FR3069657A1 - OPTICAL DEVICE FOR OBSERVING A VEHICLE CAR - Google Patents

OPTICAL DEVICE FOR OBSERVING A VEHICLE CAR Download PDF

Info

Publication number
FR3069657A1
FR3069657A1 FR1757310A FR1757310A FR3069657A1 FR 3069657 A1 FR3069657 A1 FR 3069657A1 FR 1757310 A FR1757310 A FR 1757310A FR 1757310 A FR1757310 A FR 1757310A FR 3069657 A1 FR3069657 A1 FR 3069657A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
optical
driver
resolution
objective
passenger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR1757310A
Other languages
French (fr)
Inventor
Frederic Autran
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Comfort and Driving Assistance SAS
Original Assignee
Valeo Comfort and Driving Assistance SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Comfort and Driving Assistance SAS filed Critical Valeo Comfort and Driving Assistance SAS
Priority to FR1757310A priority Critical patent/FR3069657A1/en
Priority to CN201880049387.6A priority patent/CN110945400A/en
Priority to EP18750152.3A priority patent/EP3662315A1/en
Priority to PCT/EP2018/070803 priority patent/WO2019025469A1/en
Publication of FR3069657A1 publication Critical patent/FR3069657A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0093Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for monitoring data relating to the user, e.g. head-tracking, eye-tracking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512Passenger detection systems
    • B60R21/0153Passenger detection systems using field detection presence sensors
    • B60R21/01538Passenger detection systems using field detection presence sensors for image processing, e.g. cameras or sensor arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/59Context or environment of the image inside of a vehicle, e.g. relating to seat occupancy, driver state or inner lighting conditions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet un dispositif optique pour l'observation d'un utilisateur et d'un espace environnant l'utilisateur, comprenant : ° un objectif optique (101), définissant un axe optique (Ox) et un plan image, ° une matrice de capteurs optiques (103), disposée dans le plan image de l'objectif optique (101) caractérisé en ce que : ° l'objectif optique possède une distorsion variable spatialement, ° le centre de la matrice de capteurs optiques (103) est disposé de façon excentrée par rapport à l'axe optique de l'objectif optique (101).The subject of the invention is an optical device for observing a user and a space surrounding the user, comprising: an optical objective (101), defining an optical axis (Ox) and an image plane; an optical sensor array (103) disposed in the image plane of the optical lens (101), characterized in that: ° the optical lens has a spatially variable distortion, ° the center of the optical sensor array (103) is eccentrically disposed with respect to the optical axis of the optical objective (101).

Description

Dispositif optique pour l'observation d'un habitacle de véhiculeOptical device for observing a vehicle interior

La présente invention concerne un dispositif optique, pour l'observation d'un habitacle de véhicule, et plus particulièrement des usagers présents dans ledit habitacle.The present invention relates to an optical device for observing a passenger compartment of a vehicle, and more particularly to users present in said passenger compartment.

Les véhicules automobiles, notamment à conduite automatisée, peuvent comporter des dispositifs optiques, en particulier des caméras de prise de vue, dirigés sur le conducteur et les passagers, en particulier à l'avant du véhicule, dont les prises de vue permettent d'établir des indicateurs quant à la présence et/ou l'état actuel d'un utilisateur, conducteur ou passager.Motor vehicles, in particular with automated driving, may include optical devices, in particular shooting cameras, aimed at the driver and passengers, in particular at the front of the vehicle, the shots of which make it possible to establish indicators as to the presence and / or current state of a user, driver or passenger.

De tels dispositifs optiques comportent généralement une caméra haute résolution, à angle de vue étroit (30 à 60°), dirigée vers la position attendue du visage du conducteur du véhicule (partie supérieure du siège conducteur). La caméra enregistre des images haute résolution du visage du conducteur, et une unité de contrôle extrait desdites images des estimations, en particulier quant à un niveau de vigilance du conducteur.Such optical devices generally comprise a high resolution camera, with a narrow angle of view (30 to 60 °), directed towards the expected position of the face of the driver of the vehicle (upper part of the driver's seat). The camera records high resolution images of the driver's face, and a control unit extracts from said images estimates, in particular as to a level of vigilance of the driver.

Pour ce faire, l'unité de contrôle peut notamment établir une direction du regard du conducteur (vers l'avant, vers une fenêtre latérale, sur un objet à l'intérieur de l'habitacle...) et/ou un nombre de clignements de paupière par unité de temps pour évaluer un état de fatigue du conducteur et son niveau d'attention à la circulation alentour.To do this, the control unit can in particular establish a direction of the driver's gaze (towards the front, towards a side window, onto an object inside the passenger compartment, etc.) and / or a number of blinking eyelids per unit of time to assess driver fatigue and level of attention to surrounding traffic.

En alternative ou en complément, les dispositifs optiques comportent des caméras à grand angle de vue (supérieur à 80°) et à faible résolution, pour observer l'ensemble de l'habitacle ou au moins de sa portion avant. Ces caméras à grand angle de vue, notamment avec une optique sphérique sont généralement dirigées vers le centre de l'habitacle, de sorte à observer à la fois les sièges conducteur et passager.As an alternative or in addition, the optical devices include cameras with a wide angle of view (greater than 80 °) and at low resolution, for observing the entire cabin or at least its front portion. These wide-angle cameras, in particular with spherical optics, are generally directed towards the center of the passenger compartment, so as to observe both the driver and passenger seats.

Une unité de contrôle reliée à ladite caméra à grand angle de vue utilise alors les images capturées pour établir la présence d'un passager adulte.A control unit connected to said wide-angle camera then uses the captured images to establish the presence of an adult passenger.

Les caméras grand angle, souvent disposées au niveau d'une consoleWide-angle cameras, often arranged at a console

-2centrale ou d’un plafonnier du véhicule, peuvent aussi ou en alternative être utilisées pour effectuer une reconnaissance de gestes pour un module de contrôle à reconnaissance de geste.-2 central or a vehicle ceiling light, can also or alternatively be used to perform gesture recognition for a gesture recognition control module.

Les deux types de caméra (angle réduit et haute résolution contre grand angle à faible résolution) ne peuvent pas, à priori, être combinées en un seul dispositif optique.The two types of camera (reduced angle and high resolution versus wide angle at low resolution) cannot, a priori, be combined in a single optical device.

Des solutions approchant peuvent être obtenues avec des caméras dynamiques, dont l’objectif comporte des lentilles mobiles en translation le long de l’axe optique pour permettre un zoom dynamique selon la portion d’image à étudier. Ces dispositifs ne permettent cependant pas une analyse simultanée d’une portion réduite du champ de vision avec une grande résolution et d’une portion étendue de vision avec une résolution moindre, mais seulement de façon séquentielle. En outre, le zoom dynamique et les éléments mobiles requièrent un actionnement précis et rapide, et sont donc sujets à l’usure et au décalage avec le temps.Approaching solutions can be obtained with dynamic cameras, the objective of which includes lenses movable in translation along the optical axis to allow a dynamic zoom according to the portion of image to be studied. However, these devices do not allow simultaneous analysis of a reduced portion of the field of vision with high resolution and an extended portion of vision with lower resolution, but only sequentially. In addition, dynamic zoom and moving parts require precise and rapid actuation, and are therefore subject to wear and tear over time.

Il est aussi possible de réaliser des lentilles non-uniformes de focale variable, mais ces lentilles sont complexes dans leur conception et leur fabrication et chères à réaliser. De plus elles nécessitent un positionnement et un alignement très précis lors de leur montage.It is also possible to produce non-uniform lenses of variable focal length, but these lenses are complex in their design and manufacture and expensive to produce. In addition, they require very precise positioning and alignment during assembly.

