EP4577850A1 - Dispositif et systeme de localisation d'un objet - Google Patents

Dispositif et systeme de localisation d'un objet

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EP4577850A1
EP4577850A1 EP23736399.9A EP23736399A EP4577850A1 EP 4577850 A1 EP4577850 A1 EP 4577850A1 EP 23736399 A EP23736399 A EP 23736399A EP 4577850 A1 EP4577850 A1 EP 4577850A1
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EP
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illumination
main
distributions
illumination modules
emitted
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Application number
EP23736399.9A
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German (de)
English (en)
Inventor
Ciprian Musat
Chloe BONASSI
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Valeo Comfort and Driving Assistance SAS
Original Assignee
Valeo Comfort and Driving Assistance SAS
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Filing date
Publication date
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    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
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    • G—PHYSICS
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    • G01S7/483—Details of pulse systems
    • G01S7/484—Transmitters

Definitions

  • the present invention generally relates to a device for locating an object.
  • It relates more particularly to a device for locating an object positioned in a passenger compartment of a motor vehicle to control functions inside the passenger compartment such as, for example, audio, air conditioning, telephone, and other functions. navigation etc.
  • Object location devices comprising at least two light modules positioned on the same axis which illuminate an object and whose light reflected by said object is received by an optical receiver.
  • conventional triangulation methods are not applicable because the beams emitted by the light modules are aligned on the same axis. Therefore, in this configuration, the deduction of position information from the reflected beams is only possible from at least two beams of light which each have variable intensities in space as a function of the direction of broadcast.
  • the light modules making it possible to obtain variable intensities in space as a function of their direction of emission are usually obtained by specific light guides coupled to light sources.
  • These light guides have complex shapes and therefore require high alignment requirements with their light source and with other elements present in the tracking device. As a result, an alignment error penalizes the performance of the object location device.
  • these devices are complex to implement, which also raises problems with the cost of producing such a device.
  • the present invention proposes a device for locating an object comprising:
  • each illumination module being arranged to emit a beam, called emitted beam, following a direction of propagation;
  • said device further comprising:
  • each beam emitted by one of said at least two illumination modules has a main light distribution obtained by combination of at least two secondary light distributions, said device further comprising at least one optical component arranged to obscure part of said at least two secondary light distributions, one of said secondary light distributions being arranged to superimpose at least in part on another of said secondary light distributions.
  • the device according to the present disclosure makes it possible to obtain in a simple manner emitted beams which each have a main distribution which varies in space.
  • Such a solution is easy to implement, to implement and inexpensive since the device is made from standard components which are more easily arranged in the device according to the present disclosure. They also require fewer adjustments. As a result, the device according to the present disclosure is more easily modular or modifiable.
  • the term light distribution means the representation of the radiation diagram of the beam associated with this light distribution. This light distribution can be represented either by its spatial distribution or associated spatial distribution or by its angular distribution or associated angular distribution.
  • the term total angular extent means the total angular aperture or the total angular range of the angular distribution of the light distribution.
  • each light source preferably has a total angular extent having symmetry around its optical axis.
  • each total angular extent has a maximum point positioned on the optical axis of the light source.
  • [001 1] Thanks to the total angular extent or total angular opening, we define a half-angle, also known in English by the term “half angle”.
  • the half angle corresponds to half of the total angular tension or total angular opening.
  • the intensity of the emission of the light source emitted at this angle is worth half of the intensity emitted at the center, that is to say half of the intensity emitted along of the optical axis of the light source.
  • the main light distribution emitted by one of said at least two illumination modules is arranged to illuminate, in a vertical direction, at least in part the same area of space as the at least one other main light distribution emitted by the at least one other of said at least two illumination modules so as to locate the object along a vertical direction of the plane.
  • each secondary distribution of one of said at least two illumination modules is arranged to illuminate, in a vertical direction, at least in part the same zone of space as at least one said at least two secondary distributions of at least one other of said at least two illumination modules.
  • the device comprises at least two other illumination modules positioned on said plane, said at least one detection circuit being positioned between said at least two illumination modules and said at least one detection circuit. minus two other modules illumination, the main light distribution emitted by one of said at least two illumination modules is arranged to illuminate, in a horizontal direction, at least in part the same area of space as the at least one main light distribution emitted by the at least one other of said at least two other illumination modules, so as to be able to locate the object along a horizontal direction of the plane in order to obtain the position of said object in three dimensions.
  • each illumination module comprises at least two distinct light sources each emitting an initial beam presenting one of said secondary light distributions.
  • said at least two light sources are aligned along a main axis which is parallel or orthogonal to an axis of said plane.
