Brevet FR3084725A1 — publié le 20200207

Description Titre de l'invention : Lampe de véhicule Domaine technique [0001] La présente invention concerne une lampe de véhicule. Contexte [0002] Les lampes de véhicule sont importantes pour se déplacer en toute sécurité la nuit ou dans un tunnel. Lorsqu'un conducteur donne la priorité à sa visibilité et éclaire une large plage devant un véhicule, cela pose un problème d'éblouissement d'un conducteur d'un véhicule précédent ou d'un véhicule venant en sens inverse en face du véhicule (ci-après désigné sous le ternie de véhicule avant) ou un piéton. [0003] Ces dernières années, on a proposé une technique de faisceau de route adaptatif (ADB, de l'anglais Adaptive Driving Bcam) qui commande de manière dynamique et adaptative un motif de distribution de lumière sur la hase d'un état autour d'un véhicule. La technologie ADB permet de détecter l'existence du véhicule avant ou du piéton, et réduit l'éblouissement transmis au conducteur ou au piéton, par exemple en réduisant ou en éteignant l'éclairage dans une région correspondant au véhicule avant ou au piéton. [0004] Lorsqu'un phare est allumé pendant une chute de neige (ou averse de pluie), il y a un problème résidant dans la difficulté pour un conducteur de voir devant en raison de la réflexion des particules de neige et de son éblouissement sur le conducteur Afin de résoudre ce problème, les présents inventeurs ont étudié la commande pour détecter les particules de neige et l'ombrage de leurs régions environnantes. [0005] Dans un système capable de réaliser une commande à ultra haute vitesse, il est possible de permettre aux régions ombrées d'être aussi proches que possible des tailles des particules de neige. Cependant, un tel système est très onéreux et peu pratique. Par conséquent, dans un système pratique, une plage de parties ombrées est nécessairement élargie pour inclure des régions environnantes des particules de neige. Si les parties ombrées sont importantes, étant donné que les faisceaux ne sont pas rayonnés sur des objets qui chevauchent sur les particules de neige et sont situés derrière les particules de neige, il y a un problème qui réside dans le fait que la visibilité est réduite. [0006] La présente invention est réalisée en vue de cette circonstance et un objet exemplaire d'un tel aspect est d'améliorer la visibilité de l'avant d'un véhicule pendant une chute de neige. [0007] [0008] Résumé [0009] Un aspect de la présente invention concerne une lampe de véhicule. La lampe de véhicule comprend : un organe de commande de distribution de lumière configuré pour 2 générer un motif de distribution de lumière comprenant des parties ombrées dans lesquelles des régions marginales sont ajoutées autour des particules de neige ; et une lampe de distribution de lumière variable capable de générer un faisceau ayant une distribution d'intensité correspondant au motif de distribution de lumière. Au moins l'une parmi les tailles et les formes des régions marginales est variable. [0010] Les combinaisons des éléments constitutifs décrits ci-dessus et des mises en oeuvre de l'invention sous la forme de procédés, dispositifs, systèmes et similaires sont également effectives en tant qu'aspects de la présente invention. [0011] Selon la présente invention, la visibilité de l'avant du véhicule pendant une chute de neige peut être améliorée. Brève description des dessins [0012] [fig.1] La figure 1 est un schéma de principe d'une lampe de véhicule selon un mode de réalisation ; [0013] [fig.2A-2131 La figure 2A illustre une image de caméra IMG ; [0014] [fig.2A-2131 La figure 2B illustre un motif de distribution de lumière PTN ; [0015] [fig.3A-3C1 La figure 3A est une vue agrandie d'une partie ombrée ; [0016] [fig.3A-3C1 La figure 3B est une vue agrandie d'une partie ombrée ; [0017] [fig.3A-3C1 La figure 3C est une vue agrandie d'une partie ombrée ; [0018] [fig.4] La figure 4 est un organigramme décrivant le contrôle des régions marginales sur la hase des positions ; [0019] W8.51 La figure 5 est une photo prise depuis un véhicule qui roule pendant une chute de neige ; [0020] [fig.6A-6131 La figure 6A illustre une image de caméra IMG ; [0021] [fig.6A-6131 La figure 6B illustre un motif de distribution de lumière PTN ; et [0022] [fig.7] La figure 7 est un schéma de principe d'une lampe de véhicule selon un exemple. Description détaillée 