Etude et réalisation d'un système de communications par lumière visible (VLC/LiFi). Application au domaine automobile. - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2014

Study, implementation and optimization of a visible light communications system. Application to automotive field.

Etude et réalisation d'un système de communications par lumière visible (VLC/LiFi). Application au domaine automobile.

Résumé

The scientific problematic of this PhD is centered on the usage of Visible Light Communications (VLC) in automotive applications. By enabling wireless communication among vehicles and also with the traffic infrastructure, the safety and efficiency of the transportation can be substantially increased. Considering the numerous advantages of the VLC technology encouraged the study of its appropriateness for the envisioned automotive applications, as an alternative and/or a complement for the traditional radio frequency based communications. In order to conduct this research, a low-cost VLC system for automotive application was developed. The proposed system aims to ensure a highly robust communication between a LEDbased VLC emitter and an on-vehicle VLC receiver. For the study of vehicle to vehicle (V2V) communication, the emitter was developed based on a vehicle backlight whereas for the study of infrastructure to vehicle (I2V) communication, the emitter was developed based on a traffic light. Considering the VLC receiver, a central problem in this area is the design of a suitable sensor able to enhance the conditioning of the signal and to avoid disturbances due to the environmental conditions, issues that are addressed in the thesis. The performances of a cooperative driving system integrating the two components were evaluated as well. The experimental validation of the VLC system was performed in various conditions and scenarios. The results confirmed the performances of the proposed system and demonstrated that VLC can be a viable technology for the considered applications. Furthermore, the results are encouraging towards the continuations of the work in this domain.
La problématique scientifique de cette thèse est centrée sur le développement de communications par lumière visible (Visible Light Communications - VLC) dans les applications automobiles. En permettant la communication sans fil entre les véhicules, ou entre les véhicules et l’infrastructure routière, la sécurité et l'efficacité du transport peuvent être considérablement améliorées. Compte tenu des nombreux avantages de la technologie VLC, cette solution se présente comme une excellente alternative ou un complément pour les communications actuelles plutôt basées sur les technologies radio-fréquences traditionnelles. Pour réaliser ces travaux de recherche, un système VLC à faible coût pour application automobile a été développé. Le système proposé vise à assurer une communication très robuste entre un émetteur VLC à base de LED et un récepteur VLC monté sur un véhicule. Pour l'étude des communications véhicule à véhicule (V2V), l'émetteur a été développé sur la base d’un phare arrière rouge de voiture, tandis que pour l'étude des communications de l'infrastructure au véhicule (I2V), l'émetteur a été développé sur la base d'un feu de circulation. Considérant le récepteur VLC, le problème principal réside autour d’un capteur approprié, en mesure d'améliorer le conditionnement du signal et de limiter les perturbations dues des conditions environnementales. Ces différents points sont abordés dans la thèse, d’un point de vue simulation mais également réalisation du prototype. La validation expérimentale du système VLC a été réalisée dans différentes conditions et scénarii. Les résultats démontrent que la VLC peut être une technologie viable pour les applications envisagées.
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Dates et versions

tel-01156468 , version 1 (27-05-2015)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01156468 , version 1

Citer

Alin Cailean. Etude et réalisation d'un système de communications par lumière visible (VLC/LiFi). Application au domaine automobile.. Optique / photonique. Université de Versailles Saint-Quentin en Yvelines, 2014. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01156468⟩

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