Brevet FR3147349A1 — publié le 20241004

Dispositif visant à améliorer la visibilité lors de la conduite nocturne de véhicules L’invention concerne un procédé d’aide à la conduite nocturne d’un véhicule automobile dont le système d’éclairage fonctionne selon un mode séquentiel comportant une séquence d’éclairage de la scène de route par au moins un dispositif d’éclairage([Fig.1]5) émettant un faisceau lumineux réglementaire et l’acquisition de son image par une caméra ([Fig.1]6), suivie d’une séquence de non éclairage, l’image acquise pendant la séquence d’éclairage étant restituée au conducteur par un écran([Fig.1]7) ou via des lunettes à obturateur LCD([Fig.1]9) pendant tant la séquence d’éclairage que de la séquence de non éclairage, le cycle composé des séquences d’éclairage non éclairage se reproduisant continuellement, le commutateur électronique ([Fig.1]4) assurant l’état éclairage / non-éclairage du dispositif d’éclairage sous l’égide du module électronique de gestion µcontrôleur([Fig.1]1). Ce cycle est synchronisé par une information de temps universel (UTC) provenant d’un récepteur GPS([Fig.1]3) via le module électronique de gestion µcontrôleur ([Fig.1]1) et décalé en fonction de l’angle formé par la direction de déplacement du véhicule (cap) par rapport à un cap de référence. Le cap déplacement du véhicule est fournit par deux sources, le récepteur GPS([Fig.1]3) et une boussole électronique munie de capteurs à effet HALL([Fig.1]2) relayant le récepteur GPS en cas de disparition de son signal. Le décalage du cycle (phase) est indexé à l’angle constitué par le cap de déplacement et le cap de référence par le module électronique de gestion µcontrôleur ([Fig.1]1). Les lunettes à obturateur LCD([Fig.1]9) sont alimentées par une batterie intégrée et pilotées par le module électronique de gestion µcontrôleur ([Fig.1]1) via une liaison sans fil([Fig.1]8). Figure à publier avec l’abrégé : [Fig.1] Dispositif visant à améliorer la visibilité lors de la conduite nocturne de véhicules Ce dispositif a pour effet d’atténuer voire de supprimer l’effet d’éblouissement induit par les dispositifs d’éclairage notamment automobiles dans les phases de croisement de ceux-ci et d’améliorer la visibilité pour le conducteur. Rappel de quelques éléments caractéristiques du problème et objet de l’invention: Nul ne saurait prétendre que la perte de visibilité partielle ou totale au poste de conduite d’un véhicule ne constitue pas un facteur fortement accidentogène, phénomène renforcé par les conditions climatiques, pluie, brouillard, neige, etc. Le croisement de véhicules automobiles utilisant leurs systèmes d’éclairage notamment lors de la circulation nocturne présente les inconvénients principaux suivants : - Un véhicule émettant de la lumière ne reçoit par réflexion sur la chaussée qu’une fraction de celle-ci, la plus grande partie étant émise vers l’avant, ce phénomène étant amplifié en fonction des conditions météorologiques notamment par temps de pluie alors que la lumière émise par un véhicule venant de face est, elle au contraire, reçue dans sa quasi-totalité ce qui induit une perte importante de l’efficacité des systèmes d’éclairage et diminue la visibilité. - Le relief des chaussées, changeant l’angle de projection des faisceaux lumineux, provoque pour un véhicule à trajectoire opposée des surexpositions à ceux-ci. -Le mauvais réglage de position des projecteurs, fréquent, engendre les mêmes conséquences. - L’action répétée des ces surexpositions conduit à des phénomènes d’éblouissement, une saturation de l’œil et sa fatigue entrainant une perte de l’acuité visuelle. Le dispositif a donc pour objet de pallier l’ensemble de ces inconvénients, qu’il s’agisse de croisements simples ou à trajectoires multiples, de circulation isolée ou en file. Le dispositif agit sur le système d’éclairage par identification et traitement de la différence angulaire de la direction de déplacement du véhicule par rapport à un cap de référence. Le dispositif est régulièrement resynchronisé par acquisition d’une information de temps universel issue d’un récepteur GPS (1PPS) Ce dispositif présente en outre l’avantage de ne pas être uniquement réservé à la première monte mais peut se décliner sous forme d’accessoire ou d’équipement complémentaire pour le parc de véhicules existants. Estimation de la performance du dispositif: Sur la base des études menées et des tests effectuées sur le prototype réalisé il en résulte les valeurs suivantes pour deux véhicules en phase de croisement: Cas n° 1 : un véhicule sur deux est équipé du dispositif : Pour le véhicule équipé, diminution de l’éblouissement de l’ordre de 35% à 45%, augmentation de la visibilité de l’ordre 20 à 25% Aucun changement pour le véhicule non équipé Cas N° 2 : les deux véhicules sont équipés : Pour chaque véhicule, diminution de l’éblouissement 100% , visibilité optimum Le principe du dispositif est tel qu’il est même envisageable à terme d’augmenter les puissances des systèmes d’éclairage sans induire de gêne pour les conducteurs de véhicules se croisant. Description fonctionnelle et moyens associes: Le système se compose d’un commutateur électronique ( 4) installé dans le véhicule pilotant les systèmes d’éclairage qui par leurs caractéristiques permettent un changement rapide de leur état d’éclairage, allumé / éteint. Plusieurs moyens sont utilisables tels qu’obturateurs lumineux à cristaux liquides ou sources lumineuses à pilotage rapide telles que diodes électroluminescentes, lampes à décharge, le principe présenté utilisant la technologie diode électroluminescente (LED). D’une caméra pour l’acquisition de l’image de la scène de route. Deux options permettent la restitution de l’image de la scène de route à destination du conducteur : OPTION A: un écran ( 7), préférentiellement