Brevet FR2930211A3 — publié le 20091023

FR 2930211 A3 20091023 FR 0852671 A 20080421 L'invention concerne un dispositif de visualisation et de détection d'objets autour d'un véhicule. L'invention concerne également un véhicule, en particulier un véhicule automobile, comprenant un tel dispositif. L'invention concerne encore un procédé de visualisation et de détection d'objets autour d'un véhicule. De plus en plus de véhicules sont équipés de dispositifs pour accroître la visibilité autour du véhicule et/ou détecter des objets autour du véhicule pour aider le conducteur, en particulier dans sa conduite. L'accroissement de la visibilité autour du véhicule est obtenu par des fonctions permettant d'accroître la visibilité dans les zones arrière et/ou latérales du véhicule ou des fonctions de type vue panoramique. la fonction vue panoramique nécessite notamment trois caméras placées par exemple dans le hayon arrière du véhicule et dans les rétroviseurs extérieurs et orientées vers l'arrière du véhicule, un calculateur pour notamment reconstituer la vue panoramique à partir de ces caméras, et un écran pour la visualisation. Par ailleurs, la détection d'objets autour du véhicule comprend notamment : • des fonctions d'assistance au dépassement qui prennent en compte la présence d'un véhicule notamment dans l'angle mort (une fonction connue sous la terminologie anglo-saxonne Blind Spot Detection ou BSD permet d'assurer cette vision dans l'angle mort, entre autres applicable à l'assistance au dépassement), en particulier lors d'un changement de voie du véhicule (connue sous la terminologie anglo-saxonne Lane Change Assist ou LCA) ; et/ou • la détection d'obstacles à l'ouverture d'un ouvrant (portière, hayon), et/ou • une prise de vue du sol à proximité du véhicule pour voir la présence d'un obstacle (trottoir, fossé, etc...), soit par une caméra orientée vers le sol, soit par une caméra orientée vers l'arrière avec un grand angle de vue. La prise de vue sur le sol à proximité du véhicule nécessite une prise de vue du sol de chaque côté du véhicule et un calculateur associé. La détection d'obstacle à l'ouverture de porte nécessite une caméra de chaque côté du véhicule et un calculateur associé. Les fonctions BSD et LCA nécessitent par exemple deux caméras de chaque côté du véhicule, en général disposées dans les rétroviseurs extérieurs, et un calculateur associé. Ainsi, il est difficile de mettre en oeuvre l'ensemble de ces fonctions sur un même véhicule compte tenu de la quantité de caméras et de calculateurs qui sont nécessaires pour chacune de ces fonctions, et ce pour des questions d'implantation des équipements mais aussi et surtout pour des questions de coûts. Un objectif de l'invention est de pallier à ces inconvénients. Pour cela, l'invention propose d'intégrer un certain nombre d'équipements pour qu'au moins certaines des caméras puissent être employées pour différentes fonctions, ces différentes fonctions étant au moins en partie, voire intégralement, gérées par un même calculateur. L'invention propose ainsi un dispositif de visualisation de l'environnement d'un véhicule et de détection d'objets autour du véhicule, comprenant une ou plusieurs caméra(s), et un calculateur, caractérisé en ce que le calculateur comprend des moyens pour gérer le fonctionnement de la ou des caméra(s) selon deux modes de fonctionnement exclusifs l'un de l'autre, à savoir un premier mode de détection d'objets autour du véhicule et un deuxième mode de visualisation de l'environnement du véhicule. Le dispositif selon l'invention pourra en outre présenter au moins l'une des caractéristiques suivantes : - les moyens pour faire fonctionner la ou des caméra(s) selon deux modes de fonctionnement exclusifs l'un de l'autre comprennent : • des moyens de contrôle/commande de la ou des caméra(s) ; • des moyens interrupteur pour sélectionner le mode de fonctionnement de la ou des caméra(s) ; • des premiers moyens de traitement des images détectées par la ou les caméra(s), actifs lorsque le dispositif est dans le premier mode de fonctionnement ; • des deuxième moyens de traitement des images prises par la ou les caméra(s), actifs lorsque le dispositif est dans le deuxième mode de fonctionnement. - les moyens interrupteur sont agencés pour acquérir des informations liées à une action du conducteur, et en fonction de cette information, sélectionner le mode de fonctionnement à activer, et allouer les ressources