  • each illumination module comprises a light source arranged to emit an initial beam in a light guide, said light guide being arranged to emit said at least two light distributions secondary.
  • each main light distribution has a maximum point relating to a maximum light intensity, each maximum point of the main light distributions being separated angularly by at least ten degrees from the other maximum points of the other main light distributions in a vertical direction.
  • each secondary light distribution comprises an angular distribution distinct from the angular distribution of at least one other of said secondary light distributions of the same illumination module.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (100) de localisation d'un objet comprenant : - au moins deux modules d'illumination (10), chaque module d'illumination (10) étant agencé pour émettre un faisceau émis, - au moins un circuit de détection (20) agencé pour recevoir au moins deux faisceaux réfléchis, - une unité de calcul (30) agencée pour déterminer la position dudit objet par analyse desdits au moins deux faisceaux réfléchis, caractérisé en ce que chaque faisceau émis (F) par un desdits au moins deux modules d'illumination (10) présente une distribution lumineuse principale obtenue par combinaison d'au moins deux distributions lumineuses secondaires, ledit dispositif comprenant en outre au moins un composant optique (40) agencé pour occulter une partie desdites au moins deux distributions lumineuses secondaires, une desdites distributions lumineuses secondaires étant agencée pour se superposer au moins en partie à une autre desdites distributions lumineuses secondaires.

Description

DESCRIPTION
TITRE DE L’INVENTION : DISPOSITIF ET SYSTÈME DE LOCALISATION D’UN OBJET
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[0001 ] La présente invention concerne de manière générale un dispositif de localisation d’un objet.
[0002] Elle concerne plus particulièrement un dispositif de localisation d’un objet positionné dans un habitacle d’un véhicule automobile pour contrôler des fonctions à l'intérieur de l'habitacle comme par exemple des fonctions audios, de climatisation, de téléphonie, de navigation etc.
[0003] Elle concerne également un système de localisation d’un objet, de préférence positionné dans un habitacle d’un véhicule.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[0004] On connaît des dispositifs de localisation d’objet comprenant au moins deux modules de lumière positionnés sur un même axe qui éclairent un objet et dont la lumière réfléchie par ledit objet est réceptionnée par un récepteur optique. Suivant cet agencement, les méthodes classiques de triangulation ne sont pas applicables car les faisceaux émis par les modules de lumière sont alignés sur un même axe. De ce fait, dans cette configuration, la déduction de l’information de position à partir des faisceaux réfléchis n’est faisable qu’à partir d’au moins deux faisceaux de lumière qui présentent chacun des intensités variables dans l’espace en fonction de la direction d’émission.
[0005] Les modules de lumière permettant d’obtenir des intensités variables dans l’espace en fonction de leur direction d’émission sont habituellement obtenus par des guides de lumière spécifiques couplés à des sources de lumière. Ces guides de lumière présentent des formes complexes et nécessitent par conséquent de grandes exigences d’alignement avec leur source de lumière et avec les autres éléments présents dans le dispositif de localisation. De ce fait, une erreur d’alignement pénalise les performances du dispositif de localisation d’objet. En outre, ces dispositifs sont complexes à mettre en oeuvre, ce qui soulève aussi des problèmes de coût de production de tel dispositif.
PRESENTATION DE L'INVENTION [0006] Afin de remédier aux inconvénients précités de l’état de la technique, la présente invention propose un dispositif de localisation d’un objet comprenant :
- au moins deux modules d’illumination, chaque module d’illumination étant agencé pour émettre un faisceau, appelé faisceau émis, suivant une direction de propagation;
- au moins un circuit de détection agencé pour recevoir au moins deux faisceaux réfléchis, chaque faisceau réfléchi étant associé à une réflexion, sur ledit objet, du faisceau émis par un des au moins deux modules d’illumination, lesdits au moins deux modules d’illumination et ledit au moins un circuit de détection étant positionnés dans un même plan, ledit dispositif comprenant en outre :
- une unité de calcul agencée pour déterminer la position dudit objet par analyse desdits au moins deux faisceaux réfléchis, caractérisé en ce que chaque faisceau émis par un desdits au moins deux modules d’illumination présente une distribution lumineuse principale obtenue par combinaison d’au moins deux distributions lumineuses secondaires, ledit dispositif comprenant en outre au moins un composant optique agencé pour occulter une partie desdites au moins deux distributions lumineuses secondaires, une desdites distributions lumineuses secondaires étant agencée pour se superposer au moins en partie à une autre desdites distributions lumineuses secondaires.