100231 (Vue d'ensemble du mode de réalisation) Une lampe de véhicule selon un mode de réalisation décrit dans la présente spécification comprend : un organe de commande de distribution de lumière configuré pour générer un motif de distribution de lumière comprenant des parties ombrées dans lesquelles des régions marginales sont ajoutées autour des particules de neige ; et une lampe de distribution de lumière variable qui est capable de générer un faisceau ayant une distribution d'intensité correspondant au motif de distribution de lumière. Dans une telle lampe, si les régions marginales sont grandes, la capacité à suivre les particules de neige est améliorée, mais les régions environnantes des particules de neige sont obscurcies et la visibilité est donc réduite. Au contraire, si les régions 3 marginales sont petites, la visibilité est améliorée étant donné que les faisceaux peuvent être rayonnés autour des particules de neige mais la capacité à suivre les particules de neige est réduite. Par conséquent, en commandant la taille ou la forme des régions marginales selon les situations, on peut obtenir un équilibre entre la capacité de suivi et la visibilité. [0024] Les tailles et/ou les formes des régions marginales peuvent être déterminées selon les positions des particules de neige. Les trajectoires des particules de neige pendant le déplacement, se déplacent radialement depuis un point de fuite. Les longueurs apparentes des trajectoires des particules de neige (quantités de mouvement par unité de temps) deviennent plus longues lorsque les particules de neige se rapprochent d'un véhicule donné, c'est-à-dire plus éloignées du point de fuite. Par conséquent, les régions marginales peuvent devenir plus grandes dans un cas dans lequel les particules de neige s'éloignent du point de fuite. Par conséquent, une capacité à suivre les particules de neige qui sont proches du véhicule donné peut être améliorée. [0025] Etant donné que la neige tombe du ciel, le point de fuite des particules de neige est positionné au-dessus d'une image. Par conséquent, les tailles des régions marginales peuvent devenir plus petites dans un cas dans lequel les positions des particules de neige sont plus hautes et peuvent devenir plus grandes dans un cas dans lequel les positions des particules de neige sont plus basses. Par conséquent, la commande peut être simplifiée. [0026] Les tailles et les formes de régions marginales peuvent refléter une vitesse de véhicule. Par conséquent, la capacité à suivre les particules de neige peut être améliorée pendant le déplacement à faible vitesse ou le stationnement. [0027] Les tailles et les formes des régions marginales peuvent refléter un résultat d'un capteur de chute de pluie. Il est difficile de détecter précisément les tailles des particules de neige. Par conséquent, on peut supposer qu'il y a une corrélation entre le résultat du capteur de chute de pluie et les tailles des particules de neige, et les tailles des particules de neige peuvent être reflétées par les tailles des parties ombrées en ajustant les régions marginales. [0028] Dans une plage dans laquelle un objet à remarquer (ci-après désigné sous le terme d'objet remarqué) est présent, tel qu'un véhicule précédent, un véhicule en sens inverse ou un piéton, il peut être préférable de donner la priorité à la visibilité de l'objet remarqué plutôt qu'à la capacité à suivre les particules de neige. D'autre part, dans une plage dans laquelle l'objet remarqué est absent, par exemple, un arrière-plan tel quel le ciel, ou dans une plage dans laquelle l'objet est positionné plus loin, il n'y a pas de problème à donner la priorité à la capacité de suivi. Par conséquent, les tailles des régions marginales peuvent être réduites dans la plage dans laquelle l'objet remarqué est présent. [0029] Les particules de neige sont détectées par l'organe de commande dc distribution de lumière sur la hase d'une image de lumière reflétée obtenue en fonction d'une lumière de sonde rayonnée par un dispositif d'éclairage infrarouge, l'image étant prise par une caméra infrarouge. [0030] (Mode de réalisation) La partie ci-dessus est une vue d'ensemble de la lampe de véhicule. Ci-après, la présente invention est décrite sur la hase d'un mode de réalisation préféré en référence aux dessins. Le mode de réalisation n'est pas prévu pour limiter l'invention et toutes ses