Afin de résoudre au moins partiellement le problème précédemment mentionné, l'invention a pour objet un dispositif optique pour l'observation d'un utilisateur et d'un espace environnant l’utilisateur, comprenant :In order to at least partially solve the previously mentioned problem, the invention relates to an optical device for the observation of a user and of a space surrounding the user, comprising:

° un objectif optique, définissant un axe optique et un plan image, ° une matrice de capteurs optiques, disposée dans le plan image de l’objectif, caractérisé en ce que :° an optical objective, defining an optical axis and an image plane, ° an array of optical sensors, arranged in the image plane of the objective, characterized in that:

° l’objectif optique présente une distorsion variable spatialement, et ° le centre de la matrice de capteurs optiques est disposé de façon excentrée par rapport à l’axe optique de l’objectif optique.° the optical objective has a spatially variable distortion, and ° the center of the optical sensor array is arranged eccentrically with respect to the optical axis of the optical objective.

-3On obtient ainsi un dispositif optique à champs de vision avec une portion en haute résolution excentrée de façon contrôlée selon les besoins, et permettant l’observation en simultané de deux portions de l’espace observé avec deux niveaux de résolution : une résolution élevée autour de l’axe optique et une résolution moindre sur les bords du champ de vision.-3 We thus obtain an optical device with fields of vision with a high resolution portion offset eccentrically in a controlled manner as required, and allowing the simultaneous observation of two portions of the observed space with two levels of resolution: a high resolution around of the optical axis and a lower resolution on the edges of the field of vision.

Le dispositif optique peut alors présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison.The optical device can then have one or more of the following characteristics taken alone or in combination.

Selon un aspect, le décalage entre le centre de la matrice de capteurs optiques et l’axe optique de l’objectif optique est compris entre 0,1î/ et Q,7d, d étant l’extension spatiale de la matrice de capteurs optiques dans le plan d’image.According to one aspect, the offset between the center of the optical sensor array and the optical axis of the optical objective is between 0.1î / and Q, 7d, d being the spatial extension of the optical sensor array in the image plane.

Selon un autre aspect, la distorsion de l’objectif est en barillet et croissante avec l’écart des rayons incidents par rapport à l’axe optique.In another aspect, the distortion of the lens is barrel-shaped and increasing with the deviation of the incident rays from the optical axis.

La matrice de capteurs optiques est par exemple une matrice rectangulaire de capteurs optiques de diagonale d.The matrix of optical sensors is for example a rectangular matrix of optical sensors of diagonal d.

Selon un autre aspect, l’objectif optique est configuré de sorte que le plan image comporte une portion de haute résolution, notamment circulaire et centrée autour de l’axe optique, et une portion annulaire de moindre résolution entourant la portion de haute résolution.According to another aspect, the optical objective is configured so that the image plane comprises a high resolution portion, in particular circular and centered around the optical axis, and a lower resolution annular portion surrounding the high resolution portion.

Selon encore un autre aspect, la résolution dans la zone de résolution haute est supérieure à une valeur comprise entre trois et dix pixels par degré d'angle.In yet another aspect, the resolution in the high resolution area is greater than a value between three and ten pixels per degree of angle.

La résolution dans la zone annulaire peut être comprise entre une valeur basse valant 0,3-1,0 pixel par degré d'angle et une valeur de résolution haute à la frontière avec la portion de haute résolution.The resolution in the annular zone can be between a low value equal to 0.3-1.0 pixels per degree of angle and a high resolution value at the border with the high resolution portion.

La matrice de capteurs optiques est disposée avec un sommet du rectangle disposé sur le cercle d’image correspondant à la valeur de basse résolution.The array of optical sensors is arranged with a vertex of the rectangle placed on the image circle corresponding to the low resolution value.

L'invention a aussi pour objet un module de surveillance de l'état d'attention d’un conducteur d'un véhicule et de détection de la présence d'unThe invention also relates to a module for monitoring the state of attention of a driver of a vehicle and for detecting the presence of a

-4passager, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif optique tel que défini cidessus, et en ce que l’axe optique de l’objectif est dirigé vers une position attendue du visage ou du buste du conducteur ou d’un passager du véhicule.-4passenger, characterized in that it comprises an optical device as defined above, and in that the optical axis of the objective is directed towards an expected position of the face or the bust of the driver or a passenger of the vehicle .

Ledit module de surveillance peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.Said monitoring module can have one or more of the following characteristics, taken alone or in combination.

Il comporte en outre une unité de contrôle configurée pour isoler dans la portion de la matrice de capteurs optiques contenue dans la portion de haute résolution des caractéristiques du visage du conducteur telles que :It further comprises a control unit configured to isolate in the portion of the matrix of optical sensors contained in the high resolution portion from the characteristics of the driver's face such as:

° la direction du regard du conducteur, ° l'état ouvert ou fermé des yeux du conducteur, ° une fréquence de clignement des paupières du conducteur.° the direction of the driver's gaze, ° the open or closed state of the driver's eyes, ° the driver's eyelid blinking frequency.

Il comporte en outre une unité de contrôle configurée pour isoler dans les images issues d'une portion de la matrice de capteurs optiques contenue dans la portion annulaire basse résolution des caractéristiques du passager ou du conducteur telles que :It also includes a control unit configured to isolate from the images from a portion of the matrix of optical sensors contained in the low resolution annular portion from the characteristics of the passenger or the driver such as:

° la présence ou l'absence de passager, ° la taille du passager, ° la position des mains du conducteur, ° la position du buste du conducteur.° the presence or absence of a passenger, ° the size of the passenger, ° the position of the driver's hands, ° the position of the driver's bust.

Il comporte en outre une unité de contrôle configurée pour isoler dans les images issues de la matrice de capteurs optiques des gestes spécifiques exécutés par le conducteur et/ou le passager pour le contrôle de fonctions du véhicule.It also includes a control unit configured to isolate in the images from the matrix of optical sensors specific gestures executed by the driver and / or the passenger for controlling vehicle functions.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description, given by way of illustrative and nonlimiting example, and of the appended drawings among which:

la figure 1 montre schématiquement un dispositif optique disposé dans un habitacle de véhicule automobile, la figure 2 montre schématiquement l'habitacle en vue de dessus avec unFigure 1 schematically shows an optical device arranged in a passenger compartment of a motor vehicle, Figure 2 schematically shows the cabin in top view with a

-5dispositif optique et le champ de vision associé, la figure 3 montre plus en détail le dispositif optique, la figure 4 est un graphe illustrant la résolution angulaire d'un objectif à distorsion en barillet, selon l'angle d'incidence, la figure 5 est un schéma du plan image de l'objectif, avec des exemples de disposition d'une matrice de capteurs optiques dans celui-ci, les figures 6a, 6b montrent deux exemples de disposition de matrice de capteurs optiques dans le plan image de l'objectif, les figures 7a, 7b montrent schématiquement deux dispositions différentes d'un dispositif optique dans un habitacle en vue de côté.-5optical device and the associated field of vision, Figure 3 shows in more detail the optical device, Figure 4 is a graph illustrating the angular resolution of a barrel-distortion objective, according to the angle of incidence, Figure 5 is a diagram of the image plane of the objective, with examples of arrangement of an array of optical sensors therein, FIGS. 6a, 6b show two examples of arrangement of array of optical sensors in the image plane of l 'Objective, Figures 7a, 7b schematically show two different arrangements of an optical device in a passenger compartment in side view.

Sur toutes les figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments.In all the figures, the same references relate to the same elements.

Les réalisations décrites en faisant référence aux figures sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres modes de réalisation.The embodiments described with reference to the figures are examples. Although the description refers to one or more embodiments, this does not necessarily mean that each reference relates to the same embodiment, or that the characteristics apply only to a single embodiment. Simple features of different embodiments can also be combined to provide other embodiments.