[0007] Grâce à l’agencement du composant optique et des distributions lumineuses secondaires, il est possible de modeler de manière simple les distributions principales des faisceaux émis. Ainsi, le dispositif selon la présente divulgation permet d’obtenir de manière simple des faisceaux émis qui présentent chacun une distribution principale qui varie dans l’espace. Une telle solution est facile à mettre en oeuvre, à implémenter et peu onéreuse puisque le dispositif est réalisé à partir de composants standards qui s’agencent plus facilement dans le dispositif suivant la présente divulgation. Ils nécessitent aussi moins de réglages. De ce fait, le dispositif selon la présente divulgation est plus facilement modulable ou modifiable.
[0008] Dans la suite, on entend par distribution lumineuse, la représentation du diagramme de rayonnement du faisceau associé à cette distribution lumineuse. Cette distribution lumineuse peut être représentée soit par sa distribution spatiale ou répartition spatiale associée ou soit par sa répartition angulaire ou distribution angulaire associée. [0009] Dans la présente divulgation on entend par étendue angulaire totale, l’ouverture angulaire totale ou la plage angulaire totale de la répartition angulaire de la distribution lumineuse.
[0010] Dans la présente divulgation, l’intensité émise par une source de lumière varie avec la direction d’émission. Chaque source de lumière présente de préférence une étendue angulaire totale présentant une symétrie autour de son axe optique. De préférence, chaque étendue angulaire totale présente un point maximum positionné sur l’axe optique de la source de lumière.
[001 1 ] Grâce à l’étendue angulaire totale ou ouverture angulaire totale, on définit un demi-angle, connu aussi en anglais par le terme « half angle ». Dans la présente divulgation, le demi-angle correspond à la moitié de tendue angulaire totale ou ouverture angulaire totale. On peut ainsi définir une limite d’éclairement, une courbe ou l’intensité de la lumière est réduite de moitié au niveau du demi-angle. Ainsi, au demi-angle, l’intensité de l’émission de la source de lumière émise à cet angle vaut la moitié de l’intensité émise au centre, c’est-à-dire la moitié de l’intensité émise le long de l’axe optique de la source de lumière.
[0012] D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du dispositif conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles sont énoncées ci-dessous.
[0013] Suivant un mode avantageux, la distribution lumineuse principale émise par un desdites au moins deux modules d’illumination est agencée pour éclairer, dans une direction verticale, au moins en partie une même zone de l’espace que l’au moins une autre distribution lumineuse principale émise par l’au moins un autre desdits au moins deux modules d’illumination de sorte à localiser l’objet le long d’une direction verticale du plan.
[0014] Suivant ce dernier mode de réalisation, chaque distribution secondaire d’un desdits au moins deux modules d’illumination est agencée pour éclairer, dans une direction verticale, au moins en partie la même zone de l’espace qu’au moins une desdites au moins deux distributions secondaires d’au moins un autre desdits au moins deux modules d’illumination.
[0015] Suivant un autre mode avantageux, le dispositif selon la présente divulgation comprend au moins deux autres modules d’illuminations positionnés sur ledit plan, ledit au moins un circuit de détection étant positionné entre lesdits au moins deux modules d’illumination et lesdits au moins deux autres modules d’illumination, la distribution lumineuse principale émise par un desdits au moins deux modules d’illumination est agencée pour éclairer, dans une direction horizontale, au moins en partie une même zone de l’espace que l’au moins une distribution lumineuse principale émise par l’au moins un autre desdits au moins deux autres modules d’illumination, de sorte à pouvoir localiser l’objet le long d’une direction horizontale du plan afin d’obtenir la position dudit objet en trois dimensions. [0016] Suivant un mode avantageux de la présente divulgation, chaque module d’illumination comprend au moins deux sources de lumière distinctes émettant chacune un faisceau initial présentant une desdites distributions lumineuses secondaires.
[0017] Dans un mode de réalisation, lesdites au moins deux sources de lumière sont alignées le long d’un axe principal qui est parallèle ou orthogonal à un axe dudit plan.
[0018] Suivant un autre mode de réalisation de l’invention, chaque module d’illumination comprend une source de lumière agencée pour émettre un faisceau initial dans un guide de lumière, ledit guide de lumière étant agencé pour émettre lesdites au moins deux distributions lumineuses secondaires.
[0019] Dans un autre mode de réalisation, chaque distribution lumineuse principale présente un point maximum relatif à une intensité lumineuse maximale, chaque point maximum des distributions lumineuses principales étant séparé angulairement d’au moins dix degrés des autres points maximums des autres distributions lumineuses principales selon une direction verticale.
