Brevet FR3054171A1 — publié le 20180126

SYSTEME DE PRISES DE VUES ANTI-EBLOUISSEMENT [0001] L'invention se rapporte au domaine des systèmes de prises de vues implantés au sein des véhicules, en particulier des systèmes 5 destinés à permettre la détection d'objets se trouvant dans l'environnement extérieur d'un véhicule. [0002] Par "environnement extérieur du véhicule", on désigne ici tout ce qui se trouve à proximité d'un véhicule, et qui peut être détectable ou discernable par un système de prises de vues. 10 [0003] Par "système de prises de vues", on désigne ici tout type de dispositif permettant d'effectuer la capture d'images, aussi bien des images statiques (comme des photographies), que des images dynamiques (par exemple des films). [0004] Les avancées technologiques actuelles permettent d'améliorer 15 la sécurité des personnes, tant à l'intérieur qu'à l'extérieur du véhicule. De ce fait, de nombreux dispositifs additionnels équipent désormais les véhicules, et permettent d'assister le conducteur dans la gestion des événements liés à la conduite. Souvent, ces dispositifs additionnels sont également utilisés par une unité de contrôle pour piloter, au moins 20 partiellement, un véhicule autonome. [0005] Dans ce contexte de sécurisation et d'autonomisation de la conduite, les véhicules sont de plus en plus souvent amenés à être munis de systèmes de prises de vues, permettant d'anticiper la détection d'objets situés dans l'environnement extérieur du véhicule. 25 [0006] Un système de prise de vue de ce type est divulgué dans la demande de brevet américaine US 20160119509. Ce document antérieur décrit un module de caméra se présentant sous la forme d'un boitier muni d'un dispositif de fixation, le dispositif de fixation étant disposé sur la partie avant d'un véhicule, à proximité du pare-brise. Le 30 module de caméra comporte une caméra munie d'une optique. Le boitier comporte une ouverture permettant d'installer la caméra. Un habillage est fixé sur le support, une protection thermique est prévue entre le boitier et le pare-brise du véhicule. L'habillage comprend un fond, le fond est disposé sous l'optique de la caméra, de manière à limiter les 35 réflexions de l'environnement extérieur en dehors de l'angle de vue du module de caméra. 3054171 2 [0007] Néanmoins, l'utilisation d'une telle caméra n'est pas sans présenter des inconvénients. Le fond, disposé sous l'optique de la caméra, empêche l'arrivée sur l'optique de la caméra de rayonnements solaires réfléchis à partir d'éléments situés en dehors du champ de vision de la caméra, mais le fond ne permet pas de bloquer les rayons solaires réfléchis sur des éléments inclus dans l'angle de vue de la caméra. De ce fait, le capteur de la caméra reçoit une quantité de lumière très importante, ce qui provoque un éblouissement de la cellule de capture d'image. Les images peuvent alors ne pas être exploitables. [0008] Il pourrait être envisagé de modifier la direction de la caméra, afin de la diriger vers une zone exempte de tout élément risquant d'occasionner un rayonnement réfléchi éblouissant. Par exemple, dans le cas d'un système de prise de vue placé à l'avant d'un véhicule, il pourrait être envisagé de relever la caméra vers le haut, de manière à retirer du champ de la caméra le capot du véhicule. Toutefois, la caméra pointerait plus loin, ce qui augmenterait la distance minimale de détection des objets. [0009] Par ailleurs la demande US 20160119509 décrit l'utilisation d'un seul module de caméra avec un seul objectif, ce qui n'autorise pas une détection en trois dimensions de l'environnement extérieur. [0010] On peut se référer par ailleurs au document DE 10 2011 114850 qui illustre une mise en oeuvre d'un état de surface pour pare-soleil de caméra, dans un système d'assistance de conduite au conducteur de véhicule. [0011] Un premier objectif est donc de permettre l'utilisation d'une caméra embarquée, de préférence à bord d'un véhicule, permettant