Brevet FR2910408A1 — publié le 20080627

Procédé de vision de nuit sur route La présente invention concerne de manière générale les procédés et dispositifs d'aide à la vision de nuit aptes à être installés dans des systèmes d'aide à la conduite embarqués dans des véhicules du type véhicules automobiles ou poids lourds. Elle s'intéresse à ce type de dispositif, qu'il soit destiné à être monté de série dans le véhicule, ou qu'il puisse être installé par la suite, sous forme d'un kit à monter, en post-équipement. Plus particulièrement, l'invention s'intéresse à des systèmes de vision de nuit dits systèmes actifs , qui utilisent des capteurs de type caméras vidéo dont la particularité est d'être sensible à des longueurs d'onde invisibles pour l'oeil humain bien que proches du spectre du visible, généralement entre 800 et 1200 nm, gamme qui correspond à ce que l'on désigne usuellement sous le nom de proche infrarouge. Les objets de la scène ne rayonnant pas naturellement dans ces longueurs d'onde, les systèmes actifs mettent aussi en jeu des illuminateurs dans l'infrarouge, qui éclairent la scène de sorte que celle-ci devienne visible pour la caméra tout en restant invisible pour l'oeil humain. Ces systèmes actifs comportent donc les composants suivants : 20 un ou plusieurs illuminateurs infrarouge, une caméra sensible à l'infrarouge, - un dispositif d'affichage. Cependant, une exposition aux rayonnements infrarouge émis par l'illuminateur peuvent endommager l'oeil humain, bien que le risque 25 ophtalmique décroisse très rapidement quand la distance augmente entre la source émettrice et l'oeil. On peut donc définir une distance dite de sécurité à proximité de l'illuminateur, au-delà de laquelle l'oeil humain peut observer l'illuminateur sans danger, distance qui va bien sûr dépendre des caractéristiques du faisceau émis (généralement de un à quelques mètres). 30 Pour éviter qu'un observateur n'endommage ses yeux en regardant de près l'illuminateur, généralement monté à l'avant du véhicule dans ou à proximité des projecteurs de celui-ci, une solution souvent adoptée consiste 2910408 2 à asservir le fonctionnement de l'illuminateur à la vitesse du véhicule : on n'allume l'illuminateur qu'au dessus d'une vitesse seuil prédéterminée. Cette solution élimine effectivement tout risque ophtalmique. Elle n'est cependant pas dénuée d'inconvénients : D'une part, elle 5 rend le système de vision de nuit inopérant quand le véhicule est à l'arrêt ou à faible vitesse, D'autre part, elle nécessite d'avoir l'information vitesse du véhicule pour la mettre en oeuvre. Or, si l'on souhaite équiper un véhicule existant d'une option vision de nuit, en post-équipement donc, il peut être délicat de récupérer cette information (information disponible sur les 10 systèmes de transmission du véhicule du type CAN LIN, mais codée selon un protocole propre à chaque constructeur, ou encore accessible, mais difficilement, depuis le capteur de roue déterminant la vitesse du véhicule). L'invention a alors pour but de trouver une solution améliorée remédiant à ces inconvénients. Elle a notamment pour but la mise au point d' 15 un système de vision de nuit de type actif qui ne pose pas de risque ophtalmique, tout en permettant, notamment, plus de souplesse de mise en oeuvre dans le véhicule et/ou une utilisation plus extensive de la fonction vision de nuit. L'invention a tout d'abord pour objet un procédé de commande d'un illuminateur à infrarouge embarqué sur véhicule, qui comprend la détection de présence d'objet/de personne dans une zone de détection comprise dans la zone de portée de l'illuminateur. D'après l'invention, on a donc recours à un détecteur de présence, de façon à asservir le fonctionnement de l'illuminateur à la détection d'objets (potentiellement de personnes) à proximité de l'illuminateur. Et on n'a plus besoin de l'information vitesse : si le capteur ne détecte aucun objet dans une zone prédéfinie de la zone éclairée par l'illuminateur, zone qui est donc la zone de sécurité sur le plan ophtalmologique, le système de vision de nuit continue à fonctionner, et le conducteur continue donc à voir s'afficher des informations de la scène de la route quelle que soit la