[0020] Dans un mode de réalisation, chaque module d’illumination comprend un axe optique, l’axe optique desdits au moins deux modules d’illumination étant inclinés l’un par rapport à l’autre suivant un angle compris entre 10 et 90 degrés.
[0021 ] Dans un mode de réalisation, chaque distribution lumineuse secondaire comprend une distribution angulaire distincte de la distribution angulaire de l’au moins une autre desdites distributions lumineuses secondaires du même module d’illumination.
[0022] Dans un mode de réalisation, chaque distribution lumineuse principale présente une étendue angulaire totale comprise entre 10 et 90 degrés, de préférence entre 20 et 60 degrés.
[0023] Dans un mode de réalisation, chaque distribution lumineuse secondaire présente une étendue angulaire totale comprise entre 20 et 150 degrés, de préférence entre 50 et 120 degrés.
[0024] Dans un autre mode de réalisation, dans un même module d’illumination, au moins une desdites distributions angulaires secondaires présente une étendue angulaire totale comprise entre 20 et 60 degrés, de préférence entre 30 et 50 degrés alors que l’au moins une autre desdites au moins deux distributions angulaires secondaires présente une étendue angulaire totale comprise entre 45 et 150 degrés, de préférence entre 70 et 120 degrés.
[0025] Autrement dit, dans ce mode de réalisation, dans un même module d’illumination, au moins une desdites distributions angulaires secondaires présente une étendue angulaire totale avec un demi-angle compris entre 20 et 45 degrés, de préférence entre 20 et 25 degrés alors que l’au moins une autre desdites au moins deux distributions angulaires secondaires présente une étendue angulaire totale avec un demi-angle compris entre 40 et 80 degrés, de préférence entre 50 et 70 degrés.
[0026] Dans un mode de réalisation, ledit au moins un composant optique est agencé pour occulter au moins la moitié desdites au moins deux distributions lumineuses secondaires d’un même module d’illumination.
[0027] Dans un mode de réalisation, l’au moins un composant optique est un élément absorbant ou un élément déflecteur de faisceau optique.
[0028] Dans un mode de réalisation, lesdits aux moins deux modules d’illumination sont agencés de part et d’autre dudit au moins un moins composant optique.
[0029] Dans un mode de réalisation, le faisceau émis est un faisceau infrarouge.
[0030] Dans un autre mode de réalisation, le faisceau émis par chaque module d’illumination est un faisceau impulsionnel.
[0031 ] Dans un mode de réalisation, ledit faisceau impulsionnel présente au moins une impulsion d’au moins dix microsecondes.
[0032] Dans un mode de réalisation, ledit dispositif comprend en outre un circuit de commande configuré pour activer les au moins deux modules d’illumination de manière alternée.
[0033] Dans un mode de réalisation, lesdits au moins deux modules d’illumination sont agencés de façon symétrique par rapport à un axe dudit plan.
[0034] Dans un mode de réalisation, la position dudit objet est déterminée en fonctiond’un abaque liant un ratio entre une intensité d’un desdits au moins deux faisceaux réfléchis et une intensité d’un autre desdits au moins deux faisceaux réfléchis.
[0035] L’invention propose également un système comprenant :
- un dispositif selon la présente divulgation,
- un écran d’affichage agencé pour s’étendre suivant deux directions, appelées respectivement direction verticale principale et direction horizontale principale, lesdits au moins deux modules d’illumination et ledit au moins un circuit de détection étant alignés suivant ladite direction horizontale principale.
[0036] Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[0037] La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.
[0038] Sur les dessins annexés :
[0039] [Fig. 1 ] est une représentation schématique d’un exemple de mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention ;
[0040] [Fig. 2] est une représentation schématique d’un abaque pour remonter à une position angulaire d’un objet en fonction de variations en intensité de deux faisceaux réfléchis provenant de chaque module d’illumination du dispositif de la figure 1 ;
[0041 ] [Fig. 3] est une représentation schématique d’un premier mode de réalisation d’un module d’illumination utilisé dans le dispositif suivant la présente divulgation ;
[0042] [Fig. 4] est une représentation schématique d’un deuxième mode de réalisation d’un module d’illumination utilisé dans le dispositif suivant la présente divulgation ;
[0043] [Fig. 5] est un premier mode de réalisation d’un agencement de deux modules d’illumination ainsi qu’un circuit de détection dans un dispositif suivant la présente divulgation ;
[0044] [Fig. 6] est une représentation schématique de deux distributions lumineuses principales obtenues par l’agencement illustré en figure 5 ; [0045] [Fig. 7] est un deuxième mode de réalisation d’un agencement de deux modules d’illumination ainsi qu’un circuit de détection dans un dispositif suivant la présente divulgation ;
[0046] [Fig. 8] est une représentation schématique de deux distributions lumineuses principales obtenues par l’agencement illustré en figure 7 ;
[0047] [Fig. 9] est une vue en perspective d’un mode de réalisation d’un système suivant la présente divulgation ;
[0048] [Fig. 10] est une vue de profil du premier mode de réalisation du système suivant la présente divulgation ;
[0049] [Fig. 1 1 ] est une vue de face du premier mode de réalisation du système suivant la présente divulgation.