de capturer des images de l'environnement extérieur, sans être éblouie par une partie réfléchissante du véhicule se situant dans le champ de vision du système de prise de vue. [0012] Un deuxième objectif est de permettre une capture d'images, apte à pouvoir être utilisée pour détecter des piétons dans l'environnement extérieur d'un véhicule. [0013] Un troisième objectif est de permettre la fixation d'une ou de plusieurs caméras au sein d'un véhicule. [0014] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un système de prises de vues, destiné à être fixé sur un véhicule évoluant dans un environnement extérieur, comprenant au moins une caméra, la caméra 3054171 3 étant munie d'un objectif, la caméra étant disposée de sorte que le champ de vision de la caméra couvre au moins une partie de l'environnement extérieur, et au moins partiellement une partie réfléchissante du véhicule, le système de prises de vues comprenant 5 également un écran positionné au moins partiellement devant l'objectif de la caméra, de sorte à occulter la partie réfléchissante du véhicule du champ de vision de la caméra. [0015] Par « caméra » on désigne ici un dispositif de capture d'image, fixe ou dynamique, permettant la détection d'objets, 10 d'obstacles, ou un dispositif de détection de marquage au sol, ou bien encore un dispositif de vision nocturne ou de capture optique de distances. [0016] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : 15 - l'écran présente un rebord, le rebord étant positionné devant l'objectif; - l'écran présente un prolongement surfacique formant, lorsque projeté orthogonalement sur un plan horizontal, un trapèze ; - le système de prises de vues comprend un boitier destiné à 20 protéger la caméra, l'écran étant inclus dans le boitier ; - le système de prises de vues comprend une première caméra et une deuxième caméra agencées sur un support ; - le système de prises de vues est relié à une unité de contrôle apte à permettre la détection d'objets dans l'environnement 25 extérieur où évolue le véhicule ; - le système de prises de vues comprend un dispositif de protection thermique abritant la caméra des rayons du soleil ; - le dispositif de protection thermique est réalisé dans un matériau isolant thermique. 30 [0017] Il est proposé, en deuxième lieu, un véhicule muni d'un système de prise de vue tel que précédemment décrit. [0018] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en 35 référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un système de prises de vues selon un premier mode de réalisation, le système de 3054171 4 prises de vues étant agencé sur la traverse avant d'un véhicule automobile ; - la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un système de prises de vues, selon un premier mode de réalisation ; 5 - la figure 3 est une vue en perspective d'un système de prises de vues, selon un premier mode de réalisation ; - la figure 4 est une vue en perspective d'un système de prises de vues, selon une variante d'un premier mode de réalisation ; - la figure 5 est une vue en perspective d'un système de prises 10 de vues, selon un deuxième mode de réalisation ; - la figure 6 est une vue en perspective d'un système de prises de vues, selon un troisième mode de réalisation ; - la figure 7 est une vue en perspective d'un système de prises de vues, selon une variante d'un troisième mode de réalisation. 15 [0019] Sur la figure 1, est représenté, de manière simplifiée, un véhicule 1 muni d'un système 2 de prises de vues correspondant à un premier mode de réalisation. [0020] Le véhicule 1 ici dessiné est un véhicule automobile, mais il pourrait être envisagé d'autres types de véhicules. 