Brevet FR3040029A1 — publié le 20170217

SYSTEME D'AIDE A LA CONDUITE POUR UN VEHICULE POURVU D'UN SYSTEME DE RETROVISION NUMERIQUE ADAPTABLE POUR MANOEUVRE DE RECUL La présente invention se rapporte au domaine général de l'assistance ou aide à la conduite et se rapporte plus précisément aux systèmes de rétrovision installés à bord des véhicules, notamment des véhicules automobiles, dans le but d'assister le conducteur en lui donnant une vision de l'environnement arrière du véhicule non polluée par la lunette arrière, les appuis-tête, les personnes assises sur les places arrières et/ou des objets encombrants disposés à l'arrière du véhicule ET masquant la visibilité arrière. Comme illustré à la figure 1, ces systèmes mettent en oeuvre une caméra 1, disposée généralement à l'arrière du véhicule 2, derrière la lunette arrière 5 du véhicule 2, dit porteur, pointant sur l'horizon arrière du véhicule 2, couplé à un écran 3 apte à restituer au conducteur, des images 4 (séquences d'images vidéo) générées par la caméra 1 après un traitement d'images numérique ad hoc réalisé par un dispositif de traitement d'images 20 hébergé dans un calculateur du véhicule 2. La caméra 1 est généralement disposée sur la partie supérieure de la lunette arrière 5 du véhicule 2, derrière la vitre de la lunette 5 (côté habitacle) en étant centrée transversalement par rapport à la lunette 5. Le champ de vision de la caméra 1 est généralement choisi pour offrir au conducteur une vue « grand angle » de l'environnement arrière du véhicule 2. Pour les véhicules dépourvus de lunettes arrière, comme c'est le 25 cas pour certains véhicules utilitaires, la caméra est disposée par exemple, à l'extérieur du véhicule. L'écran d'affichage 3 est disposé à l'intérieur du véhicule 2, généralement au niveau de la planche de bord du véhicule 2, et partage généralement le dispositif d'affichage du véhicule 2 servant notamment à la 30 navigation mais peut être également intégré dans le rétroviseur intérieur central 6 du véhicule 2, comme illustré aux figures 1 et 2 (dans le champ de vision orienté vers l'avant du véhicule) ; l'écran 3 étant alors activé, quand le conducteur le souhaite soit manuellement au niveau du rétroviseur intérieur, soit via une IHM dédiée. Lorsqu'il est désactivé, l'écran 3 laisse alors la place 35 et/ou fait alors office de miroir standard (rétrovision miroir) pour le rétroviseur central 6. 3040029 2 La figure 2 illustre schématiquement le champ de vision 8 d'une caméra 1 d'un système de rétrovision de l'état de la technique. Le champ de vision 8 est généralement choisi pour offrir au conducteur une vision en champ large de l'environnement arrière du véhicule 5 2. Par champ de vision large (ou grand angle), on entend un champ de vision qui soit au moins similaire à celui obtenu par une rétrovision miroir standard. Dans l'exemple de la figure 2, on considère une fenêtre vidéo 9 10 cadrée dans le champ de vison 8 de la caméra 1 en étant inscrite et centrée dans le champ de vison 8 de la caméra 1. Cette fenêtre 9 restitue des images 10 d'un véhicule 11 présent dans l'environnement arrière du véhicule porteur 2. Ces images 10 sont conformes à une prestation de rétrovision arrière standard dans laquelle le tiers supérieur de l'image (1/3) est dédié au 15 ciel et les autres deux tiers inférieurs (2/3), à la route. L'orientation de la caméra 1, pointant vers l'horizon H arrière du véhicule 2 n'est pas satisfaisante pour remplir pleinement la prestation d'assistance lors d'une manoeuvre en marche arrière du véhicule 2, notamment quand le véhicule 2 se rapproche d'un obstacle, autre véhicule 11 stationné 20 immédiatement derrière le véhicule porteur 2 ou lors d'une manoeuvre en approche d'obstacle de type trottoir, mur ... Lors de ce type de manoeuvre, en marche arrière, il est important que le conducteur du véhicule porteur 2 puisse visualiser l'obstacle 11 immédiatement présent derrière le