Dispositif
[0050] Un premier mode de réalisation d’un dispositif 100 de localisation d’un objet 5 suivant la présente divulgation va être décrit à l’aide des figures 1 , 2, 3, 5 et 6. A titre d’exemple, l’objet peut être associé à une main d’un individu positionnée au regard du dispositif 100.
[0051 ] Le dispositif 100 illustré en figure 1 comprend dans cet exemple deux modules d’illumination 10, notés respectivement 10A, 10B, un circuit de détection 20, une unité de calcul 30 et un composant optique 40. Avantageusement, l’unité de calcul 30 du dispositif 100 peut être un ordinateur, un processeur ou tout autre élément électronique permettant d’implémenter une succession de commandes et/ou de calculs.
[0052] Dans le dispositif 100, chaque module d’illumination 10 est agencé pour émettre un faisceau, appelé faisceau émis F, suivant une direction de propagation 17. Le circuit de détection 20 est agencé pour recevoir deux faisceaux réfléchis. Chaque faisceau réfléchi est associé à une réflexion, sur ledit objet 5, du faisceau émis F par un des deux modules d’illumination 10. De ce fait, chaque faisceau réfléchi est associé à un module d’illumination 10.
[0053] L’unité de calcul 30 est agencée pour déterminer la position de l’objet 5 par analyse des deux faisceaux réfléchis.
[0054] Suivant cet exemple, chaque faisceau émis F par les deux modules d’illumination 10 présente une distribution lumineuse principale 13 obtenue par combinaison d’au moins deux distributions lumineuses secondaires 14. Le dispositif 100 comprend en outre un composant optique 40 agencé pour occulter une partie desdites au moins deux distributions lumineuses secondaires, une desdites distributions lumineuses secondaires 14i étant agencée pour se superposer au moins en partie à une autre desdites distributions lumineuses secondaires 142.
[0055] La figure 3 illustre un premier exemple de réalisation du module d’illumination 10 du dispositif 100 émettant un faisceau émis F. Le module d’illumination 10 illustré en figure 3 comprend au moins deux sources de lumière
1 1 , 12 distinctes.
[0056] Les deux sources de lumière 1 1 , 12 illustrées en figure 3 sont chacune agencées pour émettre un faisceau initial 15. Chaque faisceau initial 15 émis par les sources de lumière 1 1 , 12 présente une distribution lumineuse secondaire 14. A titre d’exemple, la distribution lumineuse secondaire 14i est émise par la source de lumière 11 alors que la distribution lumineuse 142 est émise par la source de lumière
12. Les deux distributions lumineuses secondaires 14i et 142 se superposent (ici suivant une zone de chevauchement secondaire 19) créant ainsi la distribution lumineuse principale 13 par combinaison des deux distributions lumineuses secondaires 14i , 142.
[0057] Suivant cet exemple, les propriétés du flux émis F dépend donc des faisceaux initiaux 15 émis par les deux sources de lumière 1 1 , 12. Par conséquent la distribution lumineuse principale 13 est fonction des propriétés des distributions lumineuses secondaires 14i, 142, notamment des propriétés des distributions lumineuses secondaires dans la zone de chevauchement secondaire 19. A titre d’exemple, par propriétés des distributions lumineuses secondaires, on entend au moins une des caractéristiques énumérées ci-dessous :
- la forme de la distribution lumineuse secondaire,
- son étalement défini par une étendue angulaire totale ou son ouverture angulaire totale,
- sa variation d’intensité spatiale,
- sa variation d’intensité angulaire,
- son spectre,
- la longueur d’onde associée au faisceau initial 15 de la distribution lumineuse secondaire, etc.
[0058] Un tel agencement permet de modeler simplement le faisceau émis F et la distribution lumineuse principale 13 associée à ce faisceau émis F. Aussi, le module d’illumination 10 de la figure 3 est composé de composants standards, il est facile à mettre en œuvre et peu onéreux. En outre, ces composants nécessitent peu de réglages ou des réglages très faciles à mettre en œuvre comparé à l’utilisation de module de lumière composé de guide de lumière complexe.
