EP2102441A1 - Dispositif et procede de detection de corps sur la course d'un ouvrant, vehicule muni du dispositif - Google Patents

Dispositif et procede de detection de corps sur la course d'un ouvrant, vehicule muni du dispositif

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Publication number
EP2102441A1
EP2102441A1 EP07847796A EP07847796A EP2102441A1 EP 2102441 A1 EP2102441 A1 EP 2102441A1 EP 07847796 A EP07847796 A EP 07847796A EP 07847796 A EP07847796 A EP 07847796A EP 2102441 A1 EP2102441 A1 EP 2102441A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
opening
camera
image
pattern
current image
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07847796A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Sébastien CORNOU
Didier Wautier
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.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault 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 Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP2102441A1 publication Critical patent/EP2102441A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/40—Safety devices, e.g. detection of obstructions or end positions
    • E05F15/42—Detection using safety edges
    • E05F15/43—Detection using safety edges responsive to disruption of energy beams, e.g. light or sound
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05F15/43—Detection using safety edges responsive to disruption of energy beams, e.g. light or sound
    • E05F2015/434—Detection using safety edges responsive to disruption of energy beams, e.g. light or sound with cameras or optical sensors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
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    • E05F2015/434—Detection using safety edges responsive to disruption of energy beams, e.g. light or sound with cameras or optical sensors
    • E05F2015/435—Detection using safety edges responsive to disruption of energy beams, e.g. light or sound with cameras or optical sensors by interruption of the beam
    • E05F2015/436—Detection using safety edges responsive to disruption of energy beams, e.g. light or sound with cameras or optical sensors by interruption of the beam the beam being parallel to the wing edge
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/531—Doors

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for detecting a foreign body on the stroke of a motorized opening of a motor vehicle.
  • a field of application of the invention is generally the control on the vehicle of an opening such as for example a sliding side door or a tailgate.
  • the motorization of the opening allows to dispense with the muscular force of a person for their maneuver, which is advantageous when these doors are heavy as for example the sliding side doors.
  • the motorization allows an easy and fast maneuver.
  • the first system consists of an anti-pinch joint disposed on the edge of the door, to detect the presence of an obstacle between the door and the fixed part of the vehicle when closing the door.
  • This system implies that a large force, greater than 100 N, is applied by the obstacle on the joint.
  • the stop is not immediate, which may hurt a person obstructing despite the presence of the anti-pinch seal.
  • the second system consists of a control of the current demanded from the electric motor during the closing of the door in order to determine whether an external element such as an obstacle or seizure interferes with the movement of the door. The problem of these two systems is that they detect the presence of the obstacle only when contact with it.
  • a device and a foreign object detection method in the race of a motorized motor vehicle opening which are particularly suitable for the forms of opening and opening used in the automotive industry, which are three-dimensional ( left or curved, for example) and complicated, without presenting flat edges and / or having races not strictly rectilinear.
  • the sliding side doors of motor vehicles are not retractable and have a non-rectilinear stroke between the fully open position and the total closed position, with in particular a trajectory returning towards the inside of the vehicle during the total closure to fit the three-dimensional profile of the bodywork surrounding the opening.
  • the invention aims to solve this problem and to obtain a device and a detection method for detecting the presence of a potential obstacle or more generally of a foreign object on the trajectory of the motorized opening of the motor vehicle, so as to ability to adapt its speed and possibly stop it if detected.
  • a first object of the invention is a device for detecting a foreign body on the stroke of a motorized opening of a motor vehicle, the opening being movable relative to a fixed part of the vehicle between one and the other of a first position and a second position, characterized by at least one surveillance camera of at least a portion of the zone occupied by the opening between its first and second position, means lighting, able to produce a prescribed pattern of light cues observable in said area portion by the camera, search means of the light cue pattern in at least one current image of the camera, to determine, in the case where the pattern of luminous landmarks was not found in the current image of the camera, the presence of a foreign body on the stroke of the opening.
  • the search means comprise means for comparing the image of the camera with a set of predetermined reference images of the camera for predetermined positions of reference of the opening in its race, for determining said presence of the foreign body in the case where the current image of the camera does not correspond to any reference image;
  • the search means comprise means for estimating the position of the opening for the current image as being the reference position associated with the reference image closest to the current image;
  • the search means comprise means for estimating, in the case where the current image of the camera does not correspond to any reference image, the position of the foreign body for the current image by analyzing the differences between the reference image the closest to the current image and the current image;
  • the camera and the lighting means are oriented in the direction of travel of the opening between one and the other of its first position and its second position, the camera and the lighting means are arranged relative to each other so that the light marks are in variable positions in the image of the camera according to the position of the opening in its race between the one and the other of its first position and second position;
  • the camera and the lighting means are both located on the same element selected from the opening and the fixed part of the vehicle and are arranged so that the pattern of light marks is projected at least in part by the lighting means on the other element among the opening and the fixed part of the vehicle;
  • the camera is located on a selected element among the opening and the fixed part of the vehicle
  • the lighting means are located on the other element among the opening and the fixed part of the vehicle and comprise a plurality of localized light sources each producing a luminous landmark of the pattern.
  • a second object of the invention is a method for detecting a foreign body on the stroke of a motorized opening of a motor vehicle using the device as described above, the opening being movable relative to to another part of the vehicle between one and the other of a first position and a second position, characterized in that the pixels of at least one current image of the camera are summed in a first direction prescribed according to the prescribed pattern of luminous markings of the illumination means, so as to calculate a signature of the current image of the camera in a second direction orthogonal to the first prescribed direction, the signature is quantified, the quantified signature is compared to a set of reference signatures determined for a set of predetermined camera reference images for predetermined reference positions of the opening in its race, to determine ite presence of the foreign body in the case where the quantized signature does not correspond to any reference signature.