nécessaires à son fonctionnement ; - les premiers moyens de traitement sont agencés pour acquérir les images détectées par la ou les caméra(s), les traiter pour la détection de véhicules susceptibles d'être dans l'angle mort du véhicule, et produire des alertes associées ; - comprend des moyens d'alerte, connectés aux premiers moyens de traitement, et par exemple formés par des voyants lumineux et/ou des moyens d'émissions sonores, pour prévenir le conducteur du véhicule de la détection d'un objet autour du véhicule ; - le dispositif comprenant plusieurs caméras, les deuxième moyens de traitement sont agencés pour acquérir les images prises par les caméras, les traiter et les recomposer pour en faire une vue panoramique ; - il comprend un écran pour visualiser l'image reconstituée par les deuxièmes moyens de traitement ; - il comprend un deuxième calculateur pour gérer l'affichage de l'écran, les deux calculateurs pouvant notamment être connectés entre eux pour échanger des informations ; - la ou des caméra(s) comprennent des moyens de contrôle/commande de la ou desdites caméra(s). L'invention propose également un véhicule, en particulier véhicule automobile, comprenant un dispositif conforme à l'une des caractéristiques mentionnées ci-dessus, caractérisé en ce que la ou les caméra(s) implantées dans les rétroviseurs extérieurs du véhicule sont orientables, soit parce qu'elle ou qu'elles sont montée(s) sur un axe motorisé, soit parce que le rétroviseur extérieur associé est lui-même orientable. L'invention propose enfin un procédé de visualisation de l'environnement d'un véhicule et de détection d'objets autour du véhicule, le véhicule comprenant une ou plusieurs caméra(s) et un calculateur, caractérisé en ce qu'on gère le fonctionnement de la ou des caméra(s) selon deux modes de fonctionnement exclusifs l'un de l'autre, à savoir un premier mode de détection d'objets autour du véhicule et un deuxième mode de visualisation de l'environnement du véhicule. D'autres caractéristiques, buts, avantages et objectifs de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus d'un véhicule automobile pour lequel on voit un exemple d'implantation des caméras pour réaliser les fonctions dites, vue panoramique, vue arrière du véhicule et d'angle mort, à savoir dans cet exemple au moins une caméra dans chacun des rétroviseurs extérieurs et une caméra dans le hayon arrière ; - la figure 2 est une représentation schématique de l'architecture du dispositif selon l'invention. Le dispositif 1 comprend un calculateur 10, des caméras 20, 21 connectées au calculateur 10, des moyens d'alerte 30 visuelles et/ou sonores du conducteur du véhicule, et un écran de visualisation 40 (figure 2). Le calculateur 10 possède deux modes de fonctionnement, qui sont exclusifs l'un à l'autre à chaque instant. Pour cela, le calculateur 10 prévoit un bloc interrupteur 12 (fonction switch ) gérant le passage d'un mode de fonctionnement à l'autre. Le calculateur 10 comprend également un bloc 11 de contrôle/commande des caméras, connecté au bloc interrupteur 12. Le calculateur 10 gère l'activation/désactivation soit de la fonction de détection de véhicule dans l'angle mort du bloc 13, en particulier lors d'un changement de voie, soit de la fonction vue arrière, vue latérale ou encore vue panoramique (plusieurs caméras) du bloc 14. La fonction BSD/LCA 13 effectue dans le cas d'espèce, à partir des images acquises par les caméras 20, les traitements de détection de véhicules relatifs à l'angle mort et produit les alertes visuelles et/ou sonores associées par des moyens d'alerte 30. Lorsque plusieurs caméras 20 sont prévues, de préférence au moins nombre de trois, celles-ci sont par exemple situées dans les rétroviseurs extérieurs 100, 101 et dans le hayon arrière (figure 1). Avec la fonction BSD/LCA 13, il s'agit de détecter dans l'image la présence des véhicules circulants, en s'assurant qu'il s'agit bien de véhicules (voitures, motos, camions etc.), et qu'ils se déplacent ou sont susceptibles de le faire. La fonction BSD/LCA 13 doit filtrer les éléments de l'infrastructure (buissons, poteaux, panneaux, barrières etc.) puis le traitement consiste, pour chaque cible, à en identifier les caractéristiques principales : position par rapport au véhicule porteur, position par rapport à la route et vitesse/vitesse relatives. La fonction BSD/LCA 13 peut-être celle spécifiée dans une norme ISO (ISO/DIS 17387) ou bien spécifiée par