20 [0021] Le véhicule 1 comprend un pare-brise 3 sur lequel est fixé un rétroviseur 4 central intérieur. [0022] On définit par rapport au véhicule 1 un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir : - un axe X, définissant une direction longitudinale, horizontale, 25 confondue avec la direction générale de déplacement du véhicule 1, - un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, - un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au 30 plan XY horizontal. [0023] Le véhicule 1 est également muni d'une traverse 5 avant, se présentant sous la forme d'une poutre transversale, permettant, entre autres, la mise en position d'un toit 6 sur le véhicule 1. [0024] De manière non limitative, le système 2 de prises de vues est 35 fixé sur la traverse 5 avant du véhicule 1, et est dirigé vers l'avant du véhicule 1. 3054171 5 [0025] Selon d'autres modes de réalisation, non représentés, le système 2 de prises de vues est implanté sur une autre partie du véhicule 1. [0026] Selon d'autres mises en oeuvre non représentées, le système 5 2 de prises de vues est dirigé vers l'arrière du véhicule 1, afin de détecter des objets, par exemple, lors de la manoeuvre du véhicule 1 pour le stationnement. [0027] Le véhicule 1 comprend au moins une partie 7 réfléchissante. Autrement dit, le véhicule 1 possède au moins un élément de sa 10 structure présentant la caractéristique de réfléchir, au moins partiellement, un rayonnement lumineux incident appliqué sur sa surface. [0028] Sur les figures 2 et 3, le système 2 de prises de vues est représenté suivant un premier mode de réalisation. 15 [0029] Dans l'exemple illustré en figure 2, le système 2 de prises de vues est représenté de manière schématique au sein d'un véhicule 1. Le système 2 de prises de vues comprend une caméra 8, ainsi qu'un écran 9. La caméra 8 permet de capturer une scène au voisinage du véhicule 1. Dans le mode de réalisation représenté, la caméra 8 20 comprend un corps 10 dans lequel se trouve un capteur d'image (non représenté). La caméra 8 comporte également un objectif 11 pouvant avoir la forme d'un cylindre de section sensiblement circulaire. A l'extrémité libre du cylindre, l'objectif 11 présente une optique 12, qui peut être une lentille. 25 [0030] Selon d'autres mises en oeuvre non représentées, l'objectif 11 peut être intégré dans le corps 10 de la caméra 8. [0031] Comme représenté en figure 3, la caméra 8 est préférentiellement reliée, par exemple par l'intermédiaire d'une connexion tel qu'un fil 13 électrique, à une unité de contrôle (non 30 représentée), ce qui permet de détecter des objets présents dans l'environnement extérieur où évolue le véhicule 1. En variante, la caméra 8 peut transmettre des images sur un afficheur visuel (non représenté), localisé à proximité du conducteur. Les images peuvent alors être traitées, afin de mettre en évidence les objets à détecter. 35 [0032] De manière non limitative, les objets détectés sont des piétons 14, dans toute la suite de cette description. 3054171 6 [0033] En variante, il pourrait être envisageable de détecter d'autres types d'obstacles pouvant se trouver sur la trajectoire du véhicule 1, ou en dehors de la trajectoire du véhicule 1. [0034] Un champ de vision de la caméra 8 ou angle de vue peut être 5 défini, et correspond à un espace déterminé par un angle solide a provenant de l'objectif 11 de la caméra 8. [0035] Un piéton 14 à détecter est préférentiellement dans le champ de vision de la caméra 8 du système 2 de prises de vues. Un piéton 14 filmé par la caméra 8 est situé dans l'environnement du véhicule 1, 10 dans une zone où il peut être discerné. Par exemple, si un piéton 14 est situé dans une zone trop proche du véhicule 1, la caméra 8 ne permet pas de le détecter, car il est en dehors du champ de vision de la caméra 8. [0036] Par ailleurs, lorsque la caméra 8 capture des images, des 15 parties 7 réfléchissantes peuvent être incluses dans le champ de vision de la caméra 8, notamment lorsque la caméra 8 pointe vers l'avant du véhicule. Ainsi, le champ de vision d'une caméra 8 installée au sein d'un véhicule 1, et destinée à la détection de piétons 14, couvre au moins une partie de l'environnement extérieur, et au moins une partie 7 20 réfléchissante du