  • a third object of the invention is a motor vehicle, comprising a motorized opening, movable relative to a fixed part of the vehicle between one and the other of a first position and a second position, control means movement of the opening in the direction of closure between the first position and the second position, characterized in that it is provided with the device for detecting a foreign body on the stroke of the opening as described herein below. above, and means stopping said closing movement of the opening in the case where a foreign body is detected on the opening of the opening by said device.
  • FIG. 1 schematically represents a view of the external side of a motor vehicle provided with a sliding side door and of the detection device according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of an exemplary light marker pattern used in one embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 1 shows the side of a motor vehicle V, comprising as opening a sliding side door 1 in a fully open position, an opening 2 of the vehicle to be closed by the door 1, and a body 3 having the opening 2 and supporting door 1.
  • the term door can be replaced by opening 1.
  • the door 1 In fully open position, or intermediate between the fully open position and the closed position, the door 1 is in front of the bodywork 3, c that is, outside of it.
  • a passage P is delimited between an edge 10 of the door 1 and an edge 20 of the opening 2, to enter and exit the vehicle V.
  • the door 1 has a curved shape
  • the opening 2 also has a complementary curved shape and the edges of the door are curved, as shown in the example of Figure 2.
  • the vehicle V comprises a motor 4 for mechanically driving the opening or door 1 in a prescribed path between the one and the other of the fully open position and the fully closed position in the opening 2.
  • a manual means 5 is provided for allow a user to control the engine 4 via a computer 7 and a link 12 between the computer 7 and the engine 4, in order to close or open the door 1.
  • the door 1 is guided in a race having a main component in translation in the longitudinal direction L of the vehicle.
  • the opening 1 occupies an area 1 1 of the space, formed in Figure 1 by the passage P between the edge 10 of the door and the edge 20 opening 2.
  • a camera 6 is mounted on the vehicle V to target the zone 1 1 of the opening 1.
  • the camera 6 advantageously allows to observe a wide area.
  • the field of view of the camera 6 may also be limited to a part of the zone 1 1, for example between two intermediate positions between the fully open position and the closed position and / or on part of the edge 10.
  • the camera 6 makes it possible to observe the zone 11 for the opening 1 located between a first position and a second position, these first and second positions being respectively the fully open position and the fully closed position or intermediate positions.
  • the camera 6 is oriented substantially in the same longitudinal direction L as the stroke of the sliding door 1 between the fully open position and the closed position.
  • the camera 6 is provided on the fixed part of the vehicle, with respect to which the opening 1 is movable, this fixed part being for example formed by the passenger compartment of the vehicle comprising the opening 2.
  • the camera is positioned at the pedestrian level in the upper corner of the frame 2 of the door and has a field of view of 90 ° to cover the entire area 1 1 and the frame 2 .
  • One or more light sources 8 are arranged on the vehicle V to project into the zone 11 or part of zone 11 a pattern 82 the light source 8 has a wavelength observable by the camera 6.
  • the camera 6 and the lighting means 8 are arranged relative to one another. to the other, so that the image of the pattern 82 of light marks provided by the camera 6 is different depending on the position of the opening 1.
  • the light beams 80 are oblique and / or asymmetrical with respect to the opening of the opening in zone 1 1.
  • the source 8 is laser.
  • a link 9 between the computer 7 and the source or sources 8 allows the computer 7 to control the source or sources 8 for their ignition and extinction.
  • the source 8 is provided on the fixed part 2, 3 of the vehicle.
  • the source 8 is provided in the lower corner of the frame 2 of the door and has an angle of emission of beams 80 over 90 ° to cover the entire area 11.
  • the pattern 82 of light beams 80 is projected in the direction of the opening 1, for example on its edge 10, to be reflected along the beams 81 to the camera 6.
  • the light beams 80 projected by the source 8 are planar and limited in extent in their plane, being parallel to the same first direction of extension, for example horizontal, to form a series 82 of lines 80 visible on the opening, as is shown in Figure 3.
  • the computer 7 controls the source 8 to turn on and off at a given frequency.
  • the spatial frequency of the projected lines of the pattern 82 can be modified and modulated to take into account the position of the camera 6, its spatial resolution and the shape of the opening 1.
  • the light source or sources 8 are arranged in the sidewall 10 of the opening 1, and / or also in the lower parts 21 and / or high 22 of the frame 2.
  • the light sources 8 may for example be formed by light-emitting diodes.
  • the camera 6 can be provided on the opening 1, for example on the edge 10 delimiting the passage between the open opening and the opening 2.
  • the light beams 80 projected by the source 8 comprise a beam 80a emitted directly towards the camera 6, without reflection on the opening 1, and along the edge 20, in order to replace the anti-pinch joint traditionally used.
  • the disappearance of this luminous point 80a in the image perceived by the camera 6 indicates the presence of a foreign body C near the amount.
  • the pattern 82 of light marks 80 is therefore present in the image supplied by the camera 6 to the computer 7.
  • a learning step of the pattern 82 is carried out by the computer 7 in the absence of obstacles, by recording, for different intermediate positions of the opening 1 during its travel between the full open position and the closed position, images of the pattern
  • the calculator 7 compares the light pattern 82 of the current image I of the camera 6 with the reference patterns MREF, in to determine whether this pattern 82 of the current image I corresponds to one of the reference patterns MREF. If so, it is estimated that the opening 1 is for this current image I in the reference position associated with the reference pattern MREF determined as corresponding to the pattern 82 observed and that no foreign body is detected. If it is not, it is determined that a foreign body C is in the path of opening 1.
