Brevet FR2947493A1 — publié le 20110107

DISPOSITIF DE DÉTECTION DE PRÉSENCE D'UN OBJET LUMINEUX DE FORME SENSIBLEMENT RONDE DEVANT OU DERRIÈRE UN VÉHICULE, POUR L'ALLUMAGE AUTOMATIQUE DE BLOCS OPTIQUES L'invention concerne les systèmes d'éclairage de véhicule, éventuellement de type automobile, et plus précisément les systèmes permettant de contrôler de façon automatisée le fonctionnement (allumage/extinction) des blocs optiques (phares (avant) et feux arrière) de Zo certains véhicules. Les systèmes d'éclairage précités sont chargés de faire fonctionner automatiquement certains blocs optiques (phares (avant) et feux arrière) lorsque la luminosité externe devient insuffisante. Ils comprennent généralement, d'une part, un détecteur de luminosité (généralement 15 surfacique) chargé de mesurer la luminosité extérieure et de délivrer un signal d'avertissement lorsque cette luminosité est inférieure à un seuil choisi, et d'autre part, un module de contrôle chargé d'allumer les phares et les feux arrière lorsqu'il reçoit un signal d'avertissement en provenance du détecteur de luminosité. 20 Dans certaines conditions d'utilisation, et en particulier lorsque le soleil est bas sur l'horizon, c'est-à-dire lorsque ses rayons lumineux présentent un faible angle d'incidence par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, la luminosité ambiante demeure suffisamment forte pour que ce type de système ne déclenche pas l'allumage des phares et des feux arrière. 25 Il arrive également que le système déclenche l'allumage des phares et des feux arrière lorsque le soleil est sous une incidence comprise entre environ 30° et environ 20° du fait d'une luminosité trop faible, mais qu'il décide d'éteindre les phares et les feux arrière lorsque le soleil se retrouve situé sensiblement au niveau du véhicule (côté avant), c'est-à-dire sensiblement 30 dans l'axe du véhicule (sous une incidence inférieure à environ 20°). Or, il est conseillé d'allumer les blocs optiques, d'une part, lorsque l'on a le soleil en face afin d'améliorer la visibilité du véhicule (via les feux arrière) pour les automobilistes qui suivent, et d'autre part, lorsque l'on a le soleil dans le dos afin d'améliorer la visibilité du véhicule (via les phares) pour les automobilistes que l'on croise. Quelques solutions ont été proposées pour détecter les positions basses du soleil. Ainsi, il a été proposé dans le document brevet FR 2920368 d'utiliser, d'une part, un moyen de filtrage, comportant une entrée propre à recevoir des rayons lumineux issus du soleil et une sortie, et agencé pour laisser passer par sa sortie les rayons lumineux qu'il reçoit sous un angle inférieur à une valeur angulaire choisie par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, et d'autre part, un capteur chargé de mesurer l'intensité de la lumière qui passe par la sortie et de délivrer un signal requérant l'allumage des phares et/ou des feux arrières lorsque l'intensité devient supérieure à un seuil choisi. Par ailleurs, il a été proposé dans le document brevet FR 2907068 de d'utiliser un capteur de type CCD (� Coupled Charge Device �) pour mesurer l'intensité lumineuse dans l'axe du véhicule et déclencher l'allumage des phares et des feux arrière lorsque cette intensité lumineuse dans l'axe devient supérieure à un seuil choisi. L'invention a pour but de proposer une solution alternative à celles 2o précitées. Elle propose à cet effet un dispositif de détection destiné à participer au contrôle de l'utilisation de phares et/ou de feux arrière d'un véhicule (éventuellement de type automobile), et comprenant : - des moyens d'analyse agencés pour analyser des données d'images qui 25 sont acquises par une caméra implantée à l'avant du véhicule et/ou une caméra implantée à l'arrière du véhicule, de manière à détecter au moins une partie d'un objet lumineux présentant une forme sensiblement circulaire, et - des moyens de traitement agencés, en cas de détection d'un tel objet 30 lumineux, pour déterminer si ce dernier est situé au moins partiellement sensiblement au niveau du véhicule, et dans l'affirmative pour délivrer un message requérant l'allumage des phares et/ou des feux arrière du véhicule. Le dispositif selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - ses moyens d'analyse peuvent être en outre agencés pour comparer l'intensité lumineuse moyenne de l'objet détecté à un seuil choisi. Dans ce cas, ses moyens de traitement peuvent être agencés pour ne déterminer la situation de l'objet détecté par