Brevet FR3086611A1 — publié le 20200403

PROCEDE DE COMMANDE D'UN DISPOSITIF D'ECLAIRAGE POUR L'EMISSION D'UN FAISCEAU D'ECLAIRAGE DE LA ROUTE NON EBLOUISSANT L'invention a trait au domaine de l'éclairage des véhicules automobiles. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé de commande d'un dispositif d'éclairage d'un véhicule automobile hôte pour l'émission d'un faisceau d'éclairage de la route non éblouissant pour un objet cible sur cette route. Il est connu d'équiper les véhicules automobiles de systèmes d'éclairage pourvus : - d'un système de capteur pour détecter un objet cible sur la route à ne pas éblouir et mesurer la position de cet objet, et - d'un système d'éclairage pour émettre un faisceau non éblouissant en fonction de la position de cet objet. A cet effet, ces projecteurs sont par exemple capables d'émettre un faisceau d'éclairage de la route pixélisé et sont pourvus d'une unité de contrôle capable d'allumer et/ou d'éteindre et/ou de modifier l'intensité lumineuse de chacun des pixels du faisceau. Le cas échéant, l'unité de contrôle permet ainsi de générer une zone non éblouissante dans le faisceau centrée, par extinction des pixels dans une zone centrée sur la position de l'objet cible à ne pas éblouir. De tels systèmes d'éclairage sont ainsi aptes à éclairer de façon optimale la route, sans éblouir d'autres utilisateurs de cette route. Dans ce type de système, la position de l'objet à ne pas éblouir qui est renvoyée par le système de capteur correspond à un échantillonnage de la position réelle de cet objet sur la route au cours du temps. Dés lors, la zone non éblouissante générée dans le faisceau est déterminée en fonction d'une position de l'objet cible non pas réelle mais acquise à un instant donné par le système de capteur. Or, le système d'éclairage présente nécessairement un temps de traitement, ou latence, des informations entre l'instant de l'acquisition par le système de capteur de la position de l'objet cible et l'instant de la génération par le projecteur du faisceau d'éclairage de la route non éblouissant. Ce temps de traitement peut être particulièrement long, en comparaison à des situations de conduite dans lesquelles l'objet cible possède une dynamique de mouvement très élevée, par exemple dans le cas d'un véhicule suivi sur une route à vitesse rapide ou à rayon de courbure élevé. Il en résulte que la zone devant être non éblouissante pour une position acquise de l'objet cible se retrouve décalée par rapport à la position réelle de cet objet cible, le faisceau d'éclairage pouvant par conséquence être éblouissant. L'invention a pour objectif de pallier à ce problème et plus précisément de proposer une solution permettant de générer une zone non-éblouissante dans un faisceau d'éclairage pour un objet cible à ne pas éblouir, lorsque l'objet cible possède une dynamique de 5 mouvement élevée. A cet effet, l'invention propose un procédé de commande d'un dispositif d'éclairage d'un véhicule automobile hôte pour l'émission d'un faisceau d'éclairage de la route non éblouissant pour un objet cible sur cette route ; le procédé comportant les étapes 10 suivantes : - acquisition par un système de capteur du véhicule automobile hôte de la position de l'objet cible sur la route à un instant donné; - prédiction par une unité de prédiction de la position de l'objet cible sur la route à un instant futur par rapport à l'instant donné ; 15 - correction par l'unité de prédiction de la position acquise de l'objet cible à un instant donné en fonction de la position prédite à l'instant futur ; - génération par le dispositif d'éclairage d'une zone non éblouissante dans un faisceau d'éclairage de la route qu'il émet en fonction de la position corrigée de l'objet cible. 20 Ainsi, grâce à l'invention, lorsque l'objet cible à ne pas éblouir présente une dynamique de mouvement élevée, par exemple parce qu'il se déplace à vitesse rapide ou lorsqu'il emprunte un virage à fort rayon de courbure, la zone non éblouissante dans le faisceau d'éclairage de la route est positionnée non pas sur sa position déterminée au moment de 25 l'acquisition de l'image de la route, mais sur une position corrigée en fonction d'une prédiction de sa position à un moment ultérieur, correspondant au moment auquel ledit faisceau d'éclairage de la route est émis avec la zone non éblouissante. On compense ainsi le temps de traitement de l'image de la route et de temps contrôle du projecteur pour générer la zone none éblouissante, de sorte à ne pas éblouir l'objet cible. 30 Avantageusement, l'étape de génération de la zone non éblouissante dans le faisceau d'éclairage de la route est donc réalisée audit instant futur. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'étape d'acquisition comporte une première sous-étape de détection de l'objet cible, et une deuxième sous-étape d'acquisition de la 35 position et du type de l'objet cible. On entend par « type de l'objet cible» une catégorie d'objet susceptible d'être présent sur la route, à savoir un piéton, un vélo ou un véhicule automobile. Avantageusement, la deuxième sous-étape d'acquisition permet d'identifier si l'objet cible circule sur une voie identique ou différente de la voie sur laquelle circule le véhicule hôte et/ou si l'objet cible circule dans le même sens ou dans un sens opposé au sens de circulation du véhicule hôte. 5 Avantageusement, la sous-étape de détection comporte une détection des contours de l'objet cible. Le cas échéant, la sous-étape d'acquisition comporte la détermination du barycentre de ces contours, la position du barycentre étant considérée comme étant la position de l'objet cible à l'instant donné. Le type de l'objet cible peut notamment être déterminé par comparaison des contours de l'objet cible à une famille de contours 10 prédéterminés. En variante, la sous-étape de détection comporte une détection de sources de lumière appartenant à l'objet cible. Le cas échéant, la sous-étape d'acquisition comporte la détermination du barycentre de la position de ces sources de lumière. Le type de l'objet cible peut notamment être déterminé par comparaison du nombre de sources de lumière 15 et de la position de ces sources de lumière à une famille de type de sources de lumière prédéterminés. En outre, l'étape d'acquisition peut comporter une sous-étape d'acquisition de la vitesse de l'objet cible, par dérivation de sa position au cours du temps. 20 Avantageusement, l'étape de prédiction de la position de l'objet cible est conditionnée au fait que l'objet cible soit un véhicule automobile cible, circulant dans le même sens que le véhicule hôte et à une vitesse supérieure à une vitesse seuil. Par exemple, l'étape de prédiction n'est mise en oeuvre qui si l'objet cible est un véhicule automobile circulant sur une voie rapide, à plus de 80 km/h, et dans le même sens que le véhicule hôte. On facilite 25 ainsi la mise en oeuvre d'une prédiction simple de la trajectoire de l'objet cible. En effet, une circulation d'un véhicule selon de tels paramètres implique l'absence de virage de type « épingle » ou de succession de virages courts, ce qui permet ainsi une modélisation simplifiée et donc rapide de la trajectoire du véhicule. 30 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'étape d'acquisition de la position de l'objet cible est renouvelée périodiquement selon une période d'acquisition donnée. Il s'agit par exemple d'un traitement (mettant notamment en oeuvre les sous-étapes de détection et d'acquisition de la position et du type de l'objet cible) d'images acquises par une caméra filmant la route pour déterminer la position de l'objet cible, déterminant ainsi un nombre de 35 positions par seconde prédéterminé PPS, notamment 30 positions/seconde. Le cas échéant, l'instant futur de l'étape de prédiction, pour un instant d'acquisition donné est situé postérieurement à l'instant d'acquisition consécutif à cet instant d'acquisition donné, et notamment postérieurement au 5ème, voire au 1 eme instant d'acquisition consécutif à cet instant d'acquisition donné. En effet, dans le cas d'une dynamique de 5 mouvement très élevée en comparaison à un taux d'images par seconde faible et/ou une rapidité de traitement lente, l'objet cible peut s'être déplacé de façon préjudiciable entre le premier instant d'acquisition et l'instant de génération de la zone non éblouissante, du fait de la latence induite par le temps de traitement et de génération de la zone non éblouissante, qui est bien supérieure au temps d'acquisition. La correction de la position 10 acquise via la prédiction de la position de l'objet cible audit instant futur permet ainsi de compenser ce déplacement, sans qu'il soit nécessaire d'augmenter la rapidité de traitement du système de capteur et de l'unité de contrôle du dispositif d'éclairage. Avantageusement, l'instant futur de l'étape de prédiction peut être décalé par rapport à 15 l'instant donné de l'étape d'acquisition d'une durée calculée en fonction de la latence des étapes d'acquisition, de prédiction, de correction et de génération. On obtient de la sorte une position corrigée sensiblement proche de la position réelle de l'objet cible au moment où la zone non éblouissante est générée dans le faisceau d'éclairage. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'étape de prédiction peut comporter une sous-étape de modélisation d'une trajectoire du véhicule hôte. En effet, il est possible de présumer que l'objet cible se déplace sur la route de la même façon que le véhicule hôte. C'est notamment le cas lorsque l'objet cible est un véhicule automobile suivi par le véhicule hôte. Cette hypothèse procède ainsi du fait que le véhicule suivi se trouvait, 25 quelques instants auparavant, à la même position que le véhicule hôte, et que la trajectoire du véhicule hôte devrait permettre à ce dernier de se trouver dans la position du véhicule cible quelques instants plus tard. Par conséquent, la modélisation de la trajectoire du véhicule hôte permet de modéliser la trajectoire du véhicule cible, de sorte à pouvoir prédire sa position à un instant futur. 30 Le cas échéant, la trajectoire du véhicule hôte peut être modélisée depuis sa position à l'instant donné de l'étape d'acquisition vers la position de l'objet cible acquise à ladite étape d'acquisition. 35 Avantageusement, ladite trajectoire est modélisée par un polynôme y = f (x), x étant une coordonnée selon un axe X directeur du véhicule hôte et y une coordonnée selon un axe Y normal à l'axe X, le polynôme étant un polynôme de troisième degré dont les coefficients co, c,, c2 et c3 sont déterminés en fonction de la courbure de la route, des vitesses et positions du véhicule hôte et de l'objet cible. Ce type de polynôme est notamment adapté pour modéliser la trajectoire d'un véhicule automobile, en particulier lorsque ce dernier circule sur une voie rapide, sur laquelle on observe les dynamiques de 5 mouvement les plus élevées. Avantageusement, la modélisation de la trajectoire comporte successivement les déterminations des coefficients des termes de degré 2, 1, 3 et O. 10 Dans un exemple de réalisation de l'invention, le coefficient du terme de degré 2 est calculé en fonction de la courbure de la route et de l'empattement du véhicule hôte, étant entendu que d'autres paramètres peuvent être pris en compte dans ce calcul. Le cas échéant, la courbure de la route est obtenue au moyen de l'angle au volant du véhicule hôte à l'instant d'acquisition et du rapport de démultiplication de la direction (indiquant la 15 relation entre la rotation du volant et le pivotement des roues directrices). Par exemple, le coefficient du terme de degré 2 est calculé au moyen de l'équation suivante : c2 = factorx0volant 2xE A ou factor est le rapport de démultiplication de la direction, -volant est l'angle appliqué au volant du véhicule hôte à l'instant d'acquisition et E est l'empattement du véhicule hôte. 20 En variante, dans le cas où le véhicule hôte est pourvu d'un système capable de déterminer la vitesse et le lacet du véhicule hôte, le coefficient du terme de degré 2 est calculé en fonction du lacet et de la vitesse du véhicule hôte. Par exemple, le coefficient du terme de degré 2 est calculé au moyen de l'équation suivante : c2 =2,6 REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'un dispositif d'éclairage (400) d'un véhicule automobile hôte (1) pour l'émission d'un faisceau d'éclairage de la route (FP) non éblouissant pour un objet cible (2) sur cette route ; le procédé comportant les étapes suivantes : - acquisition (El ,E2,E3) par un système de capteur du véhicule automobile hôte de la position (xdble to, v oble10) de l'objet cible sur la route à un instant donné (t0); - prédiction (E4,E5A) par une unité de prédiction de la position (xcible ti,Yôibie il) de l'objet cible sur la route à un instant futur (t1) par rapport à l'instant donné ; - correction (E6A,E7A) par l'unité de prédiction de la position acquise de l'objet cible à un instant donné en fonction de la position prédite à l'instant futur ; - génération (E8) par le dispositif d'éclairage d'une zone non éblouissante (Z) dans un faisceau d'éclairage de la route qu'il émet en fonction de la position corrigée (PG,PD) de l'objet cible. 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape d'acquisition (El ,E2,E3) comporte une première sous-étape de détection (E2) de l'objet cible (2), et une deuxième sous-étape d'acquisition (E3) de la position (xcible to, Yobie 10) et du type de l'objet cible. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'étape de prédiction (E4,E5A) de la position de l'objet cible (2) est conditionnée au fait que l'objet cible soit un véhicule automobile cible, circulant dans le même sens que le véhicule hôte et à une vitesse supérieure à une vitesse seuil. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'instant futur (ti) de l'étape de prédiction (E4,E5A) est décalé par rapport à l'instant donné (t0) de l'étape d'acquisition (El ,E2,E3) d'une durée calculée en fonction de la latence des étapes d'acquisition, de prédiction, de correction et de génération. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape de prédiction (E4,E5A) comporte une sous-étape de modélisation (E4) d'une trajectoire (TP) du véhicule hôte (1). 6. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la trajectoire (TP) du véhicule hôte (1) est modélisée depuis sa position (xhôte, Yhôte) à l'instant donné (t0) 24 de l'étape d'acquisition vers la position (x,,ble to, , v able tO) de l'objet cible (2) acquise à ladite étape d'acquisition. 7. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel ladite trajectoire (TP) est 5 modélisée par un polynôme du troisième degré dont les coefficients (c0,c1,c2,c3) sont déterminés en fonction de la courbure de la route, des vitesses et position du véhicule hôte et de l'objet cible. 8. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le coefficient du terme de 10 degré 2 (c2) est calculé en fonction de la courbure de la route et de l'empattement du véhicule hôte (1). 9. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le coefficient du terme de degré 1 (cl) est nul. 15 10. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le coefficient du terme de degré 3 (c3) est calculé en fonction du lacet et de la position (xcible tO, , v cible_t0) de l'objet cible (2). 20 11. Procédé selon l'une des revendications 5 à 10, dans lequel l'étape de prédiction (E4,E5A) comporte une sous-étape d'extrapolation (E5A) de la trajectoire modélisée (TP) jusqu'à l'instant futur (t1) pour obtenir la position prédite de l'objet cible (x,,ble , v cibley) à cet instant futur. 25 12. Procédé selon la revendication précédente, l'étape de correction (E6A, E7A) comporte le remplacement de la position acquise (xc,blejo, v dable10) par une paire de positions (PG,PD), correspondant aux positions des bords gauche et droit de l'objet cible dans la position prédite. 30 13. Procédé selon la revendication 5 à 10, dans lequel l'étape de prédiction (E4,E5A) comporte une sous-étape d'extrapolation (E5A) de la trajectoire modélisée (TP) jusqu'à un premier instant futur (t1) et jusqu'à un deuxième instant futur (t2) pour obtenir des première (xcible 11, Yable fi) et deuxième (xcibie t2, Yable t2) positions prédites de l'objet cible (2) à ces instants futurs, les premier et deuxième instants 35 futurs correspondant à un décalage de l'instant donné par les latences respectivement minimum et maximum des étapes d'acquisition, de prédiction et de correction. 25 14. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape de correction (E6A, E7A, E6B, E7B) comporte le remplacement de la position acquise (xcible to, Yable 10) par une paire de positions (PG, PD), dans laquelle : 5 l'une des positions (PG) correspond à la position la plus à gauche des positions des bords gauches (PG1, PG2) dans les première (xcible v obley) et deuxième (xcibie 12, Sictle 12) positions prédites. l'autre des positions (PD) correspond à la position la plus à droite des positions des bords droits (P Poe) dans les première et deuxième positions '- D1, D2, 10 prédites. 15. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le faisceau d'éclairage de la route émis par le dispositif d'éclairage est un faisceau pixélisé (FP) et dans lequel l'étape de génération (ES) d'une zone non éblouissante (Z) 15 consiste en l'allumage et/ou l'extinction et/ou la modification de l'intensité d'une pluralité de pixels de ce faisceau pixélisé en fonction de la position corrigée (PG,PD). 16. Système d'éclairage (100) pour véhicule automobile, comprenant : 20 - Un système de capteur (200) apte à acquérir la position (x,,blero, v ,cible_to) d'un objet cible (2) sur la route à un instant donné (to) ; - Une unité de prédiction (300) apte à prédire la position (xeible,, v cible 0) de l'objet cible sur la route à un instant futur (t1) par rapport à l'instant donnée et à corriger la position acquise en fonction de la position prédite ; 25 - Un dispositif d'éclairage (400) apte à émettre un faisceau d'éclairage de la route (FP) et à générer une zone non éblouissante (Z) dans ce faisceau en fonction de la position corrigée (PG,PD) de l'objet cible. 17. Moyen de stockage d'information, caractérisé en ce qu'il mémorise un ou plusieurs 30 programmes dont l'exécution autorise une mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15. 18. Programme d'ordinateur sur un moyen de stockage d'information, comportant une ou plusieurs séquences d'instructions exécutables par un microprocesseur et/ou 35 un ordinateur, l'exécution desdites séquences d'instructions autorisant une mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15.