une fonction dérivée, qui met en oeuvre des stratégies d'alertes différentes : zones d'angle mort étendue, suppression des alertes inutiles et/ou dérangeantes dans certaines situations ou autres. La fonction vue arrière, vue latérale, ou vue panoramique 14 acquiert les vues de la ou des caméras 21 (qui sont alors au nombre de trois ou plus), les traite pour en limiter les distorsions et les recompose pour les afficher sur l'écran 40. On peut notamment recomposer une vue panoramique sur l'écran le cas échéant. La reconstitution se fait par juxtaposition d'images. Un traitement géométrique supplémentaire peut permettre de réaliser une vue d'hélicoptère ou un zoom sur une partie de la vue, par exemple l'angle arrière droit ou l'angle arrière gauche (ou bird view en terminologie anglo-saxonne). Un autre traitement peut afficher le bouclier arrière. La fonction vue arrière, latérales ou panoramique 14 présente les vues à l'écran selon le mode d'affichage choisi. En vue arrière ou vue latérale, une caméra est suffisante, en revanche, plusieurs caméras sont nécessaires en vue panoramique. La fonction réalise également le contrôle paramètres de l'écran 40, et la gestion du focus lorsque l'écran 40 est partagé. L'activation ou la désactivation d'un mode de fonctionnement 13 (BSD/LCA) ou 14 (vue arrière, latérale ou panoramique) est effectuée par le bloc 12 qui réalise une fonction d'interrupteur (ou switch selon la terminologie anglo-saxonne) sur une action client. C'est donc le bloc interrupteur 12 qui sélectionne le mode de fonctionnement du calculateur 10. Cette action client peut être automatique comme sur le passage de la marche arrière, ou bien éventuellement manuelle sur demande explicite du client. Par exemple, on peut prévoir le passage en fonctionnement de type vue panoramique lorsque la marche arrière est passée. Les informations de marche arrière ou les demandes de changement de modes par le client sont transmises au calculateur 10 par le réseau véhicule ou par liaison filaires. La fonction switch 12 acquiert ces informations et, en fonction de la nature de cette information, sélectionne le mode de fonctionnement (vue panoramique ou BSD/LCA) à activer et lui alloue les ressources nécessaires à son fonctionnement. Selon le mode de fonctionnement du dispositif, la fonction BSD/LCA 13 ou bien la fonction vue arrière, latérales, ou panoramique 14 est donc active dans le calculateur 10. Dans la réalisation présentée ci-dessus, c'est le calculateur 10 qui gère ainsi intégralement le fonctionnement de la ou des caméras 20, 21, des moyens d'alerte 30 du conducteur et de l'écran 40 (figure 2). En variante, et selon l'implémentation choisie, les fonctions liées à la gestion de l'écran 40 (affichage de la vue, par exemple panoramique) peuvent être réalisées dans un autre calculateur (non représenté). Dans ce cas, un échange d'informations via le réseau du véhicule où via une liaison filaire peut être prévu entre le calculateur 10 et cet autre calculateur. De même, selon l'implémentation choisie, certaines des fonctions de contrôle 11 de la ou des caméra(s) 20, 21 peuvent être réalisées dans la caméra elle-même. Dans cette variante, le calculateur 10 ne prend alors pas à son compte l'ensemble de la gestion de la ou des caméras 20, 21. L'invention permet d'optimiser les composants (caméras, calculateur) nécessaires à l'ensemble de ces fonctions. A chaque instant, l'unique fonction active (BSD/LCA ou encore vue arrière, latérales, ou panoramique) utilise pleinement les ressources du système : la ou les caméra(s) 20, 21 et le calculateur 10 (unité de traitement d'image, mémoire, etc.). Les paramètres de contrôle de la ou des caméra(s) (contrôle du gain, filtrage, mise en oeuvre de sources lumineuses supplémentaire etc.) dépendent de la fonction qui est active. Afin d'obtenir une bonne prise de vue en latéral, selon les véhicules dans lesquels la ou les caméras 20, 21 sont implantées, il peut être nécessaire de rendre la ou les caméras orientables. Dans ce cas, soit on monte celle(s)-ci sur un axe motorisé (notamment dans les rétroviseurs extérieurs), soit le rétroviseur extérieur 100, 101 est complètement orientable. Rendre la ou les caméra(s) orientables permet ainsi à celle(s)-ci de remplir les fonctions (le rétroviseur est incliné vers le bas sur passage de la marche arrière) de visualisation de la présence d'un obstacle (trottoir, fossé, ...) au sol. L'invention est applicable à