rapport au véhicule que lorsque son intensité lumineuse moyenne est supérieure au seuil choisi ; - dans une variante, ses moyens d'analyse peuvent être en outre agencés pour comparer l'intensité lumineuse moyenne de l'objet détecté à l'intensité lumineuse moyenne d'une partie au moins de son environnement sur les images acquises. Dans ce cas, ses moyens de traitement peuvent être agencés pour ne déterminer la situation de l'objet détecté par rapport au véhicule que lorsque l'intensité lumineuse moyenne de cet objet détecté dépasse l'intensité lumineuse moyenne de la partie d'environnement d'une valeur qui est supérieure à un seuil choisi ; - ses moyens de traitement peuvent être agencés pour déterminer si l'objet détecté est situé sensiblement parallèlement à un axe longitudinal du véhicule, du côté avant ou arrière ; - ses moyens d'analyse peuvent être agencés pour analyser des données d'images qui sont acquises par un capteur de type C-MOS d'au moins une caméra ; - il peut comprendre une caméra propre à acquérir des données d'images et destinée à être implantée à l'avant du véhicule et/ou une caméra propre à acquérir des données d'images et destinée à être implantée à l'arrière du véhicule. L'invention propose également un système, dédié au contrôle de l'utilisation des phares et/ou des feux arrière d'un véhicule (éventuellement de type automobile), et comprenant un dispositif de détection du type de celui présenté ci-avant. Un tel système peut éventuellement comprendre une caméra propre à acquérir des données d'images et destinée à être implantée à l'avant d'un véhicule et/ou une caméra propre à acquérir des données d'images et destinée à être implantée à l'arrière de ce véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre de façon schématique et fonctionnelle un système de contrôle d'utilisation de blocs optiques d'un véhicule automobile, comprenant un premier exemple de réalisation d'un dispositif de détection selon l'invention et implanté dans un ordinateur de bord embarqué dans un véhicule automobile, et - la figure 2 illustre de façon schématique et fonctionnelle un véhicule automobile comprenant un ordinateur de bord auquel sont couplés deux seconds exemples de réalisation de dispositif de détection selon l'invention, et - la figure 3 illustre de façon schématique une image acquise par une caméra embarquée dans un véhicule et sur laquelle apparaissent un objet lumineux de type soleil et son environnement. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a pour but d'offrir un dispositif de détection (D) destiné à participer au contrôle de l'utilisation des phares et/ou des feux arrière d'un véhicule (éventuellement de type automobile). Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif de détection (D) est destiné à faire partie d'un véhicule de type automobile, comme par exemple une voiture. Mais, l'invention n'est limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule équipé de phares (avant) (PH) et/ou de feux arrière (FA) dont le fonctionnement (allumage/extinction) peut être contrôlé par un système de contrôle (SC) embarqué. Par ailleurs, et comme illustré non limitativement sur la figure 1, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif de détection D fait partie d'un système SC dédié au contrôle de l'utilisation des phares et/ou des feux arrière d'un véhicule V, et lui-même (SC) implanté au moins partiellement dans un ordinateur de bord OB dudit véhicule V. On notera que dans une première variante le dispositif de détection D pourrait faire partie d'un système de contrôle SC qui ne fait pas partie de l'ordinateur de bord OB d'un véhicule V, mais qui est couplé à cet l'ordinateur de bord OB. Par ailleurs, dans une seconde variante le dispositif de détection D pourrait ne pas faire partie d'un système de contrôle SC embarqué dans un véhicule V, mais être couplé à ce système de contrôle SC embarqué. A titre d'exemple, et comme illustré sur la figure 2, il peut s'agir d'un module embarqué D qui est dédié au traitement des images, et qui peut par exemple 1 o comprendre au moins une caméra Ci et son électronique de traitement (MA, MT). Un tel module (ou dispositif) D pourra par exemple communiquer des messages d'information simples à l'ordinateur de bord OB, comme par exemple et non limitativement � allumage nécessaire car obscurité �, � allumage nécessaire car soleil bas �, � franchissement d'une ligne �, 15 � commutation nécessaire en feux de croisement �, l'ordinateur de bord OB étant alors