  • the computer determines the position of the foreign body by analyzing the differences between the reference MREF patterns and the pattern 82 observed.
  • image (t) is called the current image I acquired by the camera 6 at the instant t
  • f is the frequency of acquisition of the images by the camera 6
  • the reason (t) is called the light signal 80 emitted by source 8 at time t and projected onto the image at time t
  • scene (t) is called the projection of gate 1 on the image at time t
  • background (t ) the projection of the background on the image at time t.
  • the lighting of source 8 is modeled by a function F * Rect ((2 * Pi / f) * 0.25 * t + offset), where t is in seconds, offset is a phase shift between 0 and ⁇ , and Rect (x ) is the step function equal to 1 for positive x and 0 for negative x. So we have :
  • r 22 ⁇ _ image (t) f (F (t) * Rect (1 + offset) + scene (t) + background (t)).
  • a signature S (t) is respectively constituted by S (t) at time t and S (t- ⁇ t) at time t- ⁇ t, where the abscissa represents the number of line of the image following the second direction, vertical, orthogonal to the first direction of extension, and where the ordinate the value of said sum on this line.
  • Each peak of the signature S (t) therefore corresponds to a light marker 80.
  • ⁇ S (t) S (t) - S (t- ⁇ t )
  • the effect of the background is reflected for example by variations due to shadows and reflections, encountered during the use of the vehicle, for example when the vehicle is under trees with the shadows of the leaves that move.
  • the differential signature ⁇ S (t) thus obtained contains mainly the light emitted by the light source 8 and reflected by the sliding side door 1, or any obstacle C located in the area 1 January.
  • the differential signature ⁇ S (t) is binarized to form a list of bits B ⁇ S (t), a bit corresponding to a straight line in the direction of extension of the pattern 82, and therefore to a line in the example above as shown in Figure 6, where the abscissa represents the line number and the ordinate represents the corresponding value of the bit of B ⁇ S (t).
  • the differential signature ⁇ S (t) could also be quantized with more than one bit per line.
  • the binarized signature B ⁇ S (t) is compared with the binarized signatures of the reference patterns MREF in order to detect the presence of a foreign body C in the race of the opening 1.
  • These binarized signatures of Reference MREF patterns are referred to as convenience reference MREF patterns in the following. If no reference pattern MREF of the reference base resembles the binarized signature B ⁇ S (t), this implies the existence of a foreign body C in the race of the opening 1.
  • the reference pattern MREF the closer to the binarized signature B ⁇ S (t) allows to know the corresponding PREF position of the opening 1, as is shown for B ⁇ S (t) in Figure 7 and for MREF in Figure 8, where the abscissa represents the line number and the ordinate represents the corresponding value of the bit of B ⁇ S (t) and MREF.
  • This fifth step is implemented for example in the following manner. For the current image I, and for each reference pattern MREF, the distance DIST between this current image I and the reference pattern MREF is calculated.
  • this distance DIST is less than a prescribed threshold distance TESTMIN, then no foreign body C is detected and the position of the opening 1 is estimated as being the position PREF associated with the reference pattern MREF for which the distance DIST is the weakest.
  • the distance DIST is for example calculated by the absolute value of the sum on the bits of the differences between the binarized signature B ⁇ S (t) and the reference pattern MREF, that is to say according to the following equation:
  • FIG. 9 represents in ordinate the DIST distance calculated for the various MREF patterns as abscissa represented by discrete points, while the DREF line represents the real distance.
  • the presence of a foreign body C is detected by the computer 7 by identifying the absence of illumination at the sidewall 10 of the door 1 and / or by identifying illumination areas that would not have existed if only the Door 1 was present.
  • inhibition means cancel the closing command sent by the computer 7 to motor 4 to cause in real time at least the shutter stop (1).
  • the camera and the light sources are not synchronized.
  • the determined frequency of the pattern is not synchronized with the acquisition rate of the images. This avoids pulling a cable between the source of the pattern and the search means 7 of the pattern in the image.
  • a synchronization is not necessarily possible with the multiplex network of the vehicle and the calculation time in the computers of the network.

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de détection motorisé d'un véhicule automobile. Suivant l'invention, il est prévu une caméra (6) de surveillance de l'ouvrant (1), des moyens (8) d'éclairage, aptes à produire un motif prescrit (82) de repères lumineux (80) observables par la caméra (6), des moyens de recherche du motif (82) de repères lumineux (80) dans une image actuelle de la caméra (6), afin de déterminer, dans le cas où le motif (82) de repères lumineux (80) n'y a pas été trouvé, la présence d'un corps étranger sur la course de l'ouvrant (1).

Description

Dispositif et procédé de détection de corps sur la course d'un ouyrant, véhicule muni du dispositif
L'invention concerne un dispositif et un procédé de détection d'un corps étranger sur la course d'un ouvrant motorisé d'un véhicule automobile.
Un domaine d'application de l'invention est d'une manière générale la commande sur le véhicule d'un ouvrant tel que par exemple une porte latérale coulissante ou un hayon arrière.
La motorisation des ouvrants permet de se dispenser de la force musculaire d'une personne pour leur manœuvre, ce qui avantageux lorsque ces ouvrants sont lourds comme par exemple les portes latérales coulissantes. En outre, la motorisation permet une manœuvre aisée et rapide.