toute variante de restitution de la prise de vue d'une ou plusieurs caméras sur l'écran 40 du véhicule destiné à l'affichage des fonctions listées au début, par exemple, s'il s'agit de vues d'hélicoptère reconstituée par le système. L'invention est également applicable à une variante qui mettrait en oeuvre des caméras supplémentaires pour les vues. Par exemple, une caméra supplémentaire à l'avant qui permettrait de couvrir un plus grand champ de vision que celui de la vue panoramique arrière (deux caméras dans les rétroviseurs et celle du hayon arrière par exemple). Le nombre de caméras ne limitent donc pas la portée de l'invention, leur gestion pouvant être organisée par un même calculateur. REVENDICATIONS1. Dispositif de visualisation de l'environnement d'un véhicule et de détection d'objets autour du véhicule, comprenant une ou plusieurs caméra(s) (20, 21), et un calculateur (10), caractérisé en ce que le calculateur (10) comprend des moyens (11, 12, 13, 14) pour gérer le fonctionnement de la ou des caméra(s) selon deux modes de fonctionnement exclusifs l'un de l'autre, à savoir un premier mode de détection d'objets autour du véhicule et un deuxième mode de visualisation de l'environnement du véhicule. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (11, 12, 13, 14) pour faire fonctionner la ou des caméra(s) selon deux modes de fonctionnement exclusifs l'un de l'autre comprennent : • des moyens de contrôle/commande (11) de la ou des caméra(s) ; • des moyens interrupteur (12) pour sélectionner le mode de fonctionnement de la ou des caméra(s) ; • des premiers moyens de traitement (13) des images détectées par la ou les caméra(s), actifs lorsque le dispositif est dans le premier mode de fonctionnement ; • des deuxième moyens de traitement (14) des images prises par la ou les caméra(s), actifs lorsque le dispositif est dans le deuxième mode de fonctionnement. 3. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens interrupteur (12) sont agencés pour acquérir des informations liées à une action du conducteur, et en fonction de cette information, sélectionner le mode de fonctionnement àactiver, et allouer les ressources nécessaires à son fonctionnement. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les premiers moyens de traitement (13) sont agencés pour acquérir les images détectées par la ou les caméra(s) (20), les traiter pour la détection de véhicules susceptibles d'être dans l'angle mort du véhicule, et produire des alertes associées. 5. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'alerte (30), connectés aux premiers moyens de traitement (13), et par exemple formés par des voyants lumineux et/ou des moyens d'émissions sonores, pour prévenir le conducteur du véhicule de la détection d'un objet autour du véhicule. 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que, le dispositif comprenant plusieurs caméras, les deuxième moyens de traitement (14) sont agencés pour acquérir les images prises par les caméras (21), les traiter et les recomposer pour en faire une vue panoramique. 7. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un écran (40) pour visualiser l'image reconstituée par les deuxièmes moyens de traitement (14). 8. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, le calculateur (10) étant un premier calculateur, il comprend un deuxième calculateur pour gérer l'affichage de l'écran (40), les deux calculateurs pouvant notamment être connectés entre eux pour échanger des informations. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou des caméra(s) comprennent des moyens de contrôle/commande de la ou desdites caméra(s). 10.Véhicule, en particulier véhicule automobile, comprenant un dispositif conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les caméra(s) implantées dans les rétroviseurs extérieurs du véhicule sont orientables, soit parce qu'elle ou qu'elles sont montée(s) sur un axe motorisé, soit parce que le rétroviseur extérieur (100, 101) associé est lui-même orientable. 11. Procédé de visualisation de l'environnement d'un véhicule et de détection d'objets autour du véhicule, le véhicule comprenant une ou plusieurs caméra(s) (20, 21) et un calculateur (10), caractérisé en ce qu'on gère le fonctionnement de la ou des caméra(s) selon deux modes de fonctionnement exclusifs l'un de l'autre, à savoir un premier mode de détection d'objets autour du véhicule et un deuxième mode de visualisation de l'environnement du véhicule.