chargé de piloter les organes qui sont concernés par les messages reçus (allumage/extinction des optiques, activation/désactivation des vibreurs de siège, commutation en feux de croisement, par exemple). Par conséquent, le dispositif de détection D selon l'invention peut être 20 réalisé sous la forme d'une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels (ou informatiques), ou bien de circuits électroniques ou encore de modules logiciels. On a schématiquement représenté sur la figure 1 un véhicule automobile V (ici une voiture) comprenant des phares (blocs optiques) PH 25 implantés dans une partie avant AV, des feux arrières (blocs optiques) FA implantés dans une partie arrière AR, et un système SC dédié au contrôle automatique de l'utilisation de ces blocs optiques PH et FA. Comme indiqué ci-avant, dans cet exemple non limitatif le système de contrôle SC fait au moins partiellement partie de l'ordinateur de bord OB du véhicule V et 30 comprend un dispositif de détection D selon l'invention. Ce système de contrôle SC comprend par exemple un détecteur de luminosité, par exemple de surface et implanté derrière le pare-brise, chargé de mesurer la luminosité extérieure et de délivrer un signal d'avertissement lorsque cette luminosité est inférieure à un seuil choisi, et un module de contrôle chargé d'allumer les phares PH et/ou les feux arrières FA lorsqu'il reçoit un signal d'avertissement en provenance du détecteur de luminosité. En d'autres termes, le système de contrôle SC contrôle l'allumage et l'extinction automatique des blocs optiques PH et/ou FA. Un dispositif (de détection) D selon l'invention comprend au moins des moyens d'analyse MA et des moyens de traitement MT. Les moyens d'analyse MA sont agencés de manière à analyser des données d'images IA qui sont acquises par une caméra Cl qui est implantée à l'avant AV du véhicule V et/ou une caméra C2 qui est implantée à l'arrière AR de ce véhicule V. On entend ici par � données d'image � un fichier de données numériques qui constituent ensemble une image IA acquise par une caméra Cl ou C2, par exemple au moyen d'au moins un capteur de type C-MOS (ou équivalent). Chaque caméra Cl ou C2 délivre par exemple périodiquement un fichier de données numériques. Chaque fichier (d'image) est par exemple transmis à l'ordinateur de bord OB qui se charge ensuite de le communiquer au moins au dispositif D. Il est important de noter que dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 1, le véhicule V est équipé d'une caméra Cl implantée dans sa partie avant AV, par exemple sur la partie centrale haute de son pare-brise, et une caméra C2 implantée dans sa partie arrière AR, par exemple sur la partie centrale haute de sa lunette arrière. Mais, le véhicule V pourrait ne comporter qu'une caméra Cl implantée dans sa partie avant AV, ou bien qu'une caméra C2 implantée dans sa partie arrière AR. Il est également important de noter que l'une au moins des caméras Cl et C2 peut faire partie du système de contrôle SC. Mais, cela n'est pas obligatoire. En effet, les fichiers d'images qui sont acquis par une caméra Cl ou C2 ne sont pas forcément exclusivement analysés (au moins en partie) par les moyens d'analyse MA. Ils peuvent en effet servir à d'autres dispositifs embarqués dans le véhicule V. Ainsi, ils peuvent être également analysés par un dispositif de surveillance du franchissement de lignes (par exemple de type AFIL), et/ou un dispositif de détection de pluie, et/ou un dispositif de détection de luminosité, et/ou un dispositif de détection d'aide au stationnement (par exemple un radar de recul et/ou un radar frontal). Par conséquent, l'une au moins des caméras Cl et C2 peut appartenir à un autre système ou dispositif embarqué dans un véhicule V. On notera que les deux caméras peuvent éventuellement appartenir à deux systèmes ou dispositifs embarqués distincts. Chaque analyse de données d'une � image � IA, effectuée par les moyens d'analyse MA, est destinée à détecter si cette image comprend au moins une partie d'un objet lumineux S qui présente une forme sensiblement circulaire. Un tel objet lumineux S est de préférence le soleil. Pour ce faire, les moyens d'analyse MA peuvent par exemple mettre en oeuvre une technique de détection de forme (ici une partie au moins d'un cercle ou d'une figure géométrique présentant quasiment la forme d'un cercle). On comprendra que l'image analysée IA provient ici soit de la caméra avant Cl, soit de la caméra arrière C2. Par conséquent on peut ici détecter