logé dans le pare soleil ou intégrée au pare brise sous forme d’un dispositif dit « à réalité augmentée ». OPTION B: Des lunettes à obturateur LCD et film rémanent ( 9), dont la durée de rémanence est adaptée à la fréquence du cycle, permettent au conducteur la vision tant de son environnement, de l’habitacle, des instruments, que de la zone couverte par l’éclairage de son véhicule. Une liaison sans fil avec le module électronique de gestion (µcontroleur) ( 8). Les dispositifs d’éclairage (phares) ( 5) et d’acquisition de l’image (caméra) ( 6) ou lunettes ( 9) fonctionnent en phase dans un régime commuté (cycle éclairage-non éclairage): - Phares actifs, acquisition transmission de l’image (caméra , écran) ou transmission de l’image vers l’œil via les lunettes (obturateur clair) - Phares éteints, pas d’acquisition d’image (caméra), production d’une seconde trame image identique à la première (écran), obturateur des lunettes opaques et prolongement de la durée l’image par rémanence (type phosphorescence) La vitesse de commutation est telle qu’elle n’est pas perçue par l’œil humain, ceci étant dû à la rémanence rétinienne. La durée d’acquisition de l’image par la caméra est typiquement la moitié de la durée de restitution des images à l’écran. Ainsi et pour exemple dans le système réalisé dont le cadencement est réglable, les images sont saisies à la fréquence minimum de 30 images par seconde avec un temps d’acquisition (trame) de 1/60s soit 16,666ms (ms=milliseconde) correspondant aux phases de projecteurs actifs, restituée durant 1/30s soit 33.333ms soit 30 images par seconde. Un récepteur GPS (Géodésic Positionning System)( 3) fournit au contrôle une impulsion de synchronisation (1PPS) correspondant au temps atomique (UTC + 18s), plus exactement au temps GPS. Une reconnaissance de la direction de déplacement (cap) du véhicule est fournie par une boussole électronique ( 2) ainsi que par le GPS (véhicule en mouvement) et provoque un glissement de la phase de pilotage du système (déphasage) de commutation d’état des projecteurs proportionnel à un cap de référence, par exemple l’axe nord sud de la planète. Ainsi, des véhicules se croisant à 180° d’angle de trajectoires voient leurs phases de pilotage en opposition et de ce fait leurs systèmes d’acquisitions d’images respectifs ne perçoivent que la lumière en retour de leurs dispositifs propre d’éclairage. Pour des trajectoires de déplacement parallèles de même sens de deux véhicules (angle de trajectoires = 0), leurs capacités d’éclairage et de vision se cumulent. Pour des trajectoires de déplacement dont l’angle est de 90°, chaque véhicule ne reçoit plus que 50% de la lumière émise par l’autre véhicule selon un angle de 90°. Le glissement de phase s’effectue de façon linéaire mais peut être paramétrable, il peut se voir corrigé d’un minimum pour la perception très atténuée du véhicule opposé. Dans une réalisation privilégiée, le système utilise : Des ampoules de phares de type LED ( 5) Un module électronique de gestion (µcontrôleur) ( 1) Un récepteur GPS ( 3) fournissant l’information 1PPS (1 pulse par seconde) permettant la synchronisation universelle de l’horloge du module électronique de gestion (µcontroleur) et les coordonnées géodésiques du véhicule Une boussole électronique ( 2)équipée de capteurs à effet HALL Une caméra couleur ( 6) Un écran de type TFT couleur ( 7) est le synoptique de fonctionnement du système d’éclairage visant à améliorer la visibilité lors de la conduite nocturne de véhicules est le chronogramme du pilotage du système d’éclairage du véhicule et du système de restitution de l’image de la scène de route. Procédé d’aide à la conduite nocturne de véhicules automobiles, comportant un cycle répétitif d’éclairage non-éclairage de la scène de route en avant du véhicule par au moins un dispositif d’éclairage(5) émettant un faisceau lumineux réglementaire, un dispositif d’acquisition de l’image de la scène de route(6), caractérisé en ce qu’il intègre au moins deux dispositifs d’acquisition de la direction de déplacement du véhicule (cap de déplacement) récepteur GPS(3) et boussole électronique(2), au moins un moyen de restitution de l’image de la scène de route écran(7) ou lunettes à obturateur LCD et couche rémanente(9), un module électronique de gestion µcontroleur (1), un transmetteur sans fil(8) pour pilotage des lunettes à obturateur, un commutateur électronique(4) pilotant les dispositifs d’éclairage de la scène de route. Procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que les séquences d’éclairage et de non éclairage de la scène de route constituent un cycle se reproduisant à une fréquence minimum telle qu’elle n’engendre pas de perturbation de la perception oculaire. La fréquence, ajustable, est resynchronisé régulièrement par un moyen d’acquisition du temps universel (UTC) impulsion 1PPS d’un récepteur GPS(3) auquel s’ajoute un temps dit «de déphasage » calculé par le module électronique de gestion µcontroleur (1) en fonction de la direction de déplacement du véhicule (cap de déplacement) par rapport à un cap de référence (chronogramme Fig.2), le rapport cyclique éclairage non-éclairage par défaut de 50% étant néanmoins ajustable. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la durée de restitution de l’image par les moyens (7) ou (9) corresponde à la durée du cycle d’éclairage non-éclairage. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’écran(7) peut être intégré dans le pare soleil du véhicule ou dans le pare-brise du véhicule sous forme d’un dispositif dit « à réalité augmentée ». Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les lunettes (9) sont constituées d’un obturateur à cristaux liquides (LCD) et d’un film rémanent dont la durée de rémanence est adaptée à la fréquence du cycle.