[0059] Suivant l’exemple illustré en figure 3, les deux distributions secondaires 14i , 142 du faisceau initial 15 émis par les deux sources de lumière 1 1 , 12 présentent chacune une direction de propagation secondaire 1 1 1 , 1 12. Les directions de propagation secondaires 1 1 1 , 1 12 sont alignées sur un même axe P à 0,3 millimètres près et sont parallèles à la direction de propagation 17 du faisceau émis F. Dans cet exemple, les distributions lumineuses secondaires 14i, 142 présentent chacune un point maximum secondaire 113, 1 14 qui est relatif à un maximum d’intensité de la distribution lumineuse secondaire 14i , 142 auquel il est associé.
[0060] Dans l’exemple de la figure 3, ces points maximums secondaires 1 13, 1 14 sont alignés sur un même axe, ici l’axe P. De ce fait, le point maximum 1 13 a une position angulaire sur sa distribution lumineuse secondaire associée 14i qui est équivalente à la position angulaire du point maximum 1 14 associée à la distribution lumineuse secondaire 142. Un tel agencement permet d’obtenir une distribution principale 13 avec un seul point maximum 133 d’intensité.
[0061 ] Dans cet exemple, le composant optique 40 est positionné dans le module d’illumination 10 illustré en figure 3. De préférence, il est agencé pour occulter une partie 18 des distributions lumineuses secondaires 14i, 142. Le composant optique 40 est ainsi positionné pour couper une partie des distributions lumineuses secondaires 14i, 142, notamment une partie positionnée après le point maximum secondaire 1 13, 1 14 de chaque distribution lumineuse secondaire 14i, 142. De ce fait, pour chaque faisceau initial 15, seule la partie de la distribution secondaire 14i ou 142 orientée du côté non occulté par le composant optique 40 (i.e. de l’autre côté du point maximum 1 13, 1 14) est conservée. L’utilisation d’un tel composant optique 40 permet de sélectionner de manière simple et de manière peu onéreuse les parties des distributions lumineuses secondaires 14i, 142 qui formeront la distribution lumineuse principale 13. Dans un mode de réalisation privilégié, le composant optique 40 est un élément absorbant agencé pour absorber une partie des deux distributions secondaires 14i, 142. Dans un autre mode de réalisation, le composant optique 40 peut être un élément déflecteur de faisceau optique. De préférence, le composant optique 40 est agencé pour occulter la moitié des deux distributions lumineuses secondaires 14i , 142. Un tel agencement améliore encore plus la simplicité de la fonction de sélection du composant optique 40 explicitée précédemment.
[0062] Les deux distributions lumineuses secondaires 14i, 142 ont chacune une étendue angulaire totale ou une ouverture angulaire totale propre. Optionnellement, la distribution lumineuse secondaire 14i a une distribution angulaire différente de la distribution angulaire de la distribution lumineuse secondaire 142. De ce fait, la variation des distributions lumineuses secondaires 14i, 142 sont différentes. Suivant cet exemple, la distribution lumineuse secondaire 14i présente une étendue angulaire totale inférieure à une étendue angulaire totale de la distribution lumineuse secondaire 142. A titre d’exemple, l’étendue angulaire totale de la distribution lumineuse secondaire 14i est de 50,0 degrés (°) alors que l’étendue angulaire totale de la distribution lumineuse secondaire 142 est de 120,0 degrés. Ainsi, suivant cet exemple, le demi-angle de la distribution lumineuse secondaire 14i est de 25,0 degrés alors que le demi-angle de la distribution lumineuse secondaire 142 est de 60,0 degrés.
[0063] Une telle configuration permet d’obtenir une distribution principale 13 présentant une étendue angulaire qui est fonction de l’étendue angulaire des deux distributions lumineuses secondaires 14i, 142.