caractéristiques et combinaisons décrites dans le mode dc réalisation ne sont pas nécessairement essentielles à l'invention. Les mêmes composants, éléments et procédés ou composants, éléments et procédés équivalents représentés sur les dessins sont désignés par les mêmes numéros dc référence et leur description répétée est omise. Dc plus, l'échelle et la forme de chaque partie représentée sur chacun des dessins sont déterminées par souci de commodité afin de simplifier la description et ne doivent pas être interprétées en tant que limitations, sauf indication contraire. Lorsque les termes « premier « second » et similaire sont utilisés dans la présente spécification et les présentes revendications, les termes ne sont pas prévus pour représenter un ordre ou une importance, mais sont prévus pour distinguer une configuration d'une autre. [0031] La figure 1 est un schéma de principe de la lampe de véhicule selon le mode de réa- lisation. La lampe de véhicule 100 comprend une lampe de distribution de lumière variable 110 et un organe de commande de distribution de lumière 140. [0032] La lampe de distribution de lumière variable 110 est une source de lumière blanche, qui reçoit des données indiquant un motif de distribution de lumière PTN de l'organe de commande de distribution de lumière 140, émet un faisceau L3 ayant une distribution d'intensité (profil de faisceau) correspondant au motif de distribution de lumière PTN, et forme une distribution d'éclairement correspondant au motif de distribution de lumière PTN à l'avant du véhicule. Une configuration de la lampe de distribution de lumière variable 110 n'est pas particulièrement limitée, et peut comprendre, par exemple, une source de lumière à semi-conducteur, telle qu'une diode laser (LD) ou une diode électroluminescente (LED), et un circuit d'éclairage pour entraîner et éclairer la source de lumière à semi-conducteur. La lampe de distribution de lumière variable 110 peut comprendre un dispositif de formation de motif de type matrice, tel qu'un dispositif de miroir numérique (DMD) ou un dispositif à cristaux liquides, afin de former la distribution d'éclairement correspondant au motif de distribution de lumière PTN. La lampe de distribution de lumière variable 110 a une résolution suffisante pour n'ombrer que les parties des particules de neige. [0033] L'organe de commande de distribution de lumière 140 commande de manière dynamique et adaptative le motif de distribution de lumière PTN fourni à la lampe de distribution de lumière variable 110. Le motif de distribution de lumière PTN est reconnu comme étant une distribution d'éclairement bidimensionnelle d'un motif de rayonnement de lumière blanche 902 formé par la lampe de distribution de lumière variable 110 sur un écran vertical virtuel 900 à l'avant du véhicule donné. L'organe de commande de distribution de lumière 140 peut être configure par un processeur numérique (CPU), ou peut être configuré par une combinaison d'un micro-ordinateur (comprenant une CPU) ou d'un programme logiciel, par un circuit intégré prédiffuse programmable (FPGA) ou un circuit intégré à application spécifique (ASIC) ou similaire. [0034] Dans le présent mode de réalisation, l'organe de commande de distribution de lumière 140 détecte les particules de neige et génère le motif de distribution de lumière PTN dans lequel les parties correspondant aux particules de neige sont ombrées. « Le fait d'ombrer une certaine partie » comprend un cas dans lequel une luminance (éclairement) de la partie est nulle et un cas dans lequel la luminance (éclairement) de la partie est réduite. [0035] Un procédé pour détecter les particules de neige n'est pas limité. L'organe de commande de distribution de lumière 140 peut détecter les particules de neige par traitement d'image sur la base d'une image de caméra IMG obtenue par une caméra (non représentée). Un algorithme de détection des particules de neige n'est pas particulièrement limité. L'organe de commande de distribution de lumière 140 peut détecter les particules de neige sur la base d'une pluralité de cadres consécutifs de l'image de caméra IMG. [0036] Les figures 2A et 2B décrivent un fonctionnement de la lampe de véhicule 100 de la figure 1. La figure 2A représente l'image de caméra IMG, et la figure 2B représente le motif de distribution de lumière PTN correspondant à l'image de caméra de la figure 2A. Les