Les éléments optiques, en particulier les lentilles utilisées, présentent une invariance par rotation autour d'un axe optique Ox, qui permet de définir un sens longitudinal. Le plan image du dispositif optique permet de définir, avec la gravité locale, les directions transverses Oy et verticale Oz.The optical elements, in particular the lenses used, have an invariance by rotation around an optical axis Ox, which makes it possible to define a longitudinal direction. The image plane of the optical device makes it possible to define, with local gravity, the transverse directions Oy and vertical Oz.

La figure 1 montre de façon schématique un habitacle 1 de véhicule automobile avec un dispositif optique 100.FIG. 1 schematically shows a passenger compartment 1 of a motor vehicle with an optical device 100.

Le dispositif optique 100 est ici installé au niveau de la console centrale du véhicule : la paroi avant verticale ou inclinée, située entre le conducteur et le passager à l'avant du véhicule. Cet emplacement permet au conducteur, qui est ici l'utilisateur U du dispositif optique 100, d'être dans le champ de vision du dispositif optique 100 en position normale de conduite.The optical device 100 is here installed at the center console of the vehicle: the vertical or inclined front wall, located between the driver and the passenger at the front of the vehicle. This location allows the driver, who is here the user U of the optical device 100, to be in the field of vision of the optical device 100 in the normal driving position.

-6En alternative, le dispositif optique 100 peut être installé au niveau d’un module de plafonnier ou encore au niveau de ou dans le rétroviseur.Alternatively, the optical device 100 can be installed at the level of a ceiling module or at the level of or in the mirror.

Le dispositif optique 100 fait par exemple partie d’un module de surveillance de l'état de vigilance du conducteur et de détection de la présence d'un passager. Un tel module de surveillance peut être utilisé à la fois pour déterminer un niveau d'attention du conducteur U et pour établir la présence ou non d'un passager, ainsi que par exemple la taille éventuelle du passager pour l'activation sélective des airbags passagers.The optical device 100 is, for example, part of a module for monitoring the vigilance state of the driver and for detecting the presence of a passenger. Such a monitoring module can be used both to determine a level of attention of the driver U and to establish the presence or absence of a passenger, as well as for example the possible size of the passenger for the selective activation of the passenger airbags. .

Le dispositif optique 100 peut faire partie d'un module de commande par reconnaissance de gestes.The optical device 100 can be part of a control module by gesture recognition.

Un tel module de commande permet la commande d’au moins une fonction d’un organe du véhicule automobile par exécution de gestes spécifiques dans le champ de vision du dispositif optique 100, fonctions telles que la commande d’un système de climatisation, d’un système audio, d’un système de téléphonie ou encore d’un assistant de navigation. Le module de commande peut également servir pour les commandes de lève-vitres, de positionnement des rétroviseurs extérieurs ou encore pour le déplacement de sièges motorisés ou pour commander des lumières intérieures, un verrouillage central, un toit ouvrant, les feux de détresse, les lumières d’ambiance ou le frein à main.Such a control module allows the control of at least one function of an organ of the motor vehicle by performing specific gestures in the field of vision of the optical device 100, functions such as the control of an air conditioning system, an audio system, a telephone system or a navigation assistant. The control module can also be used for window regulator controls, positioning of exterior mirrors or for moving motorized seats or for controlling interior lights, central locking, a sunroof, hazard lights, lights or the handbrake.

Une vue simplifié de l'habitacle 1 du véhicule est montré en vue de dessus sur la figure 2. En figure 2 est aussi représenté schématiquement plus en détail le dispositif optique 100.A simplified view of the passenger compartment 1 of the vehicle is shown in plan view in FIG. 2. In FIG. 2 is also shown schematically in more detail the optical device 100.

L'habitacle 1 comporte un siège conducteur 3 et un siège passager 5, disposés de chaque côté d'une console centrale 7, comportant ici en particulier un écran d'affichage 9.The passenger compartment 1 comprises a driver's seat 3 and a passenger seat 5, arranged on each side of a central console 7, here in particular comprising a display screen 9.

Le dispositif optique 100 comporte un objectif 101 avec une ou plusieurs lentilles définissant un axe optique Ox, et une matrice de capteurs optiques 103.The optical device 100 comprises an objective 101 with one or more lenses defining an optical axis Ox, and an array of optical sensors 103.

La matrice de capteurs optiques 103 est disposée parallèlement au plan focal de l’objectif optique 101 dans le plan image de l'objectif optique 101 et donc perpendiculairement à l’axe optique Ox.The array of optical sensors 103 is arranged parallel to the focal plane of the optical objective 101 in the image plane of the optical objective 101 and therefore perpendicular to the optical axis Ox.

-7L’objectif optique 101 présente distorsion variable spatialement. Selon un exemple de réalisation, il s’agit d’un objectif grand angle présentent selon un mode de réalisation une optique ou au moins une lentille sphérique.-7The optical lens 101 presents spatially variable distortion. According to an exemplary embodiment, it is a wide angle lens which, according to one embodiment, has optics or at least one spherical lens.

De tels objectifs grands angles sont de focale très courte, notamment avec une face bombée de manière importante et sphérique, de sorte à obtenir un angle de vision est très important, typiquement de l'ordre de 100° et plus.Such wide-angle objectives have a very short focal length, in particular with a significantly curved and spherical face, so that obtaining a viewing angle is very large, typically of the order of 100 ° and more.

D’autres distorsions variables spatialement peuvent être envisagés, par exemple avec un objectif optique présentant des lentilles à faible focale, pour générer une image couvrant un champ de vision plus étroit, tout en conservant deux ou plus niveaux de résolution.Other spatially variable distortions can be envisaged, for example with an optical objective having lenses with low focal length, to generate an image covering a narrower field of vision, while maintaining two or more levels of resolution.

L’objectif optique 101 présente par exemple une distorsion en barillet, c’est-à-dire que les rayons incidents avec un angle élevé par rapport à l’axe optique sont concentrés sur une zone de moindre surface dans le plan image d’objectif optique 101. Les objets situés en périphérie du champ de vision apparaissent alors comme compressés.The optical objective 101 has for example a barrel distortion, that is to say that the incident rays with a high angle relative to the optical axis are concentrated on an area of smaller surface in the objective image plane optical 101. Objects located at the periphery of the field of vision then appear as compressed.

On observe que la compression est d’autant plus importante qu’on s’éloigne du centre de l’image obtenue.It is observed that the compression is all the more important as one moves away from the center of the image obtained.

Le dispositif optique 100 peut en outre comporter des moyens de positionnement et de translation de l’objectif 101 le long de l'axe optique Ox, pour permettre une mise au point dynamique.The optical device 100 may also include means for positioning and translating the objective 101 along the optical axis Ox, to allow dynamic focusing.

Dans le présent exemple de réalisation l’axe optique Ox de l’objectif 101 est dirigé vers la position attendue du conducteur U, et plus particulièrement du visage et/ou du buste de celui-ci, c'est-à-dire au niveau de l'appuie-tête du siège conducteur 3, ceci, comme cela sera décrit plus loin pour permettre une observation à résolution élevée.In the present embodiment, the optical axis Ox of the objective 101 is directed towards the expected position of the conductor U, and more particularly of the face and / or the bust thereof, that is to say at the level of the headrest of the driver's seat 3, this, as will be described later to allow observation at high resolution.

La matrice de capteurs optiques 103 est par exemple une matrice CCD (« charge coupled device » - capteurs à transfert de charge) ou une matrice d’un capteur CMOS comportant une matrice de photodiodes miniatures. La matrice de capteurs optiques 103 est en particulier rectangulaire.The matrix of optical sensors 103 is for example a CCD matrix ("charge coupled device") or a matrix of a CMOS sensor comprising a matrix of miniature photodiodes. The matrix of optical sensors 103 is in particular rectangular.