véhicule 1. [0037] Le système 2 de prises de vues comprend un écran 9, disposé, au moins partiellement, devant l'objectif 11 de la caméra 8. De cette façon, le champ de vision de la caméra 8 est partiellement occulté. Il est alors possible de positionner l'écran 9 de sorte à ce que 25 l'écran 9 occulte une partie 7 réfléchissante du véhicule 1. [0038] Dans le mode de réalisation décrit, l'occultation est totale, c'est-à-dire que la totalité des rayons lumineux sont arrêtés. [0039] Selon d'autres modes de réalisation non représentés, l'occultation est partielle, l'écran 9 permettant d'atténuer les rayons 30 lumineux réfléchis par une partie 7 réfléchissante, au moyen d'un filtre par exemple placé au moins partiellement devant l'objectif 11. [0040] L'écran 9 permet d'ôter du champ de vision de la caméra 8 l'excès de rayons lumineux provenant d'une partie 7 réfléchissante du véhicule 1. 35 [0041] L'excès de rayons lumineux correspond en particulier à la situation où les images capturées par la caméra 8 ne permettent pas une reconnaissance des piétons 14 par l'unité de contrôle. Aussi, 3054171 7 l'écran 9 permet, selon le mode de réalisation représenté, de stopper les rayons émis par une partie 7 réfléchissante du véhicule 1, qui ne pénètrent plus l'objectif 11 et ne sont donc plus visibles par la caméra 8 5 [0042] Un exemple de cette caractéristique est illustré en figure 2, le champ de vision occulté de la caméra 8 étant représenté hachuré. Grâce à l'écran 9, le capot 15 du véhicule 1, considéré comme une partie 7 réfléchissante, ne figure pas dans le champ de vision de la caméra 8. 10 [0043] Comme représenté figure 3, le système 2 de prises de vues comprend un boitier 16, pouvant permettre la mise en place de l'écran 9, au moins partiellement devant l'objectif 11. Selon le mode de réalisation représenté, le boitier 16 enveloppe et protège la caméra 8. De surcroît, une telle caractéristique peut également permettre de 15 masquer de la vue de l'utilisateur le fil 13 électrique ou tout autre organe de commande ou de fixation de la caméra 8. Le boitier 16 peut être fixé sur la caméra 8 ou directement sur le véhicule 1. [0044] Avantageusement, le boitier 16 est réalisé en polymère thermoplastique, comme l'acrylonitrile butadiène styrène. Ce type de 20 matériau permet d'alléger la masse du système 2 de prises de vues, ce qui facilite sa fixation au véhicule 1. [0045] Selon le mode de réalisation représenté figure 2, le boitier 16 inclut l'écran 9 destiné à obstruer, au moins partiellement, l'objectif 11 de la caméra 8. L'écran 9 est ici solidaire et fixe par rapport au boitier 25 16. Dans l'exemple représenté, l'écran 9 est venu de matière du boitier 16, et se présente sous la forme d'un rebord 17, positionné, au moins partiellement devant l'objectif 11. Plus précisément, l'objectif 11 est obstrué par une surface du rebord 17, située au voisinage du pourtour 18 du rebord 17. Dans cette situation, la projection orthogonale de 30 l'optique 12 de la caméra 8 suivant l'axe X est en intersection avec la projection orthogonale de l'écran 9 suivant l'axe X. Selon le mode de réalisation représenté, le rebord 17 est sensiblement vertical. Le champ de la caméra 8 est partiellement obturé, masquant sur les images acquises par la caméra 8, les parties 7 réfléchissantes du véhicule 1. 35 [0046] Selon d'autres mises en oeuvre, le système 2 de prises de vues est fixé au véhicule 1 par l'intermédiaire d'un support 19. De manière à présenter une résistance mécanique suffisante, le support 19 3054171 8 est réalisé en matériau métallique. La caméra 8 et le boitier 16 peuvent alors être assemblés et fixés sur ce support 19, par exemple par l'intermédiaire de vis (non représentées). [0047] En variante, représentée figure 5, l'écran 9 comprend un 5 prolongement 20 du boitier 16, le prolongement 20 étant surfacique. Dans l'exemple représenté, le prolongement 20 se situe dans un plan sensiblement horizontal. Le prolongement 20 