vitesse, donc même si la vitesse est faible, même si le véhicule est à l'arrêt. Et si le capteur détecte un objet/une présence dans cette zone de sécurité ou approchant 2910408 3 cette zone de sécurité, alors le fonctionnement de l'illuminateur le prend en compte. Ainsi, le conducteur n'est pas pénalisé à faible vitesse, et le capteur de présence peut être associé, en kit de post équipement, à l'Illuminateur de façon compacte et permettant un montage sur le véhicule et une mise en 5 fonctionnement simplifiés. Avantageusement, la zone de détection mentionnée ci-dessus englobe la zone susceptible de présenter un risque ophtalmique vis-à-vis des rayonnements émis par l'illuminateur dans sa zone de portée. L'étendue de cette zone dépend de l'illuminateur considéré et de ses 10 différents modes d'allumage, s'il peut avoir plusieurs niveaux d'émission discrets ou progressifs. (On évalue le risque ophtalmique en prenant en compte à la fois la distance séparant la source de l'oeil et l'intensité du rayonnement dans la direction de l'oeil de l'observateur). Avantageusement, on modifie donc le rayonnement de l'illuminateur 15 ou on l'éteint l'Illuminateur quand on détecte un objet/une personne dans la zone de détection. La zone de détection englobe la zone de risque ophtalmique : elle est généralement nettement plus étendue, de manière à ne prendre aucun risque : on adapte l'émission de l'illuminateur même si la personne est au-delà de la zone à risque, pour anticiper tout mouvement de 20 rapprochement entre la personne et l'illuminateur, et pour garantir une marge de sécurité suffisante. Selon une première variante, on va donc éteindre complètement l'illuminateur : le conducteur se retrouve privé de son système de vision de nuit, mais cette situation va se présenter rarement, à très faible distance ou à 25 l'arrêt, uniquement quand un objet est détecté (alors que, dans la solution antérieure, le conducteur en était complètement privé à l'arrêt ou à faible vitesse). Selon une seconde variante, on va modifier le rayonnement de l'illuminateur de façon à réduire la zone susceptible de présenter un risque 30 ophtalmique : la personne détectée se retrouve alors à nouveau hors de la zone à risque. Le plus simple est de diminuer la puissance de l'illuminateur en modifiant/adaptant son alimentation électrique. Par exemple, quand il 2910408 4 s'agit d'une lampe à incandescence, on pourra diminuer la tension électrique aux bornes de la lampe. Et s'il s'agit d'une diode électroluminescente (ou plusieurs), on pourra modifier la largeur d'impulsion de son (leur) alimentation pulsée. 5 On peut ensuite commander le retour en fonctionnement normal de l'illuminateur (donc le rallumer ou le remettre en mode d'émission normal) quand l'objet/une personne est sorti de la zone de détection. Ce retour au fonctionnement normal peut se faire de façon progressive ou non. De préférence, on utilise pour la détection de présence d'objet/de 10 personne un capteur de présence choisi parmi les capteurs à ultrasons, les capteurs à temps de vol, les radars, les lidars. Les deux premiers types de capteurs sont plutôt recommandés pour une installation du système de vision de nuit en post-équipement, les deux derniers plutôt quand on prévoit ce système de série. Les capteurs à ultra sons sont pratiques, car de faible 15 dimension et faciles à intégrer à l'avant du véhicule, dans le bouclier par exemple, à proximité de l'illuminateur ou solidaire de / intégré à celui-ci. Le capteur peut aussi être utilisé pour au moins une autre fonction, notamment d'aide au parking. Dans une première variante, L'invention a aussi pour objet un 20 système de vision de nuit sur route destiné à être embarqué sur véhicule, de type véhicule automobile, et qui comprend une unité de contrôle, un illuminateur infrarouge et un capteur de présence, et de préférence une caméra infrarouge. Ce système met avantageusement en oeuvre le procédé décrit plus haut. Ainsi, le pilotage de l'illuminateur par l'unité de contrôle est 25 asservi à la détection par le capteur d'une présence d'objet/de personne dans une zone comprise dans la zone de portée de l'illuminateur. Le capteur de présence est destiné à détecter des objets/personnes