La matrice de capteurs optiques 103 comporte un quadrillage de capteursThe array of optical sensors 103 comprises a grid of sensors

-8optiques individuels, à chaque capteur optique étant associé un ou plusieurs pixels de l'image captée par la matrice de capteurs optiques 103.-8 individual optics, with each optical sensor being associated with one or more pixels of the image captured by the array of optical sensors 103.

La matrice de capteurs optiques 103 est disposée dans le plan image de l’objectif 101, de façon excentrée, c’est-à-dire que le centre C de la matrice de capteurs optiques 103 est excentrée et donc décalé par rapport à l’axe optique de l’objectif optique 101.The array of optical sensors 103 is arranged in the image plane of the objective 101, eccentrically, that is to say that the center C of the array of optical sensors 103 is eccentric and therefore offset with respect to the optical axis of the optical lens 101.

Comme on peut le voir sur la figure 2, le centre C de la matrice de capteurs optique 103 est décalé de l’axe optique Ox dans la direction du siège conducteur 3.As can be seen in FIG. 2, the center C of the optical sensor array 103 is offset from the optical axis Ox in the direction of the driver's seat 3.

Il en résulte que le champ de vision du dispositif optique 100 est alors asymétrique, avec un angle d’observation plus important du côté du siège passager 5 qui est alors aussi observé par le dispositif optique 100.As a result, the field of vision of the optical device 100 is then asymmetrical, with a greater angle of observation on the side of the passenger seat 5 which is then also observed by the optical device 100.

En référence aux figures 2 et 3, le champ de vision du dispositif optique 100 peut alors être divisé en trois zones coniques, de sommet situé au centre O de la lentille 101. Les trois zones comportent deux zones de moindre résolution LD séparées par une zone de haute résolution HD centrée sur l'axe optique Ox. La zone de moindre résolution LD à gauche en figure 2 présente une ouverture angulaire inférieure à la zone de basse résolution LD à droite.With reference to FIGS. 2 and 3, the field of vision of the optical device 100 can then be divided into three conical zones, with apex located at the center O of the lens 101. The three zones comprise two zones of lower resolution LD separated by a zone high resolution HD centered on the optical axis Ox. The lower resolution zone LD on the left in FIG. 2 has an angular opening less than the low resolution zone LD on the right.

En figure 3, on peut voir plus en détail que la matrice de capteurs optiques 103 est disposée de façon excentrée par rapport à l'axe optique Ox, avec un décalage δ dans le plan image de l'objectif 101.In FIG. 3, it can be seen in more detail that the array of optical sensors 103 is arranged eccentrically with respect to the optical axis Ox, with an offset δ in the image plane of the objective 101.

L'image capturée par la matrice de capteurs 103 correspond au champ de vision de la caméra, qui est en forme de cône de sommet O, délimité par la projection des bords de la matrice de capteurs optiques 103. Du fait du décalage δ (ici vers la bas sur l’image de la figure 3) par rapport à l'axe optique Ox, ledit cône est asymétrique par rapport à l’axe optique Ox.The image captured by the sensor array 103 corresponds to the field of vision of the camera, which is in the form of a cone with vertex O, delimited by the projection of the edges of the array of optical sensors 103. Due to the offset δ (here downwards on the image of FIG. 3) with respect to the optical axis Ox, said cone is asymmetrical with respect to the optical axis Ox.

Du fait de la distorsion décrite ci-dessus, l’objectif 101 possède une résolution angulaire plus importante autour de son axe optique Ox, de sorte que par la disposition de la matrice de capteurs optiques 103 par rapport à l’axe optique Ox de l’objectif, la zone de haute résolution HD du champ de vision estDue to the distortion described above, the objective 101 has a greater angular resolution around its optical axis Ox, so that by the arrangement of the matrix of optical sensors 103 relative to the optical axis Ox of l objective, the high resolution HD area of the field of vision is

-9excentrée.-9excentrée.

En particulier, en figure 3, la zone de moindre résolution LD située en dessous de la zone de résolution élevée HD est en forme de cône de moindre ouverture angulaire que la zone de moindre résolution LD située au- dessus de la zone de résolution élevée HD.In particular, in FIG. 3, the lower resolution zone LD situated below the high resolution zone HD is cone-shaped with less angular opening than the lower resolution zone LD situated above the high resolution zone HD .

La figure 4 est un graphe de la résolution R en pixels par degré de champs de vision (px/°), en fonction de l'angle a d'observation par rapport à l'axe optique Ox.FIG. 4 is a graph of the resolution R in pixels by degree of field of vision (px / °), as a function of the angle a of observation relative to the optical axis Ox.

La résolution d'un objectif 101 à déformation en barillet classique est, au moins autour de l'origine, en forme de courbe convexe, symétrique par rapport à l'axe des ordonnées.The resolution of a lens 101 with conventional barrel deformation is, at least around the origin, in the form of a convex curve, symmetrical with respect to the ordinate axis.

Pour permettre une évaluation d'un état d'attention du conducteur U, des détails tels que les pupilles des yeux et leur position sont à prendre en compte, par exemple pour déterminer la direction du regard du conducteur U, ce qui implique de distinguer des détails de l'ordre de trois millimètres. En considérant que le conducteur U est à une distance d'environ un mètre du dispositif optique 100, un pixel doit correspondre à une ouverture angulaire de 0,15° environ (arctan(0,003)), soit une résolution de l'ordre de l'ordre de six pixels par degré de champs de vision.To allow an evaluation of a state of attention of the conductor U, details such as the pupils of the eyes and their position are to be taken into account, for example to determine the direction of gaze of the conductor U, which implies distinguishing from details on the order of three millimeters. Considering that the conductor U is at a distance of approximately one meter from the optical device 100, a pixel must correspond to an angular opening of approximately 0.15 ° (arctan (0.003)), or a resolution of the order of l 'order of six pixels per degree of field of view.

Pour évaluer la présence et la taille d'un passager, une résolution de l'ordre du centimètre est requise. En considérant que le passager est à une distance d'environ un mètre du dispositif optique 100, un pixel doit correspondre à une ouverture angulaire de 1,5° environ (arctan(0,01)), soit une résolution de l'ordre de 0,6 pixels par degré.To assess the presence and size of a passenger, a resolution of the order of a centimeter is required. Considering that the passenger is at a distance of approximately one meter from the optical device 100, a pixel must correspond to an angular opening of approximately 1.5 ° (arctan (0.01)), or a resolution of the order of 0.6 pixels per degree.

On a ainsi une valeur limite de résolution haute Rhd pouvant être de l'ordre de trois à dix pixels par degré d'angle, et une valeur limite de résolution basse Rld de l'ordre de 0,3-1,0 pixel par degré.There is thus a high resolution limit value Rhd which can be of the order of three to ten pixels per degree of angle, and a low resolution limit value Rld of the order of 0.3-1.0 pixels per degree .

Ces considérations se traduisent dans le plan focal ou le plan image de la lentille 101 comme illustré en figure 5. La figure 5 est une représentation du plan image de l’objectif 101, avec deux axes correspondant aux directions yThese considerations are reflected in the focal plane or the image plane of the lens 101 as illustrated in FIG. 5. FIG. 5 is a representation of the image plane of the objective 101, with two axes corresponding to the directions y

-10(ordonnées) et z (cote). Dans le plan image de l’objectif optique 101, deux cercles concentriques 11, 13 sont représentés, correspondant aux points de résolution valant respectivement Rld pour le cercle extérieur 11 et Rhd pour le cercle intérieur 13. Ainsi, la résolution à l’intérieur du cercle 13 est élevée et la résolution entre le cercle 13 et le cercle extérieur 11 est plus faible.-10 (ordinates) and z (dimension). In the image plane of the optical objective 101, two concentric circles 11, 13 are represented, corresponding to the points of resolution being worth respectively Rld for the outside circle 11 and Rhd for the inside circle 13. Thus, the resolution inside the circle 13 is high and the resolution between circle 13 and outer circle 11 is lower.

