Brevet FR2983295A1 — publié le 20130531

B11-3822FR 1 Système de détection de l'éblouissement, par les rayons du soleil, d'une caméra équipant un véhicule automobile et procédé correspondant L'invention concerne le domaine technique des systèmes de détection et particulièrement celui des systèmes de détection de l'éblouissement. L'invention s'applique notamment à la détection de l'éblouissement par les rayons du soleil d'une caméra d'un véhicule automobile. Il est connu de l'état de la technique l'utilisation au sein d'un véhicule automobile d'une caméra frontale située par exemple sur le haut du pare-brise ou derrière le pare-brise à l'intérieur du véhicule. Cette caméra permet en particulier d'apporter une aide à la conduite en interprétant notamment la signalisation et plus généralement l'environnement extérieur du véhicule, elle permet par exemple de détecter le franchissement de ligne blanche ou la présence de pluie et d'en avertir le conducteur. Cela étant, lorsque les rayons du soleil frappent le véhicule de face, la caméra frontale est éblouie, c'est-à-dire qu'elle reçoit un signal d'une intensité lumineuse trop importante. Cela empêche l'acquisition correcte d'une image pendant toute la durée d'alignement de la direction du véhicule et de la direction du soleil. L'aide à la conduite et toutes les fonctionnalités associées à la caméra frontale sont alors interrompues. A ce jour, le système de commande de la caméra frontale ne sait pas analyser les raisons de cette interruption. Il est possible suivant l'état de la technique de réaliser un test d'éblouissement de la caméra. Cela étant ce test d'éblouissement de la caméra peut être long à réaliser et nécessite des ressources dédiées. D'autre part, il ne permet pas de détecter spécifiquement un éblouissement par les rayons du soleil. Il est connu de la demande de brevet FR2858159 un ensemble de protection pour caméra mobile qui comprend un caisson synchronisé avec la rotation de la caméra. Cet ensemble de protection permet notamment d'éviter l'éblouissement de la caméra par les rayons du soleil. Cela étant, cette demande de brevet ne décrit pas une détection d'un éblouissement de la caméra mais plutôt une protection de l'éblouissement qui nécessite d'utiliser un caisson et un moyen d'entrainement du caisson dédiés. Il est connu de la demande de certificat d'utilité FR2917824, un système de détection de la position du soleil pour un véhicule. Ce système concerne la mesure de la position du soleil à l'aide d'une caméra. Il ne décrit pas la détection de l'éblouissement de la caméra. D'autre part, ce système nécessite d'utiliser des équipements dédiés tels qu'une caméra numérique pour l'observation du ciel, une interface d'acquisition, une unité de traitement et des moyens d'acquisition du déplacement du véhicule pour mesurer la position du soleil. Il existe donc un besoin pour un système de détection d'éblouissement amélioré et, notamment pour un système de détection permettant d'avertir le système de commande de la caméra frontale de l'éblouissement par les rayons de soleil. Il est proposé, selon l'invention, un système de détection qui ne nécessite que très peu d'équipements dédiés. Il est également proposé, selon l'invention, un système de détection qui permet une détection de non éblouissement rapide. Il est proposé, selon l'invention, un procédé dans lequel plusieurs étapes de la détection d'éblouissement sont utilisables pour la protection de l'éblouissement du conducteur par les rayons du soleil et pour la correction des rayonnements infra rouges du soleil dans l'image acquise par la caméra frontale. L'invention a ainsi pour objet un système de détection de l'éblouissement par les rayons du soleil d'une caméra frontale équipant un véhicule automobile comprenant des moyens de détermination d'un éblouissement de ladite caméra frontale. Selon une caractéristique générale de ce système, le système comprend en outre : - des moyens d'évaluation de la direction du véhicule ; - des moyens de détermination de la direction du soleil ; - des moyens de comparaison de la direction du véhicule et de la direction du soleil ; et - des moyens d'activation configurés pour activer lesdits moyens de détermination d'un éblouissement lorsque la direction du véhicule et la direction