dans une zone de détection comprise dans la zone de portée de l'illuminateur une fois installé dans le véhicule. C'est la variante qui peut être utilisée de préférence quand 30 le système de vision de nuit est monté de série sur le véhicule. Dans une seconde varianteä l'invention a aussi pour objet un système de commande d'un illuminateur à infrarouge embarqué sur 2910408 5 véhicule, utilisant un capteur de présence, et comprenant notamment des moyens électriques/électroniques/ informatiques et un capteur de présence pour piloter le fonctionnement de l'illuminateur. On est davantage ici dans le cas de figure où le système selon l'invention est monté en postéquipement : 5 dans ce cas il n'est pas indispensable que ce soit une unité centrale qui pilote l'illuminateur, celui-ci pouvant être commandé par une simple commande manuelle (ou déclenchée quand le conducteur passe d'un faisceau route à un faisceau code par exemple), et des moyens électroniques /électriques simples peuvent permettre d'éteindre (interrupteur) 10 ou de modifier l'éclairement de l'illuminateur quand le capteur de présence détecte un objet. L'invention a aussi pour objet un capteur de présence choisi parmi les capteurs à ultrasons, les capteurs à temps de vol, les radars, les lidars, qui est utilisé dans un système de commande d'un illuminateur à infrarouge 15 embarqué sur véhicule, le capteur pouvant être aussi utilisé pour l'aide au parking. L'invention concerne aussi le véhicule automobile muni de tels systèmes L'invention sera détaillée ci-après avec des exemples non limitatifs, à 20 l'aide des figures suivantes : fig.1 : une représentation schérnatique un véhicule muni à l'avant d'un illuminateur infrarouge, fig. 2 : une vue agrandie du véhicule selon la figure 1, fig. 3 :une représentation générale du système de commande de 25 l'illuminateur infrarouge intégré dans un système de vision de nuit selon deux variantes Fig. 4a,4b : des variantes de l'atténuation du rayonnement de l'illuminateur infrarouges asservie aux données transmises par le capteur. 30 Toutes ces figures sont extrêmement schématiques et ne respectent pas nécessairement l'échelle, pour plus de clarté. 2910408 6 La figure 1 et la figure 4 représentent un véhicule V muni d'un système night vision. Sont montés à l'avant : - deux illuminateurs 11,12. Ici il s'agit, à titre d'exemple, d'illuminateurs placé dans le bouclier du véhicule sous forme de modules additionnels dont 5 les contours peuvent se rapprocher, par exemple, de ceux d'un module optique anti-brouillard. Ils peuvent se présenter sous forme d'une source lumineuse émettant spécifiquement dans l'infrarouge (une ou plusieurs diodes électroluminescentes par exemple), ou d'une lampe du type halogène/ à incandescence équipée d'un filtre approprié. Dans l'exemple, il 10 s'agit de deux lampes à incandescence. - une caméra infrarouge C(IR). II peut s'agir par exemple d'une caméra comme décrite dans le brevet EP 1 496 689, - deux capteurs de présence C1,C2 associés à chacun des illuminateurs 11 et 12, ici deux capteurs à ultra sons. Ce type de capteur est 15 de petites dimensions (par exemple sous forme approximativement d'un tube, de quelques millimètres à au plus 1 à 3 cm de diamètre, pouvant s'insérer dans le bouclier du véhicule à proximité de l'illuminateur, ou même être intégré dans le boîtier de l'illuminateur,). Comme représenté en figure 1, chaque illuminateur 11,12 émet donc des 20 rayonnements dans le proche infrarouge avec une portée délimitée sur la figure par la zone Z2 délimitée par des pointillés (représentée pour plus de clarté pour un seul des deux illuminateurs I1). Dans cette zone Z2, on peut définir une zone Z3 dite zone de risque ophtalmique : c'est une zone nettement plus petite, qui est généralement cantonnée à une distance 25 maximale de l'illuminateur de quelques (par exemple 1 à 3) mètres, alors que la portée maximale de l'illuminateur va généralement jusqu'à 150 ou 200 mètres. Cette zone Z3 a une taille qui dépend de la puissance du rayonnement émis par l'illuminateur. La figure 2 agrandie la figure 1 dans le voisinage de l'illuminateur 11 : la 30 zone de sécurité, au-delà de la zone Z3, est définie par la courbe reliant les points distants de l'illuminateur d'une distance Dsécurité qui est fonction de l'énergie rayonnée dans la direction considérée. 