la présence d'un objet lumineux sensiblement circulaire S soit devant le véhicule V, soit derrière ledit véhicule V. Un exemple très schématique d'image IA est illustré sur la figure 3. Cette image IA comprend un objet lumineux S de forme sensiblement circulaire, ici le soleil. La zone en pointillés ZE qui entoure le soleil S est appelée la zone d'environnement de l'objet lumineux S. On comprendra plus loin son utilité. Il est important de noter qu'une image peut ne comporter qu'une fraction du soleil S, ce qui suffit à sa détection par les moyens d'analyse MA. Lorsque les moyens d'analyse MA ont détecté la présence d'un objet lumineux sensiblement circulaire S (complet ou partiel) dans au moins une image IA (éventuellement dans plusieurs images successives, par exemple trois ou cinq, et donc de façon continue (par exemple sur au moins une seconde), afin d'éviter les fausses erreurs), ils en avertissent les moyens de traitement MT. Ces moyens de traitement MT sont alors agencés de manière à déterminer si cet objet lumineux sensiblement circulaire S (ci-après appelé objet détecté) est situé au moins partiellement sensiblement au niveau du véhicule V. On entend ici par � situé au moins partiellement sensiblement au niveau du véhicule � le fait qu'une partie au moins de l'objet détecté S se retrouve située sous une incidence qui est inférieure à environ 20° par rapport à la direction longitudinale X du véhicule V. Si les moyens de traitement MT s'aperçoivent que l'objet détecté S est effectivement situé au moins partiellement sensiblement au niveau du véhicule V, ils génèrent un message qui est destiné à requérir l'allumage des phares PH et/ou des feux arrière FA. Ce message est ici transmis au système de contrôle SC. Mais, il pourrait être transmis à l'ordinateur de bord OB. En revanche, si les moyens de traitement MT s'aperçoivent que l'objet détecté S n'est pas situé au moins partiellement sensiblement au niveau du véhicule V, ils ne génèrent pas de message puisqu'ils considèrent qu'il n'y a pas lieu d'allumer les phares PH et/ou les feux arrière FA. On notera que le message peut se présenter sous une forme numérique (notamment en présence d'une transmission de données multiplexée) ou bien sous une forme analogique (signal analogique comme par exemple une tension ou un courant). Afin de renforcer l'efficacité de la détection, les moyens d'analyse MA peuvent être également agencés de manière à analyser l'intensité lumineuse moyenne de la zone qui est occupée par l'objet détecté S au sein d'une image IA. Par exemple, les moyens d'analyse MA peuvent comparer l'intensité lumineuse moyenne de l'objet détecté S à un seuil choisi. On comprendra que cette intensité lumineuse moyenne est déterminée sur l'ensemble de la zone qui est occupée par l'objet détecté S sur une image IA. Les moyens d'analyse MA n'avertissent alors de préférence les moyens de traitement MT qu'à condition que l'objet détecté S présente une intensité lumineuse moyenne supérieure au seuil choisi. Ainsi, les moyens de traitement MT ne déterminent la situation de l'objet détecté S par rapport au véhicule V que lorsque son intensité lumineuse moyenne est supérieure au seuil choisi. Dans une variante de réalisation, les moyens d'analyse MA peuvent comparer l'intensité lumineuse moyenne de l'objet détecté S à l'intensité lumineuse moyenne d'une partie au moins de son environnement ZE sur l'image acquise IA. On comprendra que l'intensité lumineuse moyenne de l'objet détecté S est déterminée sur l'ensemble de la zone qu'il occupe sur une image IA, et l'intensité lumineuse moyenne de la partie d'environnement ZE est déterminée sur l'ensemble de la zone qu'elle occupe sur une image IA. Dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 3, la partie d'environnement ZE est une couronne sensiblement circulaire qui entoure l'objet détecté S. Mais, cette partie d'environnement ZE pourrait présenter d'autres formes et/ou d'autres définitions dès lors qu'elle concerne une zone située à proximité immédiate de l'objet détecté S. Les moyens d'analyse MA n'avertissent alors de préférence les moyens de traitement MT qu'à condition que l'objet détecté S présente une intensité lumineuse moyenne qui dépasse l'intensité lumineuse moyenne de la partie d'environnement ZE d'une valeur qui est supérieure à un seuil choisi. Ainsi, les moyens de traitement MT ne déterminent la situation de l'objet détecté S par rapport au véhicule V que lorsque son intensité lumineuse moyenne dépasse celle de