[0064] L’étendue angulaire totale de la distribution lumineuse principale 13 est obtenue à partir des parties non occultées des distributions lumineuses secondaires 14i, 142. Ainsi, cela permet d’obtenir une distribution lumineuse principale 13 avec une étendue angulaire étendue et qui présente des intensités élevées sur une première plage angulaire 136 qui est sensiblement proportionnelle à la distribution lumineuse secondaire 14i et des intensités moins élevées sur une deuxième plage angulaire 137 qui est proportionnelle à la distribution lumineuse secondaire 142. Dans cet exemple, la première plage angulaire 136 est inférieure à la deuxième plage angulaire 137, ce qui permet d’obtenir un faisceau émis F avec une partie directive et de forte intensité sur la première plage angulaire 136 et une partie moins directive sur la deuxième plage angulaire 137 et présentant des intensités moins élevées comparées aux intensités de la distribution lumineuse principale 13 sur la première plage angulaire 136. A titre d’exemple, l’étendue angulaire totale de la distribution lumineuse principale 13 représentée en figure 3 est de l’ordre des 60 degrés à 10 degrés près, soit de l’ordre du demi-angle de la distribution lumineuse secondaire 142 (de plus grande étendue angulaire totale). [0065] De telles caractéristiques permettent d’obtenir de manière simple et peu onéreuse une distribution lumineuse principale 13 étendue et qui varie dans l’espace. La variation de la distribution lumineuse principale peut être modelée de manière simple (en jouant sur les étendues angulaires totales ou demis-angles des étendues angulaires totales des distributions lumineuses secondaires 14i , 142) pour obtenir un bon rapport signal sur bruit dans des zones souhaitées de détection.
[0066] Les deux sources de lumière 11 , 12 sont de préférence des diodes lumineuses émettant dans l’infrarouge, de préférence dans le proche infrarouge entre 780 nanomètres et 1400 nanomètres. De cette façon, le faisceau émis F ne vient pas perturber la vision d’un individu dans un véhicule. Dans l’exemple considéré, les deux sources de lumière 1 1 , 12 émettent à une même longueur d’onde de 890 nanomètres. Optionnellement, les deux sources de lumière 1 1 , 12 sont des sources impulsionnelles émettant des impulsions d’au moins 10 microsecondes, de préférence de 10 microsecondes. Ainsi, le faisceau émis F par le module d’illumination 10 de la figure 3 est un faisceau impulsionnel qui présente des impulsions fonction des impulsions des deux sources de lumière 1 1 , 12. De préférence, le faisceau émis F du module d’illumination 10 illustré en figure 3 présente des impulsions d’au moins dix microsecondes, de préférence égale à 10 microsecondes. Un tel agencement permet de faciliter les traitements et l’analyse des faisceaux réfléchis pour remonter à l’information de position dudit objet 5.
[0067] La figure 4 illustre un deuxième exemple de réalisation de module d’illumination 10 du dispositif 100. Seules les différences avec la figure 3 seront décrites.
[0068] Suivant cet exemple, le module d’illumination 10 comprend une unique source de lumière 1 1 et un guide de lumière 16. La source de lumière 11 illustrée en figure 4 est agencée pour émettre un faisceau initial 15 dans le guide de lumière 16, notamment au niveau d’une première extrémité 161 du guide de lumière 16. Le guide de lumière 16 est agencé pour émettre plusieurs distributions secondaires 14. Dans l’exemple illustré, au moins quatre distributions secondaires, numérotées 14i , 142, 143, 144 sont formées à partir du guide de lumière 16. Chaque distribution secondaire 14 de l’exemple illustré en figure 4 est agencée pour se propager suivant une direction de propagation secondaire, numérotées respectivement 1 1 1 , 1 12, 1 13, 114. Suivant l’exemple de la figure 4, chaque distribution secondaire 14 est agencée pour se superposer avec ses les distributions secondaires adjacentes. [0069] Combiner quatre distributions lumineuses secondaires 14 permet d’échantillonner une zone de détection plus finement. La précision de la mesure est donc accrue. Une telle précision peut être obtenue avec le module d’illumination de l’exemple illustré en figure 3 en augmentant le nombre de sources de lumière 1 1 , 12. Ces sources de lumière supplémentaires peuvent aussi présenter des étendues angulaires distinctes ou des demis-angles des ouvertures angulaires totales distincts.
[0070] Dans les exemples des figures 3 et 4, la combinaison des distributions lumineuses principales 13 de chaque module d’illumination 10A, 10B définissent la zone de détection associée au dispositif 100. A titre d’exemple, la zone de détection est définie en fonction de l’étendue angulaire totale de chaque distribution lumineuse principale 13 du dispositif 100 pour une distance objet-circuit de détection 20 variant entre 1 ,0 centimètre et 30,0 centimètres. Suivant cet exemple, la zone de détection est définie le long d’une direction horizontale 3 du plan 1 et le long d’une direction verticale 2 du plan 1 .
[0071 ] Suivant l’exemple de la figure 4, le dispositif 100 comprend une pluralité d’éléments optiques 40 qui sont incorporés dans le guide de lumière 16. Il y a autant de distributions lumineuses secondaires 14 que d’éléments optiques 40. Ainsi, chaque élément optique 40 est associé à une distribution lumineuse secondaire 14 pour occulter une partie 18 de cette distribution lumineuse secondaire 14. Ici, la moitié de chaque distribution secondaire 14 est occultée par le composant optique 40. Un tel agencement permet de moduler facilement la distribution lumineuse principale 13.