2910408 7 Dans l'invention, on propose d'utiliser le capteur Cl associé à l'illuminateur I1 (et respectivement le capteur C2 pour l'illuminateur 12), qui a une zone de détection Z1 qui inclut et qui est supérieure à la zone Z3 de risque ophtalmique, et comprise dans la zone Z2 de portée de l'illuminateur. 5 La figure 3 indique très schématiquement le système de commande de l'option vision de nuit embarquée dans le véhicule selon deux variantes : Selon la variante A, le système de vision de nuit intègre la commande des illuminateurs. Il est approprié notamment quand ce système est monté de série dans le véhicule. II comprend une unité centrale de 10 commande ECU, qui peut être un ordinateur, un calculateur, tout moyen informatique/électronique connu, qui utilise les données fournies par la caméra infra rouge C(IR) pour les convertir de façon connue en images qui s'affichent sur un écran de visualisation D dans l'habitacle du véhicule de façon connue. Dans le cadre de l'invention, l'unité centrale asservit en plus 15 la commande des illuminateurs I1, 12 à la détection ou non de personnes/d'objets par le capteur de présence C1,C2 qui leur est associé dans sa zone de détection Z1. Dès qu'un des capteurs détecte un objet/une personne dans sa zone Z1, il en informe l'unité centrale ECU, qui modifie alors le fonctionnement de l'illuminateur qui lui correspond à l'aide de 20 moyens ME (comme des interrupteurs aptes à couper l'alimentaion à l'un ou l'autre des illuminateurs). La zone Z'I englobant la zone Z3 à risque, on s'assure ainsi, avec une marge de sécurité suffisante. (Z1 peut ainsi avoir une surface d'au moins 20 % ou au moins 40% plus étendue que Z3). Selon la variante B, il n'y a plus de lien de commande entre l'unité 25 centrale ECU et les illuminateurs Il et 12 :les lignes LI et LI2 de la figure 3 sont supprimées dans cette variante) : les illuminateurs sont éteints/modifiés avec des moyens électroniques/électriques ME selon les données transmises par les capteurs Cl et C2. Ces moyens peuvent être intégrés aux capteurs eux-mêmes. Si on décide qu'en cas de détection d'objets par 30 les capteurs on coupe simplement les illuminateurs, les moyens ME peuvent être de simples relais/interrupteurs. Cette variante B est particulièrement adaptée au montage en post ûéquipement dans le véhicule : il n'est plus 2910408 8 besoin d'établir une connexion des illuminateurs et des capteurs associés à une unité centrale, le montage s'en trouve simplifié. A noter par ailleurs, qu'il s'agisse de la variante A ou de la variante B, qu'on peut utiliser qu'un seul illuminateur associé à un seul capteur de présence : 5 utiliser deux illuminateurs, à puissance d'éclairage infra rouge égale, plutôt qu'un présente cependant certains avantages : chaque illuminateur est nettement moins puissant, donc potentiellement créant une zone de risque Z3 moins étendue. Si l'un des illuminateurs doit être éteint de part la présence d'un objet détecté par son capteur associé, il reste le second, qui 10 peut donc maintenir pour le conducteur une vision de nuit, même un peu dégradée. Comme illustré en figures 4a et 4b, on peut modifier le rayonnement de l'illuminateur de deux façons (notamment) : selon une première façon illustrée à la figure 4a, dès qu'un objet est 15 détecté dans la zone de détection Z1, l'illuminateur correspondant est éteint. Le graphe de la figure 4a représente en abscisse la distance entre illuminateur et objet détecté, et en ordonnée la puissance d'éclairement de l'illuminateur : tant qu'on est au-delà de la distance de sécurité d, la puissance d'éclairement est maximale, et pour des valeurs inférieures ou 20 égales à cette distance de sécurité, la puissance est ramenée à 0, en coupant l'alimentation électrique de l'illuminateur. selon une seconde façon illustrée à la figure 4b, dès qu'un objet est détecté dans la zone Z1, on diminue la puissance d'éclairement de l'illuminateur correspondant : on diminue son alimentation électrique quand il 25 s'agit d'une lampe à incandescence. Le graphe, avec les mêmes conventions que pour le graphe