du soleil sont alignées. Ainsi, le test d'éblouissement n'est réalisé que dans le cas où des conditions préalables liées à un risque d'éblouissement par les rayons du soleil sont satisfaites. Ces conditions sont relatives à la position de la direction du soleil par rapport à la direction du véhicule. Cela permet d'éviter un test d'éblouissement qui peut s'avérer consommateur de ressources et assez long dans le cas où il n'y a aucun risque d'éblouissement du fait des rayons du soleil. D'autre part, étant donné que le test d'éblouissement n'est réalisé que lorsque la direction du soleil et la direction du véhicule sont alignées, le résultat du test d'éblouissement permet de détecter un éblouissement du fait des rayons du soleil et non pas un éblouissement provoqué par d'autres facteurs. Selon une caractéristique, les moyens d'évaluation de la direction du véhicule comprennent un dispositif de géolocalisation par exemple GPS (GPS pour Global Positioning System selon un terme anglo-saxon bien connu de l'homme du métier) capable de déterminer les coordonnées longitudinales et latitudinales du véhicule et les moyens de détermination de la direction du soleil comprennent des moyens d'estimation du temps universel et des moyens de détermination des angles d'azimut et d'altitude du soleil en fonction desdites coordonnées du véhicule et du temps universel estimé. Il apparaît donc que pour réaliser la détermination de la direction du soleil les seuls équipements matériels nécessaires sont une horloge, un GPS, une mémoire et un calculateur. Ces composants sont déjà présents dans la plupart des véhicules automobiles. Il est alors possible d'ajouter la fonctionnalité de détection au véhicule pour un surcoût minime. Selon une caractéristique supplémentaire, les moyens de comparaison de la direction du véhicule et de la direction du soleil comprennent des moyens de détermination du quadrant de la direction du véhicule et du quadrant de la direction du soleil, des moyens de calcul configurés pour calculer une différence entre l'angle de la direction du véhicule et l'angle d'azimut du soleil et pour comparer ladite différence d'angles avec une première constante et l'angle d'altitude du soleil avec une deuxième constante et des moyens d'activation configurés pour activer lesdits moyens de calcul lorsque le quadrant de la direction du soleil et le quadrant de la direction du véhicule sont identiques. En comparant les deux quadrants, celui de la direction du soleil et celui de la direction du véhicule il est possible de déterminer rapidement s'il y a risque d'éblouissement de la caméra frontale. On évite ainsi le calcul de la différence entre les deux angles de directions du soleil et du véhicule lorsque cela n'est pas nécessaire. Selon un mode de réalisation, lesdits moyens de détermination d'un éblouissement comprennent des moyens de comparaison du gain de la caméra avec une troisième constante et du pourcentage de pixels de l'image de la caméra ayant un niveau de luminosité maximal avec une quatrième constante. Il est ainsi possible à partir de deux variables de déterminer de façon fiable la présence d'un éblouissement. Par ailleurs, ce test étant réalisé après le test de l'alignement de la direction du véhicule et du soleil, si un éblouissement est détecté, celui-ci sera vraisemblablement dû aux rayons du soleil. Selon un autre mode de réalisation, la caméra comprend des moyens de correction des valeurs d'intensité du rayonnement infrarouge du soleil au sein de l'image de la caméra frontale utilisant les angles d'azimut et d'altitude du soleil déjà déterminés. Une correction précise des valeurs d'intensité du rayonnement infrarouge du soleil au sein de l'image acquise est ainsi possible sans nécessiter de moyens de détermination des angles d'azimut et d'altitude du soleil. En effet, les moyens de corrections disposent de cette information de la part du système de détection. Il est par exemple possible d'utiliser le système de détection tel que défini précédemment au sein d'un véhicule comprenant des moyens d'assombrissement du pare-brise, et des moyens d'activation configurés pour activer lesdits moyens d'assombrissement lorsque la direction du véhicule et la direction du soleil sont alignées et la caméra frontale est éblouie. Il