la partie d'environnement ZE d'une valeur supérieure au seuil choisi. Il est important de noter que les moyens de traitement MT peuvent être éventuellement agencés de manière à déterminer si l'objet détecté S est situé sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal X du véhicule V du côté avant AV ou arrière AR (selon l'origine de l'image acquise IA). On entend ici par � situé sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal X � le fait d'avoir une projection dans un plan, sensiblement horizontal par rapport au plancher du véhicule V, qui est contenue dans un secteur angulaire réduit sensiblement centré sur l'axe longitudinal X. Par exemple ce secteur angulaire s'étend entre environ -20° et environ +20° par rapport à l'axe longitudinal X. Cette option est destinée à éviter de déclencher dans trop de situations l'allumage automatique des blocs optiques, afin de privilégier les déclenchements lorsque le soleil constitue une réelle gêne susceptible de nuire fortement à la sécurité. Zo Grâce à l'invention, il est désormais possible de déclencher automatiquement l'allumage des phares et feux arrière d'un véhicule lorsque les rayons lumineux issus du soleil sont approximativement situés au niveau dudit véhicule, côté avant et/ou côté arrière, et cela même si la luminosité externe ne le requiert pas. La sécurité des automobilistes est ainsi renforcée. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif de détection et de système de contrôle décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS1. Dispositif de détection (D) pour le contrôle de l'utilisation de phares (PH) et/ou de feux arrière (FA) d'un véhicule (V), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'analyse (MA) agencés pour analyser des données d'images acquises par une caméra (Cl) implantée à l'avant dudit véhicule (V) et/ou une caméra (C2) implantée à l'arrière dudit véhicule (V), de manière à détecter au moins une partie d'un objet lumineux (S) présentant une forme sensiblement circulaire, et des moyens de traitement (MT) agencés, en cas de détection dudit objet lumineux (S), pour déterminer si ce dernier (S) est situé au moins partiellement sensiblement au niveau dudit véhicule (V), et dans l'affirmative pour délivrer un message requérant l'allumage des phares (PH) et/ou des feux arrière (FA). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'analyse (MA) sont en outre agencés pour comparer l'intensité lumineuse moyenne dudit objet détecté (S) à un seuil choisi, et en ce que lesdits moyens de traitement (MT) sont agencés pour ne déterminer la situation dudit objet détecté (S) par rapport audit véhicule que lorsque ladite intensité lumineuse moyenne est supérieure audit seuil choisi. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'analyse (MA) sont en outre agencés pour comparer l'intensité lumineuse moyenne dudit objet détecté (S) à l'intensité lumineuse moyenne d'une partie au moins de son environnement sur lesdites images acquises, et en ce que lesdits moyens de traitement (MT) sont agencés pour ne déterminer la situation dudit objet détecté (S) par rapport audit véhicule que lorsque ladite intensité lumineuse moyenne dudit objet (S) dépasse ladite intensité lumineuse moyenne de la partie d'environnement d'une valeur supérieure à un seuil choisi. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement (MT) sont agencés pour déterminer si ledit objet détecté (S) est situé sensiblement parallèlement à un axe longitudinal (X) dudit véhicule (V) du côté avant ou arrière. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'analyse (MA) sont agencés pour analyser des données d'images acquises par un capteur de type C-MOS d'au moins une caméra (Cl, C2). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une caméra (Cl) propre à acquérir des données d'images et destinée à être implantée à l'avant dudit véhicule (V) et/ou une caméra (C2) propre à acquérir des données d'images et destinée à être implantée à l'arrière dudit véhicule (V). 7. Système (SC) de contrôle de l'utilisation de phares (PH) et/ou de feux arrière (FA) d'un véhicule (V), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de détection (D) selon l'une des revendications précédentes. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend une caméra (Cl) propre à acquérir des données d'images et destinée à être implantée à l'avant dudit véhicule (V) et/ou une caméra (C2) propre à acquérir des données d'images et destinée à être implantée à l'arrière dudit véhicule (V).