particules de neige 6, une personne 8 et un véhicule 10 sont représentés sur l'image de caméra IMG. L'organe de commande de distribution de lumière 140 détecte les particules de neige 6 de l'image de caméra IMG et ombre les parties 7 correspondantes (désignées sous le terme de parties ombrées) du motif de distribution de lumière PTN. [0037] L'organe de commande de distribution de lumière 140 peut réaliser une dénommée commande ADB, et dans ce cas, lorsqu'une cible qui ne doit pas être éblouie est détectée, tel qu'un véhicule 10, une partie 11 correspondante est également ombrée. [0038] Le motif de distribution de lumière PTN est mis à jour à un taux, par exemple, de 30 fps (images par seconde, de l'anglais frames per second) ou plus, et les parties ombrées 7 peuvent suivre les particules de neige 6. Par conséquent, la lumière reflétée des particules de neige 6 peut être réduite, et la visibilité d'une partie avant peut être 6 améliorée. [0039] Les figures 3A à 3C sont des vues agrandies des parties ombrées 7. Les parties ombrées 7 comprennent des parties X de particules de neige 6 et les régions marginales Y ajoutées autour des parties X. Les parties ombrées 7 peuvent avoir des formes rectangulaires qui sont plus longues dans des directions de déplacement des particules de neige et plus courtes dans des directions perpendiculaires aux directions de déplacement des particules de neige (indiquées par des flèches sur les dessins). Dans le présent mode de réalisation, au moins rune parmi les tailles et les formes des régions marginales Y est variable, et est commandée de manière dynamique et/ou adaptative. Dans une partie ombrée 7 de la figure 3A, une taille d'une région marginale Y est la plus petite, et les tailles des régions marginales Y deviennent plus grandes successivement sur les figures 3B puis 3C. Sur les figures 3A à 3C, les longueurs W des régions marginales Y dans les directions courtes sont fixes, et les longueurs L des régions marginales Y dans les directions longitudinales sont variables. [0040] Ci-après, la commande spécifique des régions marginales Y est décrite. [0041] 1. Commande basée sur la position Au moins l'une parmi les tailles et les formes des régions marginales Y peut être variable selon les positions des particules de neige (cibles ombrées). [0042] La figure 4 est un organigramme décrivant la commande des régions marginales sur la base des positions. La caméra prend une image de l'avant du véhicule (S100). Ensuite, les particules de neige sont détectées sur la base de l'image de caméra (S102). Ensuite, la taille et la forme de la région marginale Y sont déterminées pour chaque particule de neige en fonction d'une position de la particule de neige (S104). Ensuite, les régions ombrées sont déterminées et le motif de distribution de lumière est mis à jour (S106). Cette opération est répétée. [0043] La figure 5 est une photographie prise d'un véhicule roulant pendant une chute de neige. Les particules de neige se déplacent radialement à partir d'un certain point de fuite P. Sur la photo, les particules de neige sont observées en tant que trajectoires pendant le temps d'exposition. Les longueurs des trajectoires sont des distances de déplacement apparentes par unité de temps des particules de neige (vitesses apparentes). Une trajectoire devient plus courte dans un cas dans lequel une particule de neige se rapproche du point de fuite P. et une trajectoire devient plus longue si une particule de neige s'éloigne du point de fuite P. Par conséquent, les régions marginales Y peuvent devenir plus grandes dans un cas dans lequel les particules de neige s'éloignent du point de fuite. Par conséquent, la capacité de suivi peut être améliorée. [0044] Le point de fuite P peut être détecté par le traitement d'image sur la base des si- tuations de roulage. En variante, étant donné que la neige tombe du ciel, le point de fuite P des particules de neige peut être fixé. On peut considérer que les particules de 7 neige se rapprochent du point de fuite P dans un cas dans lequel les positions des particules de neige sont plus hautes sur l'image, et les particules de neige s'éloignent du point de fuite P dans un cas dans lequel les positions des particules de neige sont plus basses sur l'image. Sur la base de cette supposition, les tailles des régions marginales Y peuvent devenir plus petites dans un cas dans