n' est alors pas nécessaire d' équiper les moyens d'assombrissement de moyens de détection d'un éblouissement dédiés. En effet, on fournit aux moyens d'assombrissement l'information de l'éblouissement par les rayons du soleil du système de détection tel que décrit ci avant. L'invention a également pour objet un procédé de détection de l'éblouissement par les rayons du soleil d'une caméra frontale équipant un véhicule automobile, comprenant : - une étape d'évaluation de la direction du véhicule ; - une étape de détermination de la direction du soleil ; - une étape de comparaison de la direction du véhicule et de la direction du soleil ; et - une étape de détermination d'un éblouissement de ladite caméra frontale lorsque la direction du véhicule et la direction du soleil sont alignées. Selon une caractéristique, l'étape d'évaluation de la direction du véhicule comprend une étape de détermination des coordonnées longitudinales et latitudinales du véhicule à l'aide d'un dispositif de géolocalisation par exemple GPS et l'étape de détermination de la direction du soleil comprend une étape d'estimation du temps universel et une étape de détermination des angles d'azimut et d'altitude du soleil en fonction desdites coordonnées du véhicule et du temps universel estimé. Selon une autre caractéristique, l'étape de comparaison de la direction du véhicule et de la direction du soleil comprend : - une étape de détermination du quadrant de la direction du véhicule et du quadrant de la direction du soleil ; et lorsque le quadrant de la direction du soleil et le quadrant de la direction du véhicule sont identiques, l'étape de comparaison des directions comprend en outre : - une étape de calcul d'une différence entre l'angle de la direction du véhicule et l'angle d'azimut du soleil ; et - une étape de comparaison de ladite différence d'angles avec une première constante et de l'angle d'altitude du soleil avec une deuxième constante. Selon un mode de mise en oeuvre, l'étape de détermination d'un éblouissement comprend une étape de comparaison du gain de la caméra avec une troisième constante et du pourcentage de pixel de l'image de la caméra ayant un niveau de luminosité maximal avec une quatrième constante. D' autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de mise en oeuvre et de réalisation, nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre le principe de la détection de l'éblouissement selon un mode de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 2 illustre schématiquement un mode de réalisation d'un système de détection de l'éblouissement selon l'invention; et - la figure 3 illustre un mode de mise en oeuvre d'un procédé de détection de l'éblouissement selon l'invention. La figure 1 représente quatre axes qui pointent vers chacun des points cardinaux : nord, sud, est, ouest. Elle comprend également un quadrillage dont les lignes horizontales correspondent aux latitudes et les lignes verticales aux longitudes. A partir des quatre axes on peut définir quatre quadrants : le quadrant NO pour nord ouest, le quadrant NE pour nord est, le quadrant SO pour sud ouest et le quadrant SE pour sud est. Sur la figure 1 est également illustré le soleil. La direction du soleil fait un angle d'azimut alphal avec la direction Nord. Comme il est connu de l'homme du métier, la position du soleil est en général définie par deux angles, l'angle d'azimut qui est l'angle que fait le plan vertical du soleil avec le plan méridien du lieu et l'angle d'altitude qui est l'angle que fait la direction du soleil avec le plan horizontal. Sur la figure 1, on définit trois points : le point 1 de latitude lattl et de longitude longl, le point 2 de latitude latt2 et de longitude long2 et le point 1' de latitude latt2 et de longitude long 1. Le point 1 correspond ici à la position du véhicule au temps t, le point 2 correspond à la position du véhicule au temps t+1 et le point 1' est un point ayant la même longitude que le point 1 et la même latitude que le point 2. L'angle alpha de la droite reliant le point 1 au point 2 avec la direction sud correspond à l'angle de direction du véhicule. On peut déterminer l'angle alpha grâce aux calculs ci après : alpha = arccos(d'/d) (équation 1) Avec d la distance entre les points 1 et 2 et d' la distance