présente une géométrie évasée. Autrement dit, le prolongement 20 est muni d'une surface 21, qui, lorsque projetée orthogonalement suivant l'axe Z sur le plan 10 horizontal, présente une géométrie sensiblement trapézoïdale. De cette façon, seule la partie inférieure du champ de vision de la caméra 8 est occultée, le champ visuel latéral est exempt de toute obstruction. Ce type de configuration est préféré pour obstruer le rayonnement réfléchi provenant de parties 7 réfléchissantes du véhicule 1 situées au- 15 dessous de la caméra 8, comme par exemple un capot 15. Ce type de configuration présente l'avantage de ne pas obturer le rayonnement provenant face à l'axe optique, ce qui permet de ne pas entraver la partie du champ de vision où peuvent se situer les objets à détecter. [0048] La figure 5 présente un deuxième mode de réalisation, 20 similaire au premier mode de réalisation, hormis que le système 2 de prises de vues comprend ici un dispositif 22 de protection thermique. Le système 2 de prises de vues pouvant être destiné à être implanté derrière un pare-brise 3, il est préférable de le protéger de la chaleur. Par temps ensoleillé, le pare-brise 3 accentue le rayonnement solaire, 25 occasionnant une montée température du système 2 de prises de vues, pouvant conduire à la dégradation de la caméra 8. Dans l'exemple représenté, le dispositif 22 de protection thermique est réalisé sous la forme d'une plaque dans un matériau thermiquement isolant, afin de permettre une absorption, et/ou une réflexion, du rayonnement solaire. 30 Le dispositif 22 de protection thermique est, de préférence, agencé sur la caméra 8, de manière à être sur le chemin optique des rayons du soleil, autrement dit sur la partie de la caméra 8 exposée au rayonnement solaire. [0049] Comme représenté sur la figure 5, le dispositif 22 de 35 protection thermique couvre le corps 10 et l'objectif 11 de la caméra 8, afin de ne pas permettre l'exposition de la caméra 8 aux rayons 3054171 9 solaires. En somme, le dispositif 22 de protection thermique abrite la caméra 8 de tout rayonnement thermique créé par le soleil. [0050] Selon un troisième mode de réalisation illustré figure 6, le système 2 de prises de vues comprend une première 23 caméra et une 5 deuxième 24 caméra, qui préférentiellement, présentent un angle de vue différent. La première 23 caméra et la deuxième 24 caméra ont un champ de vision décalé l'un de l'autre. De cette façon, il est obtenu un système stéréoscopique, la combinaison des images recueillies par la première 23 caméra et la deuxième 24 caméra offrant la possibilité de 10 parvenir à reconstituer une image en trois dimensions. [0051] Dans le but d'éviter toute réflexion éblouissante provenant d'une partie 7 réfléchissante du véhicule 1, la première 23 caméra et la deuxième 24 caméra possèdent préférentiellement chacune un écran 9, l'écran comprenant un rebord 17 tel que présenté dans le premier mode 15 de réalisation. Selon le mode de réalisation ici représenté, la première 23 caméra et la deuxième 24 caméra possèdent chacune un dispositif 22 de protection thermique. [0052] Selon le même mode de réalisation, un support 19 est prévu pour permettre la fixation de la première 23 caméra et la deuxième 24 20 caméra sur le véhicule 1, notamment sur la traverse 5 avant du véhicule 1. Le support 19 offre la possibilité d'insérer des moyens de fixation (non représentés), comme des vis (non représentées) grâce à des trous 25 [0053] Avantageusement, le support 19 présente une symétrie selon 25 un plan vertical, afin de permettre l'obtention d'une stabilité mécanique si la première 23 caméra et de la deuxième 24 caméra sont fixées sur le support 19. [0054] Préférentiellement, le support 19 présente deux parties, une première 26 partie et une deuxième 27 partie, toutes les deux reliées 30 latéralement à leurs portions 28 extrêmes respectives, la projection orthogonale du support 19 selon l'axe vertical présente ainsi une forme