véhicule porteur 2. Pour faciliter l'accès au compartiment à bagages et pour pouvoir y introduire des objets dans le volume de chargement, de nombreux véhicules automobiles présentent un ouvrant transversal ou volet, plus connu sous la dénomination de hayon arrière 7 tel que représenté en position entrebâillée sur la figure 3. Dans la plupart des véhicules 2 munis d'un hayon 7 ce dernier s'ouvre et se ferme par pivotement vers le haut et vers le bas. Le pivotement pour l'ouverture et la fermeture du hayon 7 est réalisé par rapport à un axe transversal, sensiblement horizontal, prévu au niveau du rebord arrière transversal supérieur de l'habitacle. Le pivotement se fait généralement sur une trajectoire comprise entre un quart de cercle et un demi-cercle, situé dans 3040029 3 un plan vertical, par rapport à deux charnières montées sur le rebord arrière transversal supérieur de l'habitacle. La lunette 5, supportant la caméra 1 (ou le hayon quand le véhicule est dépourvu de lunette arrière), fait partie intégrante du hayon 7 et la caméra 1 5 ne pointe donc plus sur l'horizon arrière H dès que le hayon 7 est entrebâillé d'un angle d'ouverture déterminé : le champ de vision de la caméra 1 pointant alors au-dessus de l'horizon H et au pire vers le ciel quand le hayon 7 est complètement ouvert avec un risque d'éblouissement du conducteur. Pour ce type de véhicule 2 comportant un hayon 7 (avec ou sans 10 lunette arrière), rien n'est prévu pour permettre au conducteur de conserver une vision au moins partielle de l'environnement arrière du véhicule porteur 2 quand le hayon 7 de ce dernier est légèrement entrebâillé (entre 5 et 10°). L'invention vise par conséquent à remédier aux inconvénients susmentionnés et à proposer un nouveau système simple, fiable, sûr, et bon 15 marché permettant une surveillance visuelle améliorée de l'environnement arrière immédiat d'un véhicule, lors d'une manoeuvre en marche arrière, à partir d'un système de rétrovision et ce, même quand le véhicule comporte un hayon et que ce dernier est entrebâillé. Elle propose, à cet effet, un système d'aide à la conduite d'un 20 véhicule porteur comportant un système de rétrovision numérique, du type comportant une caméra à champ de vision large de manière à permettre l'acquisition par ladite caméra d'images de l'environnement arrière du véhicule, un dispositif de traitement numérique desdites images et un dispositif d'affichage pour restituer lesdites images au conducteur, une fois traitées par le 25 dispositif de traitement numérique. Ledit système selon l'invention est caractérisé en ce que le dispositif de traitement numérique d'images comporte des moyens d'analyse d'images aptes à définir des fenêtres vidéo dans le champ de vison de la caméra et suite à une commande traduisant la volonté du conducteur 30 d'effectuer une manoeuvre en marche arrière, à recadrer lesdites fenêtres vers le bas du champ de vision de la caméra. Selon une caractéristique, lesdites fenêtres sont cadrées dans une fenêtre vidéo initialement inscrite et centrée dans le champ de vision de la caméra, limité par l'angle d'ouverture maximal de la caméra en angle de « tilt » 35 et de « pan ». 3040029 4 Selon une caractéristique, les dimensions de la fenêtre vidéo sont de l'ordre de 40° x 10° comprises dans un champ de vision tolérant une variation de l'ordre de + ou -7.5° d'angle de « tit » et + ou - 5° d'angle de « pan », de part et d'autre de la fenêtre vidéo initialement centrée dans le 5 champ de vision de la caméra. Selon une caractéristique, l'angle de « tilt » est choisi à - 7.5° pour offrir une fenêtre décalée vers le bas du champ de vision de la caméra. La présente invention a pour second objet, un véhicule équipé d'une caméra de rétrovision disposée à l'arrière du véhicule et pointant vers 10 l'arrière du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un système tel que décrit ci-dessus. Selon une caractéristique, le véhicule comporte un hayon sur lequel est disposée la caméra. Selon une autre caractéristique, les moyens d'analyse d'images 15 sont activés dès que l'ouverture du hayon est détectée pour recadrer la fenêtre vidéo vers le bas. Selon une autre caractéristique, la restitution d'images sur le dispositif d'affichage est arrêtée quand l'angle d'ouverture du hayon dépasse un angle de valeur maximale déterminée. 