entre les points 1 et 1' TC . . d = R - [- 2 - arcsm(sm(latt2).sin(lattl) + cos(long2.1ongl) - cos(latt2)- cos(lattl))] TC . . d' = R - [- 2 - arcsm(sm(latt2).sin(lattl) + cos(latt2)- cos(lattl))] (équation 2), dans laquelle R est le rayon de la terre. A partir de l'angle alphal, on peut déterminer le quadrant de la direction du soleil à partir des conditions suivantes (assertion 1) : - Si 0° latt2 et longl latt2 et longl>long2, alors le quadrant de la direction du véhicule est le quadrant SO ; 10 -Si lattl long2, alors le quadrant de la direction du véhicule est le quadrant NO ; et -Si lattl Les moyens MC comprennent en outre des moyens d'activation AMCD. Ils récupèrent de la part des moyens de détermination du quadrant de la direction du soleil MDQS et des moyens de détermination du quadrant de la direction du véhicule MDQV, les quadrants de la direction du soleil et de la direction du véhicule. Puis si les quadrants de la direction du soleil et de la direction du véhicule sont identiques, les moyens AMCD sont configurés pour activer des moyens de calcul MCD compris dans les moyens de comparaison MC. Grâce aux moyens d'activation AMCD, on ne réalise la suite du test que lorsque les quadrants de la direction du soleil et de la direction du véhicule sont identiques. On évite ainsi des tests supplémentaires qui ne sont manifestement pas pertinents, puisque tout risque d'éblouissement dû aux rayons du soleil est à écarter si les quadrants des directions du véhicule et du soleil sont différents. Les moyens de calcul MCD sont configurés pour calculer une différence entre l'angle de la direction du véhicule alpha et l'angle d'azimut du soleil alphal. Pour cela, ils effectuent la différence DIFF suivante DIFF = alpha - (180° - alphal). Les moyens MCD sont configurés pour comparer la différence d'angles DIFF et l'angle d'altitude ALT du soleil. Pour cela, ils disposent de deux constantes A et B. Les moyens MCD réalisent les comparaisons suivantes : DIFF D (condition 4), avec C et D deux constantes. Pour cela, les moyens MDE reçoivent de la part de la caméra CAM, le pourcentage %max_pixel et le gain G et ils disposent des 20 deux constantes C et D. Lorsque les conditions 3 et 4 sont réalisées alors les moyens MDE détectent un éblouissement de la caméra frontale CAM. Ce test n'étant réalisé que lorsque les conditions 1 et 2 sont réalisées, il apparaît que cet éblouissement est vraisemblablement dû aux rayons 25 du soleil. D'autre part, grâce aux moyens d'activation AMDE on ne réalise le test des conditions 3 et 4 par les moyens MDE que lorsque les conditions 1 et 2 (DIFF D) qui 30 n'est alors pas nécessaire pour détecter un éblouissement dû aux rayons du soleil. Par ailleurs, la caméra CAM comprend des moyens de correction COR des valeurs d'intensité du rayonnement infrarouge du soleil au sein de l'image de la caméra. Cette correction utilise des angles d'azimut et d'altitude du soleil. Avantageusement, les angles d'azimut alphal et d'altitude ALT du soleil déjà déterminés par les moyens MDA du système de détection SYS sont transmis aux moyens de correction COR par les moyens MDS. On peut ainsi réutiliser les moyens de calcul du système de détection SYS pour d'autres utilisations. D' autre part, le véhicule comprend des moyens d'assombrissement MAP du pare-brise. Les moyens d'assombrissement sont contrôlés par des moyens d'activation AMAP configurés pour activer lesdits moyens d'assombrissement MAP. Les moyens d'activation AMAP activent les moyens MAP lorsque le conducteur est susceptible d'être éblouie par des rayons du soleil. Cette condition correspond au cas détecté par le système SYS suivant lequel la direction du véhicule et la direction du soleil sont alignées et la caméra frontale est éblouie. L'information de détection d'éblouissement de la caméra CAM du fait des rayons du soleil peut alors avantageusement être transmise aux moyens AMAP par le système de détection SYS. Les moyens AMAP activent en conséquence les moyens MAP. On peut ainsi réutiliser le système de détection SYS pour d'autres utilisations. Ces deux applications à savoir la correction d'image et l'assombrissement de pare-brise permettent de diminuer d'autant plus le coût dédié au système de détection SYS. La figure 3 illustre un procédé de détection