Le diamètre du cercle extérieur 11 est noté D dans le plan image. Le diamètre D peut être calculé en fonction de l'angle a auquel la résolution basse Rld est atteinte comme valant environ D = /*tan(a) avec/la distance focale (en considérant une mise au point autour du plan focal). Le disque contenu dans ce cercle extérieur 11 correspond à la portion du plan image exploitable pour obtenir des images d'une résolution supérieure à la valeur de résolution basse Rld·The diameter of the outer circle 11 is noted D in the image plane. The diameter D can be calculated according to the angle a at which the low resolution Rld is reached as being worth approximately D = / * tan (a) with / the focal distance (considering a focusing around the focal plane). The disk contained in this outer circle 11 corresponds to the portion of the image plane that can be used to obtain images of a resolution greater than the low resolution value Rld ·

À l'intérieur du cercle intérieur 13, la résolution est supérieure à Rhd et entre le cercle intérieur 131 et le cercle extérieur 11, la résolution est comprise entre Rhd et Rld, à la frontière de la zone de haute résolution HD définie par le cercle intérieur 13, la résolution valant Rhd·Inside the inner circle 13, the resolution is greater than Rhd and between the inner circle 131 and the outer circle 11, the resolution is between Rhd and Rld, at the border of the high resolution area HD defined by the circle interior 13, the resolution being worth Rhd ·

Deux exemples de matrice de capteurs optiques 103 sont représentés en figure 5, référencés 103a et 103b avec leurs centres respectifs Ca et Cb.Two examples of an array of optical sensors 103 are shown in FIG. 5, referenced 103a and 103b with their respective centers Ca and Cb.

Comme on le voit sur la figure 5, l’extension d du rectangle occupé par la matrice de capteurs optiques 103 est plus petite que le diamètre du cercle d’image D correspondant ici au cercle extérieur 11 pour permettre son décentrage dans le cercle extérieur 11.As can be seen in FIG. 5, the extension d of the rectangle occupied by the array of optical sensors 103 is smaller than the diameter of the image circle D corresponding here to the outer circle 11 to allow its decentering in the outer circle 11 .

Le premier exemple de matrice de capteurs optiques 103a est de diagonale d réduite, valant 3D/4. Le deuxième exemple de matrice de capteurs optiques 103b est de diagonale d valant DU. Les matrices de capteurs optiques 103a, 103b, sont disposées dans le cercle extérieur 11 avec leur sommet supérieur droit en contact avec ledit cercle extérieur 11.The first example of an optical sensor array 103a is of reduced diagonal, being 3D / 4. The second example of an optical sensor matrix 103b is diagonal d being equal to DU. The optical sensor arrays 103a, 103b are arranged in the outer circle 11 with their upper right vertex in contact with said outer circle 11.

Les valeurs de diagonale d pour les matrices de capteurs optiques 103 préférentiellement comprises entre Q,5D et Q,9D permettent un décalage δ, notamment compris entre 0,ld et 0,7d, par rapport à la position centréeThe diagonal values d for the arrays of optical sensors 103 preferably comprised between Q, 5D and Q, 9D allow an offset δ, notably comprised between 0, ld and 0.7d, with respect to the centered position

-11susceptible de permettre de capturer à la fois une image du conducteur U en haute résolution et du reste de l'habitacle 1, dans une résolution moindre mais supérieure à la valeur de résolution basse Rld.-11susceptible making it possible to capture both an image of the driver U in high resolution and of the rest of the passenger compartment 1, in a lower resolution but greater than the low resolution value Rld.

En alternative, il est possible de décaler encore plus la matrice de capteurs optiques 103a vers l’extérieur du cercle image. On peut ainsi avoir une partie des pixels autour du coin situé en dehors du cercle extérieur 11 dont la résolution angulaire inférieure à la valeur basse 7?ld qui ne permettra peut-être pas l’exploitation, mais on pourra en revanche excentrer la portion haute résolution HD de l’image au plus proche du bord de l’image.Alternatively, it is possible to shift the matrix of optical sensors 103a even further towards the outside of the image circle. We can thus have a part of the pixels around the corner located outside the outer circle 11 whose angular resolution lower than the low value 7? Ld which may not allow exploitation, but we can however offset the upper portion HD resolution of the image closest to the edge of the image.

D'autres formes de matrice de capteurs optiques 103 peuvent aussi être utilisées, par exemple une forme s'affinant sur les bords, tenant compte de la distorsion en barillet de l'image finale obtenue.Other forms of matrix of optical sensors 103 can also be used, for example a shape that is thinner at the edges, taking into account the barrel distortion of the final image obtained.

Les figures 6a et 6b illustrent le décalage de la matrice de capteurs optiques 103 par rapport à une position centrée. Les figures 6a, 6b représentent la portion de plan image de la lentille 101, avec les cercles extérieur 11 et intérieur 13 correspondant aux zones de moindre résolution LD et de haute résolution HD.Figures 6a and 6b illustrate the offset of the array of optical sensors 103 relative to a centered position. FIGS. 6a, 6b represent the portion of the image plane of the lens 101, with the outer 11 and inner 13 circles corresponding to the areas of lower resolution LD and of high resolution HD.

En figure 6a, le décalage est uniquement en y (ordonnées), en figure 6b, le décalage δ comporte en outre une composante <5Z en z (cotes).In FIG. 6a, the offset is only at y (ordinates), in FIG. 6b, the offset δ also includes a component <5 Z at z (dimensions).

En figure 6a, la matrice de capteurs optiques 103 est décalée vers la gauche dans le plan image par rapport à la position centrée, représentée en pointillés. Le décalage <5y selon l'axe des abscisses y permet d'ajuster la position du cône de vision en haute résolution HD dans le champ de vision du dispositif optique 100 dans le plan horizontal xOy (figure 2). La matrice de capteurs optiques 103 et l’objectif optique 101 sont dimensionnés et disposés de sorte que la matrice de capteurs optiques 103 contienne entièrement la portion circulaire du plan image de la lentille 101.In FIG. 6a, the array of optical sensors 103 is shifted to the left in the image plane relative to the centered position, shown in dotted lines. The offset <5 y along the abscissa axis y makes it possible to adjust the position of the cone of vision in high resolution HD in the field of vision of the optical device 100 in the horizontal plane xOy (FIG. 2). The optical sensor array 103 and the optical objective 101 are dimensioned and arranged so that the optical sensor array 103 entirely contains the circular portion of the image plane of the lens 101.

En figure 6b, le décalage δ de la matrice de capteurs optiques 103 comporte une composante <5y selon l'axe des abscisses y, et une composante <5Z selon l'axe des cotes z.In FIG. 6b, the offset δ of the matrix of optical sensors 103 comprises a component <5 y along the abscissa axis y, and a component <5 Z along the axis of the dimensions z.

-12Les figures 7a, 7b illustrent l'effet de la composante <5Z selon l'axe des cotes z du décalage δ et son application. Les figures 7a, 7b représentent schématiquement un habitacle 1 de véhicule automobile, en vue de côté, dans lequel est essentiellement visible le siège conducteur 3, avec le conducteur U assis dessus et tenant le volant du véhicule automobile.-12 Figures 7a, 7b illustrate the effect of the component <5 Z along the axis of the z dimensions of the offset δ and its application. Figures 7a, 7b schematically represent a passenger compartment 1 of a motor vehicle, in side view, in which the driver seat 3 is essentially visible, with the driver U seated above and holding the steering wheel of the motor vehicle.