20 Selon une autre caractéristique, le dispositif d'affichage restituant la fenêtre vidéo au conducteur est un écran disposé sur le rétroviseur intérieur central du véhicule. Selon une autre caractéristique, lorsque la restitution d'images est arrêtée, l'écran restitue les images réfléchies sur l'écran qui se comporte 25 comme un miroir. Ainsi, la présente invention a pour avantage d'offrir des prestations équivalentes à une caméra de recul à partir d'une caméra initialement prévue pour de la rétrovision en champ large, orientée vers l'horizon, sans avoir à utiliser de moyens mécaniques qui seraient nécessaires pour faire pivoter la 30 caméra en azimut afin d'obtenir une vision de l'environnement arrière immédiat du véhicule porteur. D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus en détail à la lecture de la description qui suit, ainsi qu'à l'aide des dessins annexés, fournis à titre purement illustratif et non limitatif, parmi 35 lesquels : 3040029 5 La figure 1, déjà décrite, illustre, un véhicule pourvu d'un système d'aide à la conduite, et en particulier un système de rétrovision numérique selon l'état de la technique. La figure 2, déjà décrite, illustre schématiquement une fenêtre 5 vidéo centrée dans le champ de vision d'une caméra d'un système de rétrovision de l'état de la technique. La figure 3, déjà décrite, illustre un véhicule comportant un hayon équipé d'un système de rétrovision numérique selon l'état de la technique. La figure 4 illustre la fenêtre vidéo recadrée vers le bas du champ 10 de vision par le système selon l'invention. La figure 5 illustre la fenêtre vidéo qui serait obtenue dans une configuration du véhicule porteur dans laquelle le hayon du véhicule est entrebâillé comme cela est illustré à la figure 4, sans le système selon l'invention. 15 La figure 6 illustre schématiquement le même champ de vision que celui illustré à la figure 5 mais dans lequel la fenêtre vidéo est recadrée vers le bas du champ de vision par le système selon l'invention. La figure 4 illustre schématiquement, le même champ de vision 8 que celui illustré à la figure 2 mais dans lequel la fenêtre vidéo 9' est recadrée 20 vers le bas du champ de vision 8 de la caméra 1 par l'intermédiaire du système d'aide à la conduite selon l'invention. Cette fenêtre 9' ainsi recadrée par le système selon l'invention, restitue des images 10' conformes à une prestation de caméra de recul dans laquelle la totalité de l'image (3/3) est dédiée à la route et plus précisément à la 25 partie proche de la route dans laquelle apparait le parechoc 12 avant du véhicule 11 présent derrière le véhicule porteur 2. Le recadrage de la fenêtre 9' selon l'invention, utilise un traitement numérique d'images. Le recadrage est réalisé par des moyens d'analyse d'images 20' du dispositif de traitement numérique d'images 20. 30 De tels moyens largement répandus dans le traitement numérique des images photographiques et vidéo, sont bien connus de l'homme de l'art et ne seront donc pas décrits. La figure 5 illustre le champ de vision 8 de la caméra 1 obtenu avec une configuration du véhicule 2 dans laquelle le hayon 7 du véhicule 2 est 35 entrebâillé comme cela est illustré à la figure 3, mais avec un angle d'ouverture plus faible que celui représenté de 30° : par exemiie entre 5 et 15°. 