lequel les positions des particules de neige sont plus hautes et peuvent devenir plus grandes dans un cas dans lequel les positions des particules de neige sont plus basses. Par conséquent, la commande peut être simplifiée. [0045] Dans une plage dans laquelle un objet à remarquer (ci-après désigné par le terme objet remarqué) est présent, tel qu'un véhicule précédent, un véhicule en sens inverse ou un piéton, il peut être préférable de donner la priorité à la visibilité de l'objet remarqué plutôt qu'à la capacité à suivre les particules de neige. D'autre part, dans une plage dans laquelle l'objet remarqué est absent, par exemple, un arrière-plan est le ciel, ou dans une plage dans laquelle l'objet est positionné plus loin, il n'y a pas de problème à donner la priorité à la capacité de suivi. Par conséquent, les tailles des régions marginales peuvent être réduites dans la plage dans laquelle l'objet remarqué est présent. [0046] Les figures 6A et 6B décrivent l'amélioration de la visibilité par rapport à l'objet remarqué. La figure 6A représente l'image de caméra IMG, et la figure 6B représente le motif de distribution de lumière PTN. Il y a une forte possibilité qu'un objet remarqué OBJ soit présent dans une région B comprenant une route. Au contraire, étant donné qu'un arrière-plan d'une région A au-dessus de la région B est le ciel (ou une zone distante), on peut dire qu'il y a une faible possibilité que l'objet remarqué soit présent. [0047] Par conséquent, l'organe de commande de distribution de lumière 140 peut distinguer la région B dans laquelle l'objet remarqué peut être présent de la région A dans laquelle l'objet remarqué peut être absent, commander les régions marginales correspondant aux positions des particules de neige dans la région A, et exclure la région B de la commande. Dans la région B, les tailles des régions marginales sont de préférence petites. En d'autres termes, la région B peut être exclue de la commande d'ombrage sur la base des particules de neige. [0048] 2. Commande basée sur la situation de déplacement En plus des positions des particules de neige, la situation de déplacement peut être reflétée dans la commande des régions marginales. A titre d'exemple, les vitesses apparentes des particules de neige deviennent plus rapides si une vitesse de véhicule v devient plus rapide, et deviennent plus lentes si la vitesse de véhicule v devient plus lente. Par conséquent, les longueurs L des régions marginales peuvent être commandées selon la vitesse de véhicule y. Lorsqu'une coordonnée y d'une particule 8 de neige est désignée comme étant y alors que la vitesse de véhicule est désignée comme étant v, une longueur L d'une région marginale peut être exprimée par une fonction f(y, v). L = f(y, v) L'organe de commande de distribution de lumière 140 peut calculer une valeur de la fonction f(y, v) ou peut avoir un tableau de conversion. [0049] En complément ou en remplacement de la vitesse de véhicule, un résultat d'un capteur de chute de pluie peut être reflété dans la commande des régions marginales. Lorsque le résultat du capteur de chute de pluie est important, c'est-à-dire lorsqu'une quantité de chute de neige est importante, les longueurs L des régions marginales peuvent être relativement plus grandes. Il est difficile de détecter avec précision les tailles des particules de neige uniquement sur la hase de l'image de caméra IMG. Par conséquent, on peut supposer qu'il y a une corrélation entre le résultat du capteur de chute de pluie et les tailles des particules de neige, et les tailles des particules de neige peuvent être reflétées par les tailles des parties ombrées, par l'ajustement des régions marginales. [0050] Lorsque la quantité de chute de neige est importante, c'est-à-dire lorsque le nombre de particules de neige est important, si une partie ombrée 7 est déterminée pour chacune des particules de neige, un coût de calcul est augmenté. Par conséquent, lorsque le résultat du capteur de chute de pluie est important, par le biais de l'agrandissement des longueurs L (et/ou des largeurs W) des régions marginales, il y a un avantage qui réside dans le fait qu'une pluralité des particules de neige peuvent être collectivement traitées dans une partie ombrée 7. [0051] On décrit ensuite un procédé pour détecter les particules de neige. La figure 7 est un schéma de principe d'une lampe de véhicule 