précédent, montre que dans la distance est inférieure ou égale à d, la puissance est progressivement abaissée. La façon dont elle diminue peut varier : de façon linéaire ou non. Dans le cas représenté, la courbe d'atténuation est de type proportionnelle au carré de la 30 distance. Selon cette variante, on fait donc momentanément diminuer la portée Z2 de l'illuminateur I concerné, et diminuer aussi l'étendue de la zone Z3 de risque ophtalmique. Par rapport à la variante précédente, le 2910408 9 conducteur peut donc continuer à bénéficier du système de vision de nuit, bien qu'un peu détérioré. Le retour en fonctionnement normal de l'illuminateur concerné est commandé par l'unité de commande ECU (variante A) ou seulement par les 5 moyens électriques/électroniques ME (variante B) dès que l'objet/la personne n'est plus détecté dans la zone de portée Z1 du capteur associé, zone qui, elle, reste inchangée. L'invention permet donc de mieux concilier le fonctionnement d'aide à la vision de nuit et la sécurité pour les yeux des observateurs extérieurs. 10 Elle s'affranchit de la mesure de vitesse du véhicule, mesure rendue compliquée si on installe le système de vision de nuit en post-équipement. L'invention trouve ainsi application dans le domaine automobile, mais est également applicable dans tout autre moyen de locomotion où l'on a besoin d'une aide à la conduite de nuit. REVENDICATIONS 1- Procédé de commande d'un illuminateur à infrarouge (I) embarqué 5 sur véhicule, de type véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend la détection de présence d'objet/de personne dans une zone de détection (Z1) comprise dans la zone de portée (Z2) de l'illuminateur (I). 2- Procédé de commande selon la revendication précédente, 10 caractérisé en ce que la zone (Z1) de détection englobe la zone (Z3) susceptible de présenter un risque ophtalmique vis-à-vis des rayonnements émis par l'illuminateur (I) dans sa zone de portée (Z2). 3- Procédé de commande selon l'une des revendications 15 précédentes, caractérisé en ce qu'on modifie le rayonnement de l'illuminateur (I) ou on éteint l'illuminateur (I) quand on détecte un objet/une personne dans la zone de détection (Z1). 4- Procédé de commande selon la revendication précédente, 20 caractérisé en ce qu'on modifie le rayonnement de l'illuminateur (I) de façon à réduire la zone (Z3) susceptible de présenter un risque ophtalmique. 5- Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on commande le retour en fonctionnement 25 normal de l'illuminateur (I) quand l'objet/une personne est sorti de la zone de détection (Z1), de façon progressive ou non. 6- Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise pour la détection de présence 30 d'objet/de personne un capteur de présence (C) choisi parmi les capteurs à ultrasons, les capteurs à temps de vol, les radars, les lidars. 2910408 11 7- Procédé de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le capteur (C) est aussi utilisé pour au moins une autre fonction, notamment d'aide au parking. 8- Système de vision de nuit sur route destiné à être embarqué sur véhicule, de type véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un une unité de contrôle (ECU), un illuminateur infrarouges (I), une caméra infrarouge (CIR) et un capteur (C) de présence. 9- Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pilotage de l'illuminateur (I) par l'unité de contrôle (ECU) est asservi à la détection par le capteur (C) d'une présence d'objet/de personne dans une zone (Z1) comprise dans la zone de portée (Z2) de l'illuminateur (I), une fois installé dans le véhicule. 10- Système de commande d'un illuminateur (I) à infrarouge embarqué sur véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens électriques/électroniques/ informatiques (ME) et un capteur de présence (C) pour piloter le fonctionnement de l'illuminateur (I). 11- Capteur (C) de présence choisi parmi les capteurs à ultrasons, les capteurs à temps de vol, les radars, les lidars, caractérisé en ce qu'il est utilisé dans un système de commande d'un illuminateur à infrarouge (I) embarqué sur véhicule. 12- Capteur (C) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est aussi utilisé pour l'aide au parking. 25