Toutefois, il existe un risque potentiel de blessure pour les personnes en cas de choc avec l'ouvrant en mouvement ou de coincement entre l'ouvrant et un élément fixe du véhicule, comme par exemple un pied milieu, l'ouverture d'encadrement de l'ouvrant.
Actuellement, deux systèmes sont utilisés pour prévenir de tels accidents sur des portes latérales coulissantes.
Le premier système consiste en un joint anti-pincement disposé sur le bord de la porte, afin de détecter la présence d'un obstacle entre la porte et la partie fixe du véhicule lors de la fermeture de la porte. Ce système implique qu'un effort important, supérieur à 100 N, soit appliqué par l'obstacle sur le joint. De plus, compte tenu de l'inertie de la porte, l'arrêt n'est pas immédiat, ce qui risque de blesser une personne faisant obstacle malgré la présence du joint anti-pincement. Le deuxième système consiste en un contrôle du courant demandé au moteur électrique lors de la fermeture de la porte afin de déterminer si un élément extérieur tel qu'un obstacle ou un grippage gène le déplacement de la porte. Le problème de ces deux systèmes est qu'ils ne détectent la présence de l'obstacle qu'au moment du contact avec celui-ci.
Ainsi, on recherche un dispositif et un procédé de détection de corps étranger dans la course d'un ouvrant motorisé de véhicule automobile, qui soient particulièrement adaptés aux formes d'ouvrant et d'ouverture utilisées dans l'industrie automobile, qui sont tridimensionnelles (gauches ou incurvées par exemple) et compliquées, sans présenter de bords plans et/ou en ayant des courses non strictement rectilignes. Ainsi, les portes latérales coulissantes de véhicules automobiles ne sont pas escamotables et ont une course non rectiligne entre la position d'ouverture totale et la position de fermeture totale, avec en particulier une trajectoire rentrant vers l'intérieur du véhicule lors de la fermeture totale pour épouser le profil tridimensionnel de la carrosserie entourant l'ouverture.
L'invention vise à résoudre ce problème et obtenir un dispositif et un procédé de détection permettant de détecter la présence d'un obstacle potentiel ou plus généralement d'un corps étranger sur la trajectoire de l'ouvrant motorisé du véhicule automobile, de sorte à pouvoir adapter sa vitesse et éventuellement le stopper en cas de détection.
A cet effet, un premier objet de l'invention est un dispositif de détection d'un corps étranger sur la course d'un ouvrant motorisé d'un véhicule automobile, l'ouvrant étant mobile par rapport à une partie fixe du véhicule entre l'une et l'autre d'une première position et d'une deuxième position, caractérisé par au moins une caméra de surveillance d'au moins une partie de la zone occupée par l'ouvrant entre sa première et sa deuxième position, des moyens d'éclairage, aptes à produire un motif prescrit de repères lumineux observables dans ladite partie de zone par la caméra, des moyens de recherche du motif de repères lumineux dans au moins une image actuelle de la caméra, afin de déterminer, dans le cas où le motif de repères lumineux n'a pas été trouvé dans l'image actuelle de la caméra, la présence d'un corps étranger sur la course de l'ouvrant. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention,
- les moyens de recherche comprennent un moyen de comparaison de l'image de la caméra à un ensemble d'images de référence de la caméra prédéterminées pour des positions prédéterminées de référence de l'ouvrant dans sa course, pour déterminer ladite présence du corps étranger dans le cas où l'image actuelle de la caméra ne correspond à aucune image de référence ;
- les moyens de recherche comportent un moyen d'estimation de la position de l'ouvrant pour l'image actuelle comme étant la position de référence associée à l'image de référence la plus proche de l'image actuelle ;
- les moyens de recherche comportent un moyen pour estimer, dans le cas où l'image actuelle de la caméra ne correspond à aucune image de référence, la position du corps étranger pour l'image actuelle par analyse des différences entre l'image de référence la plus proche de l'image actuelle et l'image actuelle ;
- la caméra et les moyens d'éclairage sont orientés dans la direction de la course de l'ouvrant entre l'une et l'autre de sa première position et de sa deuxième position, la caméra et les moyens d'éclairage sont disposés l'un par rapport à l'autre de manière à ce que les repères lumineux soient en des positions variables dans l'image de la caméra en fonction de la position de l'ouvrant dans sa course entre l'une et l'autre de sa première position et de sa deuxième position ;
- la caméra et les moyens d'éclairage sont situés tous les deux sur le même élément choisi parmi l'ouvrant et la partie fixe du véhicule et sont disposés de manière à ce que le motif de repères lumineux soit projeté au moins en partie par les moyens d'éclairage sur l'autre élément parmi l'ouvrant et la partie fixe du véhicule ;
- ou la caméra est située sur un élément choisi parmi l'ouvrant et la partie fixe du véhicule, les moyens d'éclairage sont situés sur l'autre élément parmi l'ouvrant et la partie fixe du véhicule et comportent une pluralité de sources lumineuses localisées produisant chacune un repère lumineux du motif.
Un deuxième objet de l'invention est un procédé de détection d'un corps étranger sur la course d'un ouvrant motorisé d'un véhicule automobile à l'aide du dispositif tel que décrit ci-dessus, l'ouvrant étant mobile par rapport à une autre partie du véhicule entre l'une et l'autre d'une première position et d'une deuxième position, caractérisé en ce que l'on somme les pixels d'au moins une image actuelle de la caméra suivant une première direction prescrite en fonction du motif prescrit de repères lumineux des moyens d'éclairage, de manière à calculer une signature de l'image actuelle de la caméra selon une deuxième direction orthogonale à la première direction prescrite, on quantifie la signature, on compare la signature quantifiée à un ensemble de signatures de référence déterminées pour un ensemble d'images de référence de la caméra prédéterminées pour des positions prédéterminées de référence de l'ouvrant dans sa course, pour déterminer ladite présence du corps étranger dans le cas où la signature quantifiée ne correspond à aucune signature de référence.