3040029 6 La fenêtre vidéo 9 telle qu'illustrée à la figure 5, restitue des images 10 non conformes d'une prestation de rétrovision arrière standard dans laquelle le tiers supérieur de l'image est dédié au ciel et les autres deux tiers inférieurs à la route et encore moins à une prestation de caméra de recul. Ici, les deux 5 tiers supérieurs (2/3) de l'image 10 sont dédiés au ciel et le tiers inférieur (1/3) restant est dédié à la route. La figure 6 illustre schématiquement le même champ de vision 8 mais dans lequel la fenêtre vidéo 9' est recadrée vers le bas du champ de vision 8 de la caméra 1 par rapport à la configuration de la figure 5. 10 La fenêtre 9' restitue ainsi des images 10' qui se rapprochent d'une prestation de rétrovision arrière, c'est-à-dire une prestation dans laquelle le tiers supérieur (1/3) de l'image est dédié au ciel et les autres deux tiers inférieurs (2/3) à la route, de manière similaire au cas illustré à la figure 2 à la différence près que le hayon 7 est légèrement entrebâillé. 15 Ainsi, le recadrage permet d'obtenir une vision arrière partielle même quand le hayon 7 est entrebâillé. Au-delà d'un angle d'ouverture déterminé du hayon 7, la restitution des images 10, 10' peut être volontairement interrompue et l'écran d'affichage 3 s'éteint laissant place à une rétrovision « miroir » évitant ainsi un éventuel 20 éblouissement du conducteur. Pour un hayon 7 dont l'ouverture est motorisée, un capteur de tour/minute couplé au moteur, peut judicieusement délivrer un signal proportionnel à l'angle d'ouverture du hayon 7 qui lorsqu'il atteint ou dépasse un seuil déterminé, interrompt la transmission des images 10, 10' à destination 25 de l'écran 3 du rétroviseur central 6. De manière alternative, suite à une détection de l'ouverture du hayon 7, une fenêtre vidéo 9' restituant le décalage maximal de la fenêtre vidéo 9 vers le bas du champ de vision 8 de la caméra 1, est restituée sur l'écran d'affichage 3 du rétroviseur intérieur 6 et cette image 10' peut rester figée 30 pendant toute la durée de l'ouverture du hayon 7 ou bien, la diffusion des images 10' peut être interrompue au-delà d'un temps déterminé d'ouverture ou d'un angle déterminé d'ouverture. Avantageusement, l'écran d'affichage 3 est confondu avec le miroir du rétroviseur intérieur central 6, de type connu. 35 Dans cette configuration, la prestation de rétrovision « miroir » se substituera à la fonction de rétrovision/recul quand l'angle d'ouverture du hayon 3040029 7 7 aura été détecté supérieur à un angle maximal déterminé et ce afin d'éviter de restituer une image du ciel sans intérêt pour le conducteur et qui peut par ailleurs l'éblouir. A titre d'exemple non limitatif, on considérera une fenêtre vidéo 5 rectangulaire 9, 9' dont les dimensions sont de l'ordre de 40° x 10°, inscrite dans le champ de vision 8 de la caméra 1 plus large et déterminé pour tolérer une variation de l'ordre de + ou - 7.5° d'angle de « tilt », T ± AT, et + ou -5° d'angle de « pan », P± AP par rapport à la fenêtre vidéo 9 initialement centrée dans le champ de vision 8 de la caméra 1. 10 La caméra 1 pourra notamment être une caméra numérique, par exemple à capteur CCD, et sera préférentiellement capable de restituer des images 10, 10' en couleurs et sensiblement en temps réel, avec un taux de rafraîchissement suffisant pour garantir la sécurité de la manoeuvre. Le procédé mis en oeuvre par le système selon l'invention, 15 comporte les étapes successives suivantes : Etape 1 : Détection d'une intention de procéder à une marche arrière suite à une commande de marche arrière via le levier de vitesses par exemple ; Etape 2 : Transmission d'une information liée à cette commande à 20 un calculateur du véhicule, par exemple le calculateur habitacle via un bus de communication du véhicule, par exemple un bus CAN ; Etape 3 : Commande d'une caméra dédié à une rétrovision à champ de vision large, disposée à l'arrière du véhicule porteur et pointant vers l'horizon arrière du véhicule porteur ; 25 Etape 4 : Acquisition d'une ou plusieurs images de l'environnement arrière du véhicule porteur par la caméra ; Etape 5 : Transmission