chef : Jean-Marie Floc’h
Comité de rédaction : Olivier Bonnaud, Ghais EL Zein, Mohammed Himdi, Bernard Jouga, Sylvie Le Bail, Joseph Ronsin, Yolande Sambin
Crédit photo : Jean-Marie Floc’h
Dépot légal : ISSN 1769 - 5198
w w w. i e t r. c o m
C o m i t é d e r é d a c t i o n