Suivant une caractéristique de l'invention, l'étape de quantification est précédée par une étape de différentiation de signatures successives pour fournir une signature différentielle, l'étape de quantification et l'étape de comparaison étant effectuées sur ladite signature différentielle. Un troisième objet de l'invention est un véhicule automobile, comportant un ouvrant motorisé, mobile par rapport à une partie fixe du véhicule entre l'une et l'autre d'une première position et d'une deuxième position, des moyens de commande du mouvement de l'ouvrant dans le sens de la fermeture entre la première position et la deuxième position, caractérisé en ce qu'il est muni du dispositif de détection d'un corps étranger sur la course de l'ouvrant tel que décrit ci-dessus, et de moyens d'arrêt dudit mouvement de fermeture de l'ouvrant dans le cas où un corps étranger est détecté sur la course de l'ouvrant par ledit dispositif.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement une vue du côté extérieur d'un véhicule automobile muni d'une porte latérale coulissante et du dispositif de détection suivant l'invention,
- la figure 2 est synoptique modulaire du dispositif suivant l'invention, - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un exemple de motif de repères lumineux utilisés dans un mode de réalisation du dispositif suivant l'invention,
- les figures 4 à 9 représentent différentes signatures d'images, traitées dans le dispositif suivant l'invention. La figure 1 représente le côté d'un véhicule automobile V, comportant comme ouvrant une porte latérale coulissante 1 en position totalement ouverte, une ouverture 2 du véhicule devant être fermée par la porte 1 , et une carrosserie 3 comportant l'ouverture 2 et supportant la porte 1. Bien entendu, dans ce qui suit, le terme porte peut être remplacé par ouvrant 1. En position totalement ouverte, ou intermédiaire entre la position totalement ouverte et la position fermée, la porte 1 se trouve devant la carrosserie 3, c'est-à-dire à l'extérieur de celle-ci. En position totalement ouverte, un passage P est délimité entre un bord 10 de la porte 1 et un bord 20 de l'ouverture 2, pour pouvoir entrer et sortir du véhicule V. Bien que représentée par un rectangle à la figure 1 , la porte 1 a une forme courbe, l'ouverture 2 a également une forme courbe complémentaire et les bords de la porte sont courbes, ainsi que cela est représenté dans l'exemple de la figure 2.
A la figure 2, le véhicule V comporte un moteur 4 pour entraîner par des moyens mécaniques l'ouvrant ou porte 1 suivant une course prescrite entre l'une et l'autre de la position totalement ouverte et de la position totalement fermée dans l'ouverture 2. Un moyen manuel 5 est prévu pour permettre à un utilisateur de commander le moteur 4 par l'intermédiaire d'un calculateur 7 et d'une liaison 12 entre le calculateur 7 et le moteur 4, afin de fermer ou ouvrir l'ouvrant 1. Dans le cas de la porte latérale coulissante 1 , la porte 1 est guidée suivant une course ayant une composante principale en translation dans le sens longitudinal L du véhicule.
Au cours de sa course entre la position totalement ouverte et la position fermée, l'ouvrant 1 occupe une zone 1 1 de l'espace, formée à la figure 1 par le passage P compris entre le bord 10 de la porte et le bord 20 de l'ouverture 2. Une caméra 6 est montée sur le véhicule V pour viser la zone 1 1 de l'ouvrant 1. La caméra 6 permet avantageusement d'observer une zone large. Le champ de vision de la caméra 6 peut également être limité à une partie de la zone 1 1 , par exemple entre deux positions intermédiaires entre la position totalement ouverte et la position fermée et/ou sur une partie du bord 10. D'une manière générale, la caméra 6 permet d'observer la zone 11 pour l'ouvrant 1 situé entre une première position et une deuxième position, ces première et deuxième positions pouvant être respectivement la position totalement ouverte et la position totalement fermée ou des positions intermédiaires. Dans le mode de réalisation de la figure 1 , la caméra 6 est orientée sensiblement dans la même direction longitudinale L que la course de la porte coulissante 1 entre la position totalement ouverte et la position fermée.
Dans le mode de réalisation de la figure 1 , la caméra 6 est prévue sur la partie fixe du véhicule, par rapport à laquelle l'ouvrant 1 est mobile, cette partie fixe étant par exemple formée par l'habitacle du véhicule comportant l'ouverture 2. Par exemple, la caméra est positionnée au niveau du pied milieu dans le coin supérieur de l'encadrement 2 de la porte et a un champ de visée de 90° pour couvrir la totalité de la zone 1 1 et de l'encadrement 2.
Une ou plusieurs sources lumineuses 8 sont disposées sur le véhicule V pour projeter dans la zone 1 1 ou partie de zone 1 1 un motif 82 de repères ou faisceaux lumineux 80 entrant dans le champ de visée de la caméra 6. La source lumineuse 8 a une longueur d'onde observable par la caméra 6. La caméra 6 et les moyens 8 d'éclairage sont disposés l'un par rapport à l'autre, de sorte que l'image du motif 82 de repères lumineux fournie par la caméra 6 soit différente selon la position de l'ouvrant 1. Par exemple, les faisceaux lumineux 80 sont en oblique et/ou dissymétriques par rapport à la course de l'ouvrant dans la zone 1 1. Par exemple, la source 8 est laser. Une liaison 9 entre le calculateur 7 et la ou les sources 8 permet au calculateur 7 de commander la ou les sources 8 pour leur allumage et leur extinction.