des images acquises par la caméra sous la forme d'une séquence d'images vidéo numériques au calculateur ; Etape 6 : Traitement de l'information par des moyens d'analyse du 30 dispositif de traitement numérique d'images consistant à décaler « numériquement » la fenêtre vidéo acquise par la caméra, vers le bas du champ de vision de la caméra ; Etape 7 : Restitution des images traitées au conducteur sous la forme d'un affichage de la nouvelle fenêtre vidéo ainsi décalée, sur un écran de 35 visualisation disposé dans le champ de vision du conducteur, orienté vers 3040029 8 l'avant du véhicule, par exemple sur ou au voisinage du rétroviseur intérieur central. Le procédé s'applique également dans le cas d'un véhicule équipé d'un hayon. 5 Auquel cas, la restitution des images de l'étape 7 sera conditionnée par un angle d'ouverture maximale du hayon 7. 10 REVENDICATIONS1. Système d'aide à la conduite d'un véhicule porteur (2) comportant un système de rétrovision numérique, du type comportant une 5 caméra (1) à champ de vision large de manière à permettre l'acquisition par ladite caméra (1) d'images (10, 10') de l'environnement arrière du véhicule (2), un dispositif de traitement numérique (20) desdites images (10, 10') et un dispositif d'affichage (3) pour restituer lesdites images (10, 10') au conducteur, une fois traitées par le dispositif de traitement numérique (20), caractérisé en 10 ce que le dispositif de traitement numérique d'images (20) comporte des moyens d'analyse d'images (20') aptes à définir des fenêtres vidéo (9) dans le champ de vison (8) de la caméra (1) et suite à une commande traduisant la volonté du conducteur d'effectuer une manoeuvre en marche arrière, à recadrer lesdites fenêtres (9') vers le bas du champ de vision (8) de la caméra (1). 15 2. Système d'aide à la conduite selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdites fenêtre (9) sont cadrées dans une fenêtre vidéo initialement inscrite et centrée dans le champ de vision (8) de la caméra (1) limité par l'angle d'ouverture maximal de la caméra (1) en angle de « tilt » (T) et de « pan » (P). 20 3. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les dimensions de la fenêtre vidéo (9, 9') sont de l'ordre de 40° x 10° comprises dans un champ de vision tolérant une variation de l'ordre de + ou - 7.5 ° d'angle de « tilt » (T ±AT) et + ou - 5° d'angle de « pan » (P±AP), de part et d'autre de la fenêtre vidéo (9) initialement centrée dans le champ de vision 25 (8) de la caméra (1). 4. Système selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'angle de « tilt » est choisi à - 7.5° (-AT) pour offrir une fenêtre (9') décalée vers le bas du champ de vision (8) de la caméra (1). 5. Véhicule (2) équipé d'une caméra de rétrovision (1) disposée à 30 l'arrière du véhicule (2) et pointant vers l'arrière (H) du véhicule (2), caractérisé en ce qu'il comporte un système selon l'une des revendications précédentes. 6. Véhicule selon la revendication précédente, comportant un hayon (7) sur lequel est disposée la caméra. 7. Véhicule (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce 35 que les moyens d'analyse d'images (20') sont activés dès que l'ouverture du hayon (7) est détectée pour recadrer la fenêtre vidéo (9') vers le bas. 3040029 10 8. Véhicule (2) selon la revendication précédente caractérisé en ce que la restitution d'images sur le dispositif d'affichage (3) est arrêtée quand l'angle d'ouverture du hayon (7) dépasse un angle de valeur maximale déterminée. 9. Véhicule (2) selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage (3) restituant les fenêtres vidéo (10, 10') au conducteur est un écran (3) disposé sur le rétroviseur intérieur central (6) du véhicule (2). 10. Véhicule (2) selon la revendication précédente, caractérisé en 10 ce que lorsque que la restitution d'images est arrêtée, l'écran (3) restitue les images réfléchies sur l'écran (3) qui se comporte comme un miroir.