de l'éblouissement par les rayons du soleil. Le procédé comprend : - une étape d'évaluation EV de la direction du véhicule réalisée par les moyens MDV. L'étape EV comprend une étape de détermination 301 des coordonnées longitudinales et latitudinales du véhicule à l'aide d'un dispositif GPS, - une étape de détermination ED de la direction du soleil réalisée par les moyens MDS. L'étape ED comprend une étape d'estimation du temps universel 302 et une étape 303 de détermination des angles d'azimut alphal et d'altitude ALT du soleil. L'étape 303 utilise les coordonnées longitudinales et latitudinales du véhicule de l'étape 301 et le temps universel de l'étape 302. Les étapes 302 et 303 sont respectivement réalisées par les moyens MTU et MDA, - une étape de comparaison EC de la direction du véhicule et de la direction du soleil réalisée par les moyens MC. L'étape EC comprend une étape de détermination 304 du quadrant de la direction du véhicule et du quadrant de la direction du soleil. L'étape 304 est réalisée par les moyens MDQV, MDQS et AMCD. L'étape EC comprend en outre : - une étape de calcul 305 d'une différence entre l'angle alpha de la direction du véhicule et l'angle d'azimut alphal du soleil ; et - une étape de comparaison 306 de ladite différence d'angles avec une première constante A et de l'angle d'altitude du soleil avec une deuxième constante B. en d'autres termes, au cours de l'étape 306, les conditions 1 et 2 (DIFF D) sont réalisées c'est-à-dire si la caméra est éblouie. A l'issu de l'étape 307 le procédé détermine donc si la caméra frontale est éblouie par des rayons du soleil. En effet, l'étape 307 suit l'étape 306, donc si les conditions 3 et 4 sont réalisées cela signifie également que les conditions 1 et 2 sont également réalisées, c'est-à- dire que la caméra frontale est éblouie et que la caméra frontale est alignée avec les rayons du soleil. Certaines étapes du procédé peuvent être utilisées pour d'autres applications. Ainsi, une étape ECOR de correction des valeurs d'intensité du rayonnement infrarouge du soleil au sein de l'image de ladite caméra frontale peut être réalisée en utilisant les angles d'azimut et d'altitude du soleil déjà déterminés par l'étape 303. Il peut alors être proposé un procédé tel que défini précédemment comprenant en outre une étape de correction ECOR des valeurs d'intensité du rayonnement infrarouge du soleil au sein de l'image de ladite caméra frontale utilisant les angles d'azimut et d'altitude du soleil déjà déterminés. De même, une étape d'assombrissement ESOM du pare-brise peut être réalisée en utilisant comme condition le résultat du procédé de détection d'éblouissement de l'étape 307. Il peut ainsi être proposé un procédé tel que défini précédemment comprenant une étape d'assombrissement ESOM du pare-brise lorsque la direction du véhicule et la direction du soleil sont alignées et la caméra frontale est éblouie. Par ailleurs, le véhicule peut être équipé d'un capteur d'ensoleillement qui mesure les valeurs d'intensité du rayonnement infrarouge du soleil au sein de l'image de la caméra frontale pour, par exemple, réguler automatiquement la température intérieure du véhicule à l'aide de la climatisation. Dans ce cas, l'intensité du rayonnement infrarouge du soleil mesurée par le capteur d'ensoleillement dans l'image de la caméra frontale peut être pondérée selon l'étape de correction ECOR, en fonction des angles d'azimut et d'altitude du soleil déjà déterminés. REVENDICATIONS1. Système de détection de l'éblouissement, par les rayons du soleil, d'une caméra (CAM) frontale équipant un véhicule automobile, comprenant des moyens de détermination d'un éblouissement (MDE) de ladite caméra frontale, caractérisé en ce que le système comprend en outre : - des moyens d'évaluation (MDV) de la direction du véhicule ; - des moyens de détermination (MDS) de la direction du soleil ; - des moyens de comparaison (MC) de la direction du véhicule et de la direction du soleil ; et - des moyens d'activation (AMDE) configurés pour activer lesdits moyens de détermination d'un éblouissement (MDE) lorsque la direction du véhicule et la direction du soleil sont alignées. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'évaluation (MDV) de la direction du véhicule comprennent un dispositif de géolocalisation (MGP) capable de déterminer les coordonnées longitudinales et latitudinales du véhicule et les moyens de détermination (MDS) de la direction du soleil comprennent des moyens d'estimation du temps universel (MTU) et des moyens de détermination (MDA) des angles d'azimut et d'altitude du soleil en fonction desdites coordonnées du véhicule et du temps universel estimé (TU). 3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les moyens de comparaison (MC) de la direction du véhicule et de la direction du soleil comprennent des moyens de détermination du quadrant (MDQV) de la direction du véhicule et du quadrant (MDQS) de la direction du soleil, des moyens de calcul (MCD) configurés pour calculer une différence entre l'angle de la direction du véhicule (alpha) et l'angle d'azimut du soleil (alphal) et pour comparer ladite différence d'angles avec une première constante (A) et l'angle d'altitude du soleil avec une deuxième constante (B) et des moyens d'activation (AMCD) configurés pour activer lesdits moyens de calcul(MCD) lorsque le quadrant de la direction du soleil et le quadrant de la direction du véhicule sont identiques. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel lesdits moyens de détermination (MDE) d'un éblouissement comprennent des moyens de comparaison du gain de la caméra (G) avec une troisième constante (C) et du pourcentage de pixels de l'image de la caméra ayant un niveau de luminosité maximal (%max pixels) avec une quatrième constante (D). 5. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel la caméra (CAM) comprend des moyens de correction (COR) des valeurs d'intensité du rayonnement infrarouge du soleil au sein de l'image de la caméra frontale utilisant les angles d'azimut et d'altitude du soleil déjà déterminés. 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, au sein d'un véhicule comprenant des moyens d'assombrissement (MAP) du pare- brise, et des moyens d'activation (AMAP) configurés pour activer lesdits moyens d'assombrissement (MAP) lorsque la direction du véhicule et la direction du soleil sont alignées et la caméra frontale est éblouie. 7. Procédé de détection de l'éblouissement par les rayons du soleil d'une caméra frontale équipant un véhicule automobile caractérisé en ce que le procédé comprend : - une étape d'évaluation (EV) de la direction du véhicule ; - une étape de détermination (ED) de la direction du soleil ; - une étape de comparaison (EC) de la direction du véhicule et de la direction du soleil ; et - une étape de détermination d'un éblouissement (EB) de ladite caméra frontale lorsque la direction du véhicule et la direction du soleil sont alignées. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape d'évaluation (EV) de la direction du véhicule comprend une étape de détermination (301) des coordonnées longitudinales et latitudinales du véhicule à l'aide d'un dispositif de géolocalisation (MGP) et l'étape de détermination (ED) de la direction du soleil comprend une étaped'estimation du temps universel (302) et une étape de détermination des angles d'azimut (alphal) et d'altitude (303) du soleil en fonction desdites coordonnées du véhicule et du temps universel estimé (UT). 9. Procédé selon l'une des revendications 7 et 8, dans lequel l'étape de comparaison (EC) de la direction du véhicule et de la direction du soleil comprend : - une étape de détermination (304) du quadrant de la direction du véhicule et du quadrant de la direction du soleil ; et lorsque le quadrant de la direction du soleil et le quadrant de la direction du véhicule sont identiques l'étape de comparaison des directions comprend en outre : - une étape de calcul (305) d'une différence entre l'angle (alpha) de la direction du véhicule et l'angle d'azimut (alphal) du soleil ; et - une étape de comparaison (306) de ladite différence d'angles avec une première constante (A) et de l'angle d'altitude du soleil avec une deuxième constante (B). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel l'étape de détermination d'un éblouissement (EB) comprend une étape de comparaison (307) du gain (G) de la caméra avec une troisième constante (C) et du pourcentage de pixel de l'image de la caméra ayant un niveau de luminosité maximal (%max pixels) avec une quatrième constante (D).