Dans le mode de réalisation de la figure 1 , la source 8 est prévue sur la partie fixe 2, 3 du véhicule. Par exemple, la source 8 est prévue dans le coin inférieur de l'encadrement 2 de la porte et a un angle d'émission des faisceaux 80 sur 90° pour couvrir la totalité de la zone 11. Le motif 82 de faisceaux lumineux 80 est projeté en direction de l'ouvrant 1 , par exemple sur son bord 10, pour être réfléchi selon les faisceaux 81 vers la caméra 6. Par exemple, dans ce cas, les faisceaux lumineux 80 projetés par la source 8 sont plans et limités en étendue dans leur plan, en étant parallèles à une même première direction d'extension, par exemple horizontale, pour former une série 82 de raies 80 visibles sur l'ouvrant, ainsi que cela est représenté à la figure 3.
Ainsi que cela est expliqué ci-dessous, le calculateur 7 commande la source 8 pour qu'elle s'allume et s'éteigne à une fréquence donnée.
La fréquence spatiale des raies projetées du motif 82 peut être modifiée et modulée pour tenir compte de la position de la caméra 6, de sa résolution spatiale et de la forme de l'ouvrant 1.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, la ou les sources lumineuses 8 sont disposées dans le flanc 10 de l'ouvrant 1 , et/ou également dans les parties basse 21 et/ou haute 22 de l'encadrement 2. Dans ce cas, les sources lumineuses 8 peuvent par exemple être formées par des diodes électroluminescentes. Dans un autre mode de réalisation non représenté, la caméra 6 peut être prévue sur l'ouvrant 1 , par exemple sur le bord 10 délimitant le passage entre l'ouvrant ouvert et l'ouverture 2.
Dans le mode de réalisation de la figure 1 , les faisceaux lumineux 80 projetés par la source 8 comportent un faisceau 80a émis directement en direction de la caméra 6, sans réflexion sur l'ouvrant 1 , et en longeant le bord 20, afin de se substituer au joint anti-pincement traditionnellement utilisé. La disparition de ce point lumineux 80a dans l'image perçue par la caméra 6 indique la présence d'un corps étranger C auprès du montant. Le motif 82 de repères lumineux 80 est donc présent dans l'image fournie par la caméra 6 au calculateur 7.
Au préalable, on effectue une étape d'apprentissage du motif 82 par le calculateur 7 en l'absence d'obstacles, en enregistrant, pour différentes positions intermédiaires de l'ouvrant 1 au cours de sa course entre la position d'ouverture totale et la position de fermeture, des images du motif
82 de repères lumineux 80, prises par la caméra 6. Ces images du motif 82 de repères lumineux 80 sont appelées images ou motifs MREF de référence de la caméra 6 et sont enregistrées chacune en association avec l'information PREF de position de référence de l'ouvrant 1 pour laquelle l'image de référence a été prise par la caméra 6, dans une base REF de référence (mémoire) associée au calculateur 7.
Ultérieurement, pour détecter la présence d'un corps étranger C au cours de l'utilisation de la caméra 6, on compare par le calculateur 7 le motif lumineux 82 de l'image actuelle I de la caméra 6 aux motifs MREF de référence, en vue de déterminer si ce motif 82 de l'image actuelle I correspond à l'un des motifs MREF de référence. Dans l'affirmative, on estime que l'ouvrant 1 se trouve pour cette image actuelle I en la position de référence associée au motif MREF de référence déterminé comme correspondant au motif 82 observé et qu'aucun corps étranger n'est détecté. Dans la négative, on détermine qu'un corps étranger C se trouve dans la course de l'ouvrant 1. On détermine par le calculateur la position du corps étranger en analysant les écarts entre les motifs MREF de référence et le motif 82 observé.
Un exemple de réalisation du procédé de détection mis en œuvre par le calculateur 7 est décrit ci-dessous. Dans ce qui suit : on nomme image(t) l'image actuelle I acquise par la caméra 6 à l'instant t, f est la fréquence d'acquisition des images par la caméra 6, on nomme motif(t) le signal lumineux 80 émis par la source 8 à l'instant t et projeté sur l'image à l'instant t, on nomme scene(t) la projection de la porte 1 sur l'image à l'instant t, on nomme fond(t) la projection du fond sur l'image à l'instant t.