en U. Le support 19 peut présenter également sur la première 26 partie et sur la deuxième 27 partie des plateaux (non représentés), sur lesquels les caméras 8 peuvent être agencées, chacun des plateaux 35 pouvant comprendre des moyens de mise en position. Des moyens d'assemblage comme des vis (non représentées) insérées dans des trous 25 permettent de réaliser le maintien en position. La première 23 3054171 10 caméra et la deuxième 24 caméra peuvent alors être disposées de part et d'autre du rétroviseur 4 intérieur du véhicule 1, ce qui minimise l'encombrement du système 2 de prises de vues. [0055] Sur la figure 7 est représentée une variante du troisième 5 mode de réalisation, l'écran 9 des caméras 8 comprend un prolongement 20 s'étendant devant chaque écran 9 conformément à la variante du premier mode de réalisation. [0056] Selon un quatrième mode de réalisation non représenté, le système 2 de prises de vues peut être fixé sur le pare-brise 3. Il est 10 alors préférable que les éléments constituants le système 2 de prises de vues soient suffisamment légers, pour qu'un système de fixation prévu à cet effet puisse supporter le poids du système 2 de prises de vues. [0057] Le système 2 de prises de vues tel que décrit ci-dessus offre 15 un grand nombre d'avantages, parmi lesquels: un réglage aisé, du fait d'un principe d'action simple, un encombrement quasiment identique aux systèmes 2 de prises de vues de l'art antérieur, un coût de fabrication et d'utilisation réduit, la fonction anti- 20 éblouissement pouvant être réalisée sans faire appel à des composants électroniques ni de composants mécaniques spécifiques. REVENDICATIONS1. Système (2) de prises de vues, destiné à être fixé sur un véhicule (1) évoluant dans un environnement extérieur, comprenant au moins une caméra (8), la caméra (8) étant munie d'un objectif (11), la caméra (8) étant disposée de sorte que le champ de vision de la caméra (8) couvre au moins une partie de l'environnement extérieur, et au moins partiellement une partie (7) réfléchissante du véhicule (1), le système (2) de prises de vues étant caractérisé en ce qu'il comprend 10 également un écran (9) positionné au moins partiellement devant l'objectif (11) de la caméra, de sorte à occulter la partie (7) réfléchissante du véhicule du champ de vision de la caméra (8). 2. Système (2) de prises de vues selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que l'écran (9) présente un rebord (17), le rebord (17) étant positionné devant l'objectif (11). 3. Système (2) de prises de vues selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran (9) présente un prolongement (20) 20 surfacique, le prolongement (20) formant, lorsque projeté orthogonalement sur un plan horizontal, un trapèze. 4. Système (2) de prises de vues selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un 25 boitier (16) destiné à protéger la caméra (8), l'écran (9) étant inclus dans le boitier (16). 5. Système (2) de prises de vues selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une 30 première (23) caméra et une deuxième (24) caméra agencées sur un support (19). 6. Système (2) de prises de vues selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support (19) comprend une première (26) 35 partie et une deuxième (27) partie symétriques reliée latéralement à leurs portions (28) extrêmes respectives, la projection orthogonale du support (19) selon l'axe vertical présentant une forme en U. 3054171 12 7. Système (2) de prises de vues selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est relié à une unité de contrôle apte à permettre la détection d'objets dans 5 l'environnement extérieur où évolue le véhicule (1). 8. Système (2) de prises de vues selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (22) de protection thermique abritant une caméra (8) des rayons du soleil. 9. Véhicule automobile (1) muni d'un système (2) de prises de vues selon l'une quelconque des revendications précédentes.15