100A selon un exemple. La lampe de véhicule 100A comprend un dispositif d'éclairage infrarouge 120 et une caméra infrarouge 130. Le dispositif d'éclairage infrarouge 120 et la caméra infrarouge 130 peuvent être incorporés dans un boîtier (corps de lampe) de la lampe de véhicule 100 ou peuvent être fixés à l'extérieur. Le dispositif d'éclairage infrarouge 120 peut être incorporé dans le boîtier, et la caméra infrarouge 130 peut être montée sur un côté interne d'un rétroviseur intérieur. [0052] Le dispositif d'éclairage infrarouge 120 est une source de lumière de sonde qui rayonne la lumière de sonde infrarouge Li à l'avant du véhicule. La lumière de sonde Li peut être de la lumière proche infrarouge ou de la lumière ayant une longueur d'onde plus longue. La caméra infrarouge 130 image la lumière L2 reflétée de la lumière de sonde Li reflétée par un objet 2 à l'avant du véhicule. La caméra infrarouge 130 doit être sensible à au moins une région de longueur d'onde de la lumière de sonde Li et est de préférence insensible à la lumière visible. 9 [0053] L'organe de commande de distribution de lumière 140 détecte les particules de neige par le traitement d'image sur la hase de l'image de caméra IMG obtenue par la caméra infrarouge 130. [0054] On décrit les avantages de la lampe de véhicule 100A. Lorsque la lumière de sonde blanche (visible) est utilisée pour détecter les particules de neige, les particules de neige brillent en blanc et génèrent un éblouissement chaque fois que la lumière de sonde est rayonnée, se traduisant par un mauvais champ de vision. Selon le présent mode de réalisation, étant donné que les rayons infrarouges sont utilisés en tant que lumière de sonde, il y a un avantage qui réside dans le fait que l'éblouissement peut être empêché. [0055] Etant donné que les rayons infrarouges sont utilisés en tant que lumière de sonde, il y a un avantage qui réside dans le fait qu'il est difficile pour le conducteur de reconnaître la lumière de sonde même lorsque la lumière de sonde est rayonnée de manière continue. Par conséquent, il est possible de suivre et de détecter les particules de neige qui se déplacent à grande vitesse. [0056] La présente invention a été décrite ci-dessus sur la base du mode de réalisation. L'homme du métier comprend que ce mode de réalisation n'est qu'un exemple, et que différentes modifications peuvent être apportées aux combinaisons des composants respectifs et des procédés de traitement respectifs, et de telles modifications sont également dans la portée de la présente invention. Ci-après, on décrit de telles modifications. [0057] (Modification 1) Bien que la commande d'ombrage des particules de neige ait été décrite dans le mode de réalisation, les averses de pluie peuvent également être soumises à la commande d'ombrage. [0058] (Modification 2) Dans le mode de réalisation, seules les longueurs L des régions marginales sont variables, mais en plus de cela, les largeurs W peuvent également être variables et les formes des régions marginales peuvent également être variables. [0059] (Modification 3) Dans le mode de réalisation, les rayons infrarouges sont utilisés en tant que lumière de sonde, mais la présente invention n'y est pas limitée Il est également possible d'utiliser le faisceau L3 émis par la lampe de distribution de lumière variable 110 en tant que lumière de sonde pour détecter les particules de neige. Dans ce cas, le conducteur est ébloui si le temps de rayonnement de la lumière de sonde est long, de sorte que le temps d'émission de la lumière de sonde peut être raccourci à un degré tel que la lumière reflétée L2 ne peut pas être détectée par le conducteur. [0060] (Modification 4) Bien que la présente invention ait été décrite avec des ternies et des expressions spécifiques sur la hase du mode de réalisation, le mode de réalisation représente simplement un aspect des principes et des applications de la présente invention, et différents changements des modifications et configurations peuvent être apportés dans le mode de réalisation sans pour autant s'éloigner du concept inventif de l'invention, tel que défini dans les revendications. [0061] 100 Lampe de véhicule 110 Lampe de distribution de lumière variable 120 Dispositif d'éclairage infrarouge 130 Caméra infrarouge 140 Organe de commande de distribution de lumière Ll Lumière de sonde L2 Lumière reflétée L3 Faisceau 11