On a donc pour une image donnée : pt+temps _mt égration image(t) = (motif (t) + scene(t) + fond(t)).dt
En pratique, on choisit d'éclairer par la source 8 le motif à une fréquence f inférieure à la fréquence f d'acquisition de la caméra, par exemple égale à f = f/4 ou f'=f/2. On modélise l'éclairage de la source 8 par une fonction F*Rect( (2*Pi/f)*0.25*t+offset ), où t est en secondes, offset est un déphasage entre 0 et π, et Rect(x) est la fonction échelon égale à 1 pour x positif et égale à 0 pour x négatif. On a donc :
, r22ππ_ image(t) = f (F(t) * Rect( 1 + offset) + scene(t) + fond(t)).dt
Jf-Δf Λ f
Au cours d'une première étape, pour chaque nouvelle image acquise à l'instant t, on calcule :
Diff(t)=image(t)-image(t-2Δt) c'est-à-dire :
dx dx Dijf(t) =
L d _scenëyX) d_fond(x) ,
F- Rect(— x + offset) - Rect(— (x-2At) + offset) dx dx
Puis, au cours d'une deuxième étape, pour chaque image I, on somme les pixels suivant la direction d'extension du motif 82 de repères lumineux émis, afin d'obtenir une signature S(t). Dans l'exemple précédent où cette direction d'extension est horizontale, on somme donc les lignes. Pour chaque ligne de l'image, on calcule la somme des valeurs de luminance en niveaux de gris de chaque pixel de la ligne. On constitue ainsi une signature S(t), représentée aux figures 4 et 5 respectivement par S(t) à l'instant t et S(t-Δt) à l'instant t-Δt, où l'abscisse représente le numéro de ligne de l'image suivant la deuxième direction, verticale, orthogonale à la première direction d'extension, et où l'ordonnée la valeur de ladite somme sur cette ligne. Chaque pic de la signature S(t) correspond donc à un repère lumineux 80.
Au cours d'une troisième étape de différentiation, pour chaque nouvelle image I, on élimine l'effet du fond en calculant la signature différentielle ΔS(t), égale à ΔS(t) = S(t) - S(t-Δt) L'effet du fond se traduit par exemple par des variations dues aux ombres et aux reflets, rencontrés lors de l'usage du véhicule, par exemple lorsque le véhicule est sous des arbres avec les ombres des feuilles qui bougent.
La signature différentielle ΔS(t) ainsi obtenue contient principalement la lumière émise par la source 8 de lumière et reflétée par la porte latérale coulissante 1 , ou tout obstacle C situé dans la zone 1 1.
Au cours d'une quatrième étape de quantification, la signature différentielle ΔS(t) est binarisée pour constituer une liste de bits BΔS(t), un bit correspondant à une droite dans la direction d'extension du motif 82, et donc à une ligne dans l'exemple ci-dessus ainsi que cela est représenté à la figure 6, où l'abscisse représente le numéro de ligne et l'ordonnée représente la valeur correspondante du bit de BΔS(t). Bien entendu, la signature différentielle ΔS(t) pourrait également être quantifiée avec plus d'un bit par ligne.
Au cours d'une cinquième étape, la signature binarisée BΔS(t) est comparée aux signatures binarisées des motifs MREF de référence en vue de détecter la présence d'un corps étranger C dans la course de l'ouvrant 1. Ces signatures binarisées des motifs MREF de référence sont appelées par commodité motifs MREF de référence dans ce qui suit. Si aucun motif MREF de référence de la base de référence ne ressemble à la signature binarisée BΔS(t), cela implique l'existence d'un corps étranger C dans la course de l'ouvrant 1. Sinon, le motif MREF de référence le plus proche de la signature binarisée BΔS(t) permet de connaître la position PREF correspondante de l'ouvrant 1 , ainsi que cela est représenté pour BΔS(t) à la figure 7 et pour MREF à la figure 8, où l'abscisse représente le numéro de ligne et l'ordonnée représente la valeur correspondante du bit de BΔS(t) et de MREF. Cette cinquième étape est mise en œuvre par exemple de la manière suivante. Pour l'image actuelle I, et pour chaque motif MREF de référence, on calcule la distance DIST entre cette image actuelle I et le motif MREF de référence. Si cette distance DIST est inférieure à un seuil prescrit TESTMIN de distance, alors aucun corps étranger C n'est détecté et la position de l'ouvrant 1 est estimée comme étant la position PREF associée au motif MREF de référence pour lequel la distance DIST est la plus faible. La distance DIST est par exemple calculée par la valeur absolue de la somme sur les bits des différences entre la signature binarisée BΔS(t) et le motif MREF de référence, c'est-à-dire selon l'équation suivante :
DIST= ∑(BΔS(t)* -MREFJ bit La figure 9 représente en ordonnée la distance DIST calculée pour les différents motifs MREF en abscisse représentés par des points discrets, tandis que la droite DREF représente la distance réelle.
Si aucun motif MREF de référence ne correspond ou ne ressemble à la signature binarisée BΔS(t), c'est-à-dire dans l'exemple précédent si aucun motif MREF de référence ne vérifie la condition DIST < TESTMIN, il est possible de détecter le motif MREF de référence le plus proche, c'est-à- dire le motif MREF ayant la distance DIST la plus faible par rapport à l'image actuelle I. Puis, à partir des raies manquantes et/ou des raies supplémentaires de l'image actuelle I par rapport à ce motif MREF, on estime la position du corps étranger C et la position de l'ouvrant 1.
La présence d'un corps étranger C est détectée par le calculateur 7 en repérant l'absence d'éclairement au niveau du flanc 10 de la porte 1 et/ou en repérant des zones d'éclairement qui n'auraient pas existé si seulement la porte 1 était présente.
Lorsque les moyens 4, 5 de commande ont été actionnés, que l'ouvrant 1 se ferme vers l'ouverture 2 et qu'un corps étranger a été détecté, des moyens d'inhibition annulent la commande de fermeture envoyée par le calculateur 7 au moteur 4 pour provoquer en temps réel au moins l'arrêt de l'ouvrant (1 ).