En figure 7a, le dispositif optique 100 est disposé au niveau de la console centrale 7 du véhicule, à hauteur du volant du véhicule. Le champ de vision global dudit dispositif 100 présente une ouverture angulaire allant du bassin du conducteur U aux mains du conducteur U posées sur le volant. La portion de haute résolution dudit champ de vision, hachurée en figure 7a, est centrée sur le visage du conducteur, et se trouve relativement au milieu du champ de vision global.In FIG. 7a, the optical device 100 is arranged at the level of the central console 7 of the vehicle, at the height of the steering wheel of the vehicle. The overall field of vision of said device 100 has an angular opening going from the pelvis of the conductor U to the hands of the conductor U placed on the steering wheel. The high resolution portion of said field of vision, hatched in FIG. 7a, is centered on the driver's face, and is located relatively in the middle of the overall field of vision.

Pour ce mode de réalisation, la composante verticale <5Z du décalage δ est alors faible voire nulle, ce qui correspond à la disposition de la figure 6a.For this embodiment, the vertical component <5 Z of the offset δ is then small or even zero, which corresponds to the arrangement of FIG. 6a.

En figure 7b, le dispositif optique 100 est disposé au niveau d'un plafonnier ou d'un rétroviseur central du véhicule. Le champ de vision global du véhicule présente une ouverture angulaire allant du sommet du crâne du conducteur U aux mains du conducteur U posées sur le volant. La portion de haute résolution dudit champ de vision, hachurée en figure 7b, est centrée sur le visage du conducteur, et se trouve donc presque au plus haut dans le champ de vision global.In FIG. 7b, the optical device 100 is arranged at the level of a ceiling lamp or a central rear view mirror of the vehicle. The overall field of vision of the vehicle has an angular opening going from the top of the skull of the driver U to the hands of the driver U placed on the steering wheel. The high resolution portion of said field of vision, hatched in FIG. 7b, is centered on the driver's face, and is therefore almost at the highest in the overall field of vision.

En particulier, la portion située sous la portion haute résolution de champ de vision en basse résolution, qui couvre le torse du conducteur U, ses bras et ses mains posées sur le volant est plus importante que la portion de basse résolution située au-dessus de la portion haute résolution hachurée, qui est presque inexistante.In particular, the portion located under the high resolution portion of the field of vision in low resolution, which covers the torso of driver U, his arms and his hands resting on the steering wheel, is greater than the portion of low resolution located above the high-resolution hatched portion, which is almost non-existent.

Pour obtenir ce décentrage vers le haut de la portion de haute résolution, un décalage δ avec une composante <5Z selon l'axe des cotes z correspondant à la figure 6b est indiqué.To obtain this upward decentering of the high resolution portion, an offset δ with a component <5 Z along the axis of the dimensions z corresponding to FIG. 6b is indicated.

Dans le cadre d'un module de surveillance d'un état d'attention duAs part of a state of attention monitoring module

-13conducteur U, la matrice de capteurs optiques 103 est reliée à une unité de contrôle (non représentée) comportant en particulier une unité de traitement d'images.-13conductor U, the matrix of optical sensors 103 is connected to a control unit (not shown) comprising in particular an image processing unit.

Pour ce faire, l'unité de contrôle comporte des moyens de calcul et une mémoire électronique. L'unité de contrôle peut en particulier être dédiée ou intégrée dans un circuit électronique global du véhicule. L'unité de contrôle peut en particulier contrôler un ou plusieurs modules fonctionnels du véhicule au moyen d'actionneurs électroniques (circuits intégrés, transistors, interrupteurs logiques).To do this, the control unit includes calculation means and an electronic memory. The control unit can in particular be dedicated or integrated into a global electronic circuit of the vehicle. The control unit can in particular control one or more functional modules of the vehicle by means of electronic actuators (integrated circuits, transistors, logic switches).

L'unité de contrôle reçoit les images enregistrées par la matrice de capteurs optiques 103 et les analyse pour en extraire des données relatives au conducteur.The control unit receives the images recorded by the array of optical sensors 103 and analyzes them to extract data relating to the driver.

De la portion en haute résolution du champ de vision du dispositif optique 100, dirigée vers le visage et le haut du corps du conducteur U, l'unité de contrôle peut extraire des informations relatives à une ou plusieurs caractéristiques du conducteur U, de son comportement et de son état physiologique.From the high resolution portion of the field of vision of the optical device 100, directed towards the face and the upper body of the conductor U, the control unit can extract information relating to one or more characteristics of the conductor U, from its behavior and its physiological state.

Par exemple, l'unité de contrôle peut déduire des images une direction du regard du conducteur U, en particulier s'il regarde vers l'avant du véhicule, s'il regarde un point situé dans l'habitacle, ou s'il regarde par une fenêtre latérale.For example, the control unit can deduce from the images a direction of gaze of the driver U, in particular if he is looking towards the front of the vehicle, if he is looking at a point located in the passenger compartment, or if he is looking through a side window.

Si le conducteur U regarde un point à l'intérieur de l'habitacle ou par une fenêtre latérale de façon prolongée, l'unité de contrôle peut déclencher l'émission d'une alerte, soit avec des voyants lumineux, l'affichage d'un message sur un écran ou l'émission d'un son par le système de lecture multimédia du véhicule.If driver U looks at a point inside the passenger compartment or through a side window for an extended period, the control unit can trigger the emission of an alert, either with indicator lights, the display of a message on a screen or the emission of a sound by the multimedia playback system of the vehicle.

En alternative ou en complément, l'unité de contrôle peut analyser l'état ouvert ou fermé des yeux du conducteur U, et par suivi sur une durée prédéterminée, en déduire une fréquence de clignement des paupières du conducteur U.As an alternative or in addition, the control unit can analyze the open or closed state of the eyes of the driver U, and by monitoring over a predetermined period, deduce therefrom a frequency of blinking of the eyelids of the driver U.

Si les yeux du conducteur U restent fermés de façon prolongés, l'unité deIf the eyes of the conductor U remain closed for a long time, the

-14contrôle peut déclencher l'émission d'un son, en particulier aigu ou strident, pour réveiller le conducteur U possiblement endormi, et/ou l'inviter à porter son attention sur la circulation.-14control can trigger the emission of a sound, in particular acute or shrill, to wake up the possibly asleep driver U, and / or invite him to pay his attention to traffic.

De façon analogue, une fréquence élevée ou croissante de clignement des yeux ou de bâillements du conducteur U peut déclencher l'affichage ou la lecture audio d'un message invitant le conducteur à faire une pause ou changer de place avec le passager.Similarly, a high or increasing frequency of blinking or yawning of the driver U can trigger the display or audio playback of a message inviting the driver to take a break or change places with the passenger.

Pour compléter le diagnostic de l'état de vigilance du conducteur U, l'unité de contrôle peut utiliser des données extraites de la portion basse résolution du champ de vision du dispositif optique 100, telles que la position du buste du conducteur U, la position de ses mains, en particulier par rapport au volant.To complete the diagnosis of the vigilance state of the driver U, the control unit can use data extracted from the low resolution portion of the field of vision of the optical device 100, such as the position of the bust of the driver U, the position with his hands, especially in relation to the steering wheel.

Ces données peuvent soit être suivies en continu soit, dans le cadre d'un véhicule à conduite autonome, en prévision d'une potentielle remise des contrôles du véhicule au conducteur (entrée en agglomération, sortie d'autoroute, approche d'une situation potentiellement dangereuse).These data can either be continuously monitored or, within the framework of an autonomous driving vehicle, in anticipation of a possible handing over of vehicle controls to the driver (entry into agglomeration, exit from motorway, approach to a potentially situation dangerous).

De la portion de champs de vision de résolution basse, l'unité de contrôle peut extraire des données relatives au passager, telles que sa présence ou son absence, ainsi que sa taille.From the low resolution field of vision portion, the control unit can extract data relating to the passenger, such as his presence or absence, as well as his size.