Dans un mode de réalisation, la caméra et les sources lumineuses ne sont pas synchronisées. La fréquence déterminée du motif n'est pas synchronisée avec la fréquence d'acquisition des images. On évite ainsi de tirer un câble entre la source émettrice du motif et les moyens 7 de recherche du motif dans l'image. Par ailleurs, une synchronisation n'est pas forcément possible avec le réseau multiplexe du véhicule et le délai de calcul dans les calculateurs du réseau.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de détection d'un corps étranger sur la course d'un ouvrant motorisé d'un véhicule automobile, l'ouvrant étant mobile par rapport à une partie (2, 3) fixe du véhicule entre l'une et l'autre d'une première position et d'une deuxième position, caractérisé par au moins une caméra (6) de surveillance d'au moins une partie (1 1 ) de la zone occupée par l'ouvrant (1 ) entre sa première et sa deuxième position, des moyens (8) d'éclairage, aptes à produire un motif prescrit (82) de repères lumineux (80) observables dans ladite partie (1 1 ) de zone par la caméra (6), la caméra (6) étant apte à produire une image du motif (82) de repères lumineux, des moyens (7) de recherche du motif (82) de repères lumineux (80) dans au moins une image actuelle (I) de la caméra (6), afin de déterminer, dans le cas où le motif (82) de repères lumineux (80) n'a pas été trouvé dans l'image actuelle (I) de la caméra (6), la présence d'un corps étranger sur la course de l'ouvrant (1 ).
2. Dispositif de détection suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens (7) de recherche comprennent un moyen de comparaison de l'image (I) de la caméra (6) à un ensemble d'images (MREF) de référence de la caméra prédéterminées pour des positions prédéterminées (PREF) de référence de l'ouvrant (1 ) dans sa course, pour déterminer ladite présence du corps étranger dans le cas où l'image actuelle (I) de la caméra
(6) ne correspond à aucune image (MREF) de référence.
3. Dispositif de détection suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (7) de recherche comportent un moyen d'estimation de la position de l'ouvrant (1 ) pour l'image actuelle (I) comme étant la position (PREF) de référence associée à l'image (MREF) de référence la plus proche de l'image actuelle (I).
4. Dispositif de détection suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens (7) de recherche comportent un moyen pour estimer, dans le cas où l'image actuelle (I) de la caméra (6) ne correspond à aucune image (MREF) de référence, la position du corps étranger pour l'image actuelle (I) par analyse des différences entre l'image (MREF) de référence la plus proche de l'image actuelle (I) et l'image actuelle (I).
5. Dispositif de détection suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la caméra (6) et les moyens (8) d'éclairage sont orientés dans la direction (L) de la course de l'ouvrant (1 ) entre l'une et l'autre de sa première position et de sa deuxième position, la caméra (6) et les moyens (8) d'éclairage sont disposés l'un par rapport à l'autre de manière à ce que les repères lumineux (80) soient en des positions variables dans l'image de la caméra (6) en fonction de la position de l'ouvrant (1 ) dans sa course entre l'une et l'autre de sa première position et de sa deuxième position.
6. Dispositif de détection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la caméra (6) et les moyens (8) d'éclairage sont situés tous les deux sur le même élément choisi parmi l'ouvrant (1 ) et la partie (2, 3) fixe du véhicule et sont disposés de manière à ce que le motif (82) de repères lumineux (80) soit projeté au moins en partie par les moyens (8) d'éclairage sur l'autre élément parmi l'ouvrant (1 ) et la partie (2, 3) fixe du véhicule.
7. Dispositif de détection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la caméra (6) est située sur un élément choisi parmi l'ouvrant (1 ) et la partie (2, 3) fixe du véhicule, les moyens (8) d'éclairage sont situés sur l'autre élément parmi l'ouvrant (1 ) et la partie (2, 3) fixe du véhicule et comportent une pluralité de sources lumineuses localisées (8) produisant chacune un repère lumineux du motif (82).
8. Procédé de détection d'un corps étranger sur la course d'un ouvrant motorisé d'un véhicule automobile à l'aide du dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, l'ouvrant étant mobile par rapport à une autre partie (2, 3) du véhicule entre l'une et l'autre d'une première position et d'une deuxième position, caractérisé en ce que l'on somme les pixels d'au moins une image actuelle (I) de la caméra
5 (6) suivant une première direction prescrite en fonction du motif prescrit (82) de repères lumineux (80) des moyens (8) d'éclairage, de manière à calculer une signature (S(t)) de l'image actuelle (I) de la caméra (6) selon une deuxième direction orthogonale à la première direction prescrite, on quantifie la signature (S(t)), 0 on compare la signature (S(t)) quantifiée à un ensemble de signatures (MREF) de référence déterminées pour un ensemble d'images de référence de la caméra prédéterminées pour des positions prédéterminées (PREF) de référence de l'ouvrant (1 ) dans sa course, pour déterminer ladite présence du corps étranger dans le cas où la signature5 (S(t)) quantifiée ne correspond à aucune signature (MREF) de référence.
9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de quantification est précédée par une étape de différentiation de signatures successives (S(t), S(t-Δt)) pour fournir une signature différentielle (ΔS(t)), l'étape de quantification et l'étape de comparaison étant effectuées sur o ladite signature différentielle (ΔS(t)).
10. Véhicule automobile, comportant un ouvrant motorisé (1 ), mobile par rapport à une partie (2, 3) fixe du véhicule entre l'une et l'autre d'une première position et d'une deuxième position, des moyens (4, 5, 7) de commande du mouvement de l'ouvrant (1 ) dans le sens de la fermeture 5 entre la première position et la deuxième position, caractérisé en ce qu'il est muni du dispositif de détection d'un corps étranger sur la course de l'ouvrant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, et de moyens d'arrêt dudit mouvement de fermeture de l'ouvrant (1 ) dans le cas où un corps étranger est détecté sur la course de l'ouvrant par ledit dispositif.
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