Les données quant au passager peuvent être utilisées pour activer sélectivement une portion des airbags passager, frontal et latéraux, selon la présence et la taille du passager détecté.Passenger data can be used to selectively activate a portion of the passenger, front and side airbags, depending on the presence and size of the detected passenger.

Enfin, l'unité de contrôle peut être configurée pour isoler dans les images des gestes spécifiques, en particulier dans un espace délimité de l'habitacle (par exemple devant l'écran d'affichage 9 ou la console centrale 7), correspondant au contrôle de fonctions diverses du véhicule (dispositif multimédia, assistant de navigation, éclairage intérieur et extérieur).Finally, the control unit can be configured to isolate specific gestures in the images, in particular in a space delimited from the passenger compartment (for example in front of the display screen 9 or the central console 7), corresponding to the control. various vehicle functions (multimedia device, navigation assistant, interior and exterior lighting).

D’autres usages sont aussi possibles dans les capteurs, détecteurs et systèmes de surveillance requérant de combiner une observation d’un espace réduit en haute résolution HD, et d’un espace important avec une résolutionOther uses are also possible in sensors, detectors and surveillance systems requiring combining an observation of a small space in high resolution HD, and a large space with a resolution

-15moindre LD. Par exemple, dans le cadre de l’observation des utilisateurs d’un distributeur automatique de billets (DAB), où le visage des utilisateurs peut être enregistré en haute résolution, tout en permettant de surveiller une portion importante des alentours avec une résolution moindre.-15Lower LD. For example, when observing users of an automatic teller machine (ATM), where the users' faces can be recorded in high resolution, while allowing a large portion of the surroundings to be monitored at a lower resolution.

Le dispositif optique selon l'invention ne requiert qu'un léger surdimensionnement de l'objectif par rapport à la matrice de capteurs optiques 103, et peut en particulier utiliser un objectif optique 101 à grand angle de facture classique. Le dispositif est donc invariant par rotation autour de l’axe optique Ox, et par conséquent aisé à mettre en place. En particulier, le dispositif 10 optique 100 et le module de surveillance obtenu au moyen de ce dernier sont plus compacts et moins coûteux qu'une solution combinant deux caméras, une à grand angle et une à haute résolution, tout en permettant une observation à deux niveaux de résolution en simultané.The optical device according to the invention requires only a slight oversizing of the objective with respect to the array of optical sensors 103, and can in particular use an optical objective 101 with a wide angle of conventional invoice. The device is therefore invariant by rotation around the optical axis Ox, and therefore easy to set up. In particular, the optical device 100 and the monitoring module obtained by means of the latter are more compact and less expensive than a solution combining two cameras, one at wide angle and one at high resolution, while allowing observation by two simultaneous resolution levels.

Claims (12)

REVENDICATIONS 1. Dispositif optique pour l'observation d'un utilisateur (U) et d'un espace environnant l’utilisateur, comprenant :1. Optical device for observing a user (U) and a space surrounding the user, comprising: ° un objectif optique (101), définissant un axe optique (Ox) et un plan image, ° une matrice de capteurs optiques (103), disposée dans le plan image de l’objectif optique (101) caractérisé en ce que :° an optical objective (101), defining an optical axis (Ox) and an image plane, ° an array of optical sensors (103), arranged in the image plane of the optical objective (101) characterized in that: ° l’objectif optique possède une distorsion variable spatialement, et ° le centre de la matrice de capteurs optiques (103) est disposé de façon excentrée par rapport à l’axe optique de l’objectif optique (101).° the optical objective has a spatially variable distortion, and ° the center of the optical sensor array (103) is arranged eccentrically with respect to the optical axis of the optical objective (101). 2. Dispositif optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le décalage (<5) entre le centre de l’objectif optique (101) et l’axe optique (Ox) est compris entre 0,1// et 0,7//, d étant l’extension spatiale de la matrice de capteurs optiques (103) dans le plan d’image2. Optical device according to the preceding claim, characterized in that the offset (<5) between the center of the optical objective (101) and the optical axis (Ox) is between 0.1 // and 0.7 //, d being the spatial extension of the array of optical sensors (103) in the image plane 3. Dispositif optique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distorsion de l’objectif optique (101) est en barillet et croissante avec l’écart des rayons incidents par rapport à l’axe optique (Ox).3. Optical device according to any one of the preceding claims, characterized in that the distortion of the optical objective (101) is in a barrel and increasing with the deviation of the incident rays from the optical axis (Ox). 4. Dispositif optique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matrice de capteurs optiques (103) est une matrice rectangulaire de capteurs optiques (103) de diagonale d.4. Optical device according to any one of the preceding claims, characterized in that the array of optical sensors (103) is a rectangular array of optical sensors (103) of diagonal d. 5. Dispositif optique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’objectif optique (101) comporte une portion de haute résolution (HD), et une portion annulaire (LD) de résolution moindre entourant la portion de haute résolution.5. Optical device according to any one of the preceding claims, characterized in that the optical objective (101) comprises a high resolution portion (HD), and an annular portion (LD) of lower resolution surrounding the high resolution portion . 6. Dispositif optique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la résolution dans la zone de résolution haute est supérieure à une valeur de résolution haute (Bhd) comprise entre trois et dix pixels par degré d'angle.6. Optical device according to claim 5, characterized in that the resolution in the high resolution zone is greater than a high resolution value (Bhd) between three and ten pixels per degree of angle. 7. Dispositif optique selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la résolution dans la zone annulaire est comprise entre une valeur basse (Bld) valant entre 0,3-1,0 pixels par degré d'angle et la valeur de résolution haute (Bhd) à la frontière avec la portion de haute résolution (HD).7. Optical device according to one of claims 5 or 6, characterized in that the resolution in the annular zone is between a low value (Bld) being between 0.3-1.0 pixels per degree of angle and the high resolution (Bhd) value at the border with the high resolution (HD) portion. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la matrice de capteurs optiques (103) est disposée avec un sommet du rectangle disposé sur le cercle d’image (11) correspondant à la valeur basse de résolution (Bld).8. Device according to claim 7, characterized in that the optical sensor array (103) is arranged with an apex of the rectangle disposed on the image circle (11) corresponding to the low resolution value (Bld). 9. Module de surveillance de l'état d'attention du conducteur d'un véhicule et de détection de la présence d'un passager, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif optique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, et en ce que l’axe optique (Ox) de l’objectif optique (101) est dirigé vers une position attendue du visage ou du buste du conducteur (t/) ou d’un passager du véhicule.9. Module for monitoring the state of attention of the driver of a vehicle and for detecting the presence of a passenger, characterized in that it comprises an optical device (100) according to any one of claims 1 to 8, and in that the optical axis (Ox) of the optical objective (101) is directed towards an expected position of the face or the bust of the driver (t /) or of a passenger of the vehicle. 10. Module de surveillance selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une unité de contrôle configurée pour isoler dans la portion de la matrice de capteurs optiques (103) contenue dans la portion de haute résolution des caractéristiques du visage du conducteur (t/) telles que :10. Monitoring module according to the preceding claim, characterized in that it further comprises a control unit configured to isolate in the portion of the matrix of optical sensors (103) contained in the high resolution portion of the characteristics of the face of the conductor (t /) such as: ° la direction du regard du conducteur, ° l'état ouvert ou fermé des yeux du conducteur (t/), ° une fréquence de clignement des paupières du conducteur.° the direction of the driver's gaze, ° the open or closed state of the driver's eyes (t /), ° the driver's eyelid blinking frequency. 11. Module de surveillance selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une unité de contrôle configurée pour isoler dans les images issues d'une portion de la matrice de capteurs optiques (103) contenue dans la portion annulaire basse résolution des caractéristiques du passager ou du conducteur (U) telles que :11. Monitoring module according to claim 9, characterized in that it further comprises a control unit configured to isolate in the images originating from a portion of the matrix of optical sensors (103) contained in the low resolution annular portion passenger or driver characteristics (U) such as: ° la présence ou l'absence de passager, ° la taille du passager, ° la position des mains du conducteur, ° la position du buste du conducteur.° the presence or absence of a passenger, ° the size of the passenger, ° the position of the driver's hands, ° the position of the driver's chest. 12. Module de surveillance selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une unité de contrôle configurée pour isoler dans les images issues de la matrice de capteurs optiques (103) des gestes 10 spécifiques exécutés par le conducteur (t/) et/ou le passager pour le contrôle de fonctions du véhicule.12. Monitoring module according to claim 9, characterized in that it further comprises a control unit configured to isolate in the images from the array of optical sensors (103) specific gestures performed by the driver (t / ) and / or the passenger for checking the vehicle's functions.
FR1757310A 2017-07-31 2017-07-31 OPTICAL DEVICE FOR OBSERVING A VEHICLE CAR Withdrawn FR3069657A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1757310A FR3069657A1 (en) 2017-07-31 2017-07-31 OPTICAL DEVICE FOR OBSERVING A VEHICLE CAR
CN201880049387.6A CN110945400A (en) 2017-07-31 2018-07-31 Optical device for observing the passenger compartment of a vehicle
EP18750152.3A EP3662315A1 (en) 2017-07-31 2018-07-31 Optical device for observing a vehicle passenger compartment
PCT/EP2018/070803 WO2019025469A1 (en) 2017-07-31 2018-07-31 Optical device for observing a vehicle passenger compartment

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1757310 2017-07-31
FR1757310A FR3069657A1 (en) 2017-07-31 2017-07-31 OPTICAL DEVICE FOR OBSERVING A VEHICLE CAR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3069657A1 true FR3069657A1 (en) 2019-02-01

Family

ID=60888469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1757310A Withdrawn FR3069657A1 (en) 2017-07-31 2017-07-31 OPTICAL DEVICE FOR OBSERVING A VEHICLE CAR

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3662315A1 (en)
CN (1) CN110945400A (en)
FR (1) FR3069657A1 (en)
WO (1) WO2019025469A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5835613A (en) * 1992-05-05 1998-11-10 Automotive Technologies International, Inc. Optical identification and monitoring system using pattern recognition for use with vehicles
US6113137A (en) * 1996-10-16 2000-09-05 Nippon Soken, Inc. Passenger compartment state sensing apparatus
DE102010044449A1 (en) * 2009-12-31 2011-07-07 Volkswagen AG, 38440 Method for detecting degree of driving ability of driver of motor vehicle, involves detecting head of driver with driver monitoring camera and providing image data of driver head in time sequence
US20160021309A1 (en) * 2014-07-21 2016-01-21 Honeywell International Inc. Image based surveillance system
US20160269629A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-15 Sensormatic Electronics, LLC Wide angle fisheye security camera having offset lens and image sensor

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4658899B2 (en) * 2006-10-24 2011-03-23 本田技研工業株式会社 Vehicle occupant detection device
CN101930161B (en) * 2009-08-28 2014-06-18 杭州普维光电技术有限公司 Method and device for adjusting panorama imaging as well as panorama imaging device
DE102011089195A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Johnson Controls Gmbh Apparatus and method for the contactless detection of objects and / or persons and of gestures and / or operating processes carried out by them
DE102013002111B4 (en) * 2013-02-08 2021-11-18 Mekra Lang Gmbh & Co. Kg Vision system for vehicles, in particular commercial vehicles
WO2014128273A1 (en) * 2013-02-21 2014-08-28 Iee International Electronics & Engineering S.A. Imaging device based occupant monitoring system supporting multiple functions
KR101537936B1 (en) * 2013-11-08 2015-07-21 현대자동차주식회사 Vehicle and control method for the same
KR101534742B1 (en) * 2013-12-10 2015-07-07 현대자동차 주식회사 System and method for gesture recognition of vehicle
US9533687B2 (en) * 2014-12-30 2017-01-03 Tk Holdings Inc. Occupant monitoring systems and methods
US10829072B2 (en) * 2015-04-10 2020-11-10 Robert Bosch Gmbh Detection of occupant size and pose with a vehicle interior camera
DE102015213769A1 (en) * 2015-07-22 2017-01-26 Robert Bosch Gmbh Method and device for predicting a line of sight of a vehicle occupant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5835613A (en) * 1992-05-05 1998-11-10 Automotive Technologies International, Inc. Optical identification and monitoring system using pattern recognition for use with vehicles
US6113137A (en) * 1996-10-16 2000-09-05 Nippon Soken, Inc. Passenger compartment state sensing apparatus
DE102010044449A1 (en) * 2009-12-31 2011-07-07 Volkswagen AG, 38440 Method for detecting degree of driving ability of driver of motor vehicle, involves detecting head of driver with driver monitoring camera and providing image data of driver head in time sequence
US20160021309A1 (en) * 2014-07-21 2016-01-21 Honeywell International Inc. Image based surveillance system
US20160269629A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-15 Sensormatic Electronics, LLC Wide angle fisheye security camera having offset lens and image sensor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019025469A1 (en) 2019-02-07
EP3662315A1 (en) 2020-06-10
CN110945400A (en) 2020-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3222467B1 (en) Device and method for controlling the interior lighting of a vehicle with gesture recognition and optionally voice recognition
JP7266165B2 (en) Imaging device, imaging system, and display system
FR2908527A1 (en) Photosensitive sensor e.g. charge coupling sensor, for e.g. video camera in motor vehicle, is associated with objective having zone that is focused to infinity and another zone focused in near field
WO2010050012A1 (en) Camera module mounted on a car
EP3501898B1 (en) Imaging device, display system, and imaging system
FR2995418A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A COMPONENT OF A MOTOR VEHICLE USING GESTURES
WO2007080241A1 (en) Method and system for detecting an individual by means of passive infrared sensors
US20190272432A1 (en) System and method for recording images reflected from a visor
US9662979B2 (en) Method for presenting safety information, driver assistance system and motor vehicle
JP2019110518A (en) Imaging device and imaging system
FR3016573B1 (en) VEHICLE MIRROR INSTALLATION
US20180338095A1 (en) Imaging system and moving body control system
FR2882159A1 (en) CAMERA SYSTEM FOR OBSERVING ONE OR MORE ZONES OF SPACE
KR20140135527A (en) Lens structure for camera of black box
FR3069657A1 (en) OPTICAL DEVICE FOR OBSERVING A VEHICLE CAR
FR3035519B1 (en) DISPLAY DEVICE FOR MOTOR VEHICLE
EP2377006A1 (en) Method of control and associated driving aid system
FR3115117A1 (en) Device and method for controlling the display of information in the field of vision of a driver of a vehicle
FR3047945A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR INTERIOR LIGHTING OF A MOTOR VEHICLE
FR3099104A1 (en) Vehicle exterior mirror observation device
JP2016206547A (en) Pan-tilt device, camera unit, passenger monitoring system, and vehicle
FR2893573A1 (en) Frontal obstacle e.g. pedestrian crossing road, detecting method for motor vehicle, involves comparing reference image and image, projected by illuminator device and visualized by camera, to find non-deformed zones assimilated to obstacles
FR3041458A1 (en) IMAGING DEVICE, MOTOR VEHICLE EQUIPPED WITH SUCH IMAGING DEVICE, AND ASSOCIATED METHOD
KR20170001984A (en) Rear view monitoring system for vehicle
FR3075738A1 (en) VISUALIZATION SYSTEM, DASHBOARD COMPRISING SUCH A VISUALIZATION SYSTEM, AND CONSOLE FOR A VEHICLE HABITACLE COMPRISING SUCH A VISUALIZATION SYSTEM

Legal Events

Date Code Title Description
PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190201

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

ST Notification of lapse

Effective date: 20220305