[0072] Dans l’exemple de la figure 4, les distributions lumineuses secondaires 14 présentent une étendue angulaire totale avec un demi-angle qui est agencé pour augmenter en fonction de la propagation du faisceau initial 15 dans le guide de lumière 16. Un tel agencement permet d’obtenir une distribution lumineuse principale 13 qui a une variation d’intensité lumineuse (ou profil d’intensité) qui varie progressivement en fonction d’un angle d’émission associé à la distribution lumineuse principale 13. Un tel guide est plus facile à implémenter et à régler.
[0073] A la différence de la figure 3, utiliser un guide de lumière 16 émettant des distributions lumineuses secondaires 14 comme illustrées en figure 4 peut poser des difficultés de fabrication comparées à un module de lumière 10 comme illustré en figure 3. En outre, le guide de lumière 16 après fabrication est figé. Le module d’illumination de la figure 4 est donc moins modulable que l’exemple illustré en figure 3 dans lequel le composant optique 40 peut avoir une position modulable.
[0074] De préférence, les deux modules d’illumination 10 du dispositif 100 illustré en figure 1 sont similaires. Cela permet d’obtenir deux distributions lumineuses principales 13 qui sont similaires, permettant ainsi de garantir une simplicité de conception du dispositif 100. Ainsi, le dispositif 100 peut comprendre deux modules de lumière 10 comme illustrés dans l’exemple de la figure 3. Dans le cas de l’exemple de la figure 4, une autre source de lumière 12 agencée pour émettre un autre faisceau initial 15 à la deuxième extrémité 162 du guide de lumière 16 permet d’obtenir un deuxième module d’illumination 10 utilisé dans le dispositif 100. Un tel agencement évite d’utiliser un deuxième guide de lumière 16, ce qui évite aussi des réglages supplémentaires qui peuvent être fastidieux.
[0075] Dans un autre mode de réalisation, l’autre module de lumière 10 peut comprendre les mêmes éléments illustrés en figure 4. Dans ce cas, le guide de lumière 16 de chaque module d’illumination 10 peuvent être superposés, chaque guide de lumière 16 étant agencé pour former une distribution lumineuse principale 13 inversée par rapport à l’autre guide de lumière appartenant à l’autre module d’illumination 10.
[0076] La figure 6 illustre un exemple de deux distributions principales 13, numérotées 131 , 132 obtenues par le dispositif 100 illustré en figure 1 par l’intermédiaire de deux modules d’illumination 10 illustrés suivant l’exemple de la figure 3 ou 4. Les distributions principales 131 , 132 obtenues sont orientées le long de la direction verticale 2 du plan 1 (i.e. le long de l’axe y).
[0077] Suivant l’exemple de la figure 6, les deux distributions lumineuses principales 131 , 132 présentent une variation (en intensité) similaire. Elles présentent toutes les deux une variation en intensité qui varie dans l’espace. Toutefois, les deux distributions lumineuses principales 131 , 132 sont inversées l’une par rapport à l’autre. En outre, les deux distributions lumineuses principales 131 , 132 se superposent sur une partie de chevauchement notée 134. Ainsi, les modules d’illuminations 10A et 10B sont agencés pour éclairer, de préférence séparément, une même zone de l’espace définie dans cet exemple par la zone de chevauchement 134. Un tel agencement permet d’échantillonner la zone de détection de manière continue. La zone de chevauchement 134 est orientée dans cet exemple dans une direction verticale 2. [0078] Suivant cet exemple, les deux distributions lumineuses principales 131 , 132 présentent chacune un point maximum 133. Les deux points maximums 133 illustrés en figure 6 sont séparés angulairement (distance 135 sur la figure 6) d’au moins dix degrés le long de la direction verticale 2, permettant d’associer facilement chaque faisceau réfléchi à un module d’illumination 10 afin de déterminer la position dudit objet 5 dans la direction verticale 2 (i.e. le long de l’axe vertical y).
[0079] De préférences, les deux modules d’illumination 10 du dispositif 100 sont configurés pour émettre leur faisceau émis F de manière alternée. De ce fait, les deux distributions lumineuses principales 131 , 132 seront émises de manière alternée, permettant d’associer plus facilement le faisceau réfléchis reçu au faisceau émis F par le module d’illumination 10 afin de retrouver la position de l’objet 5. De telles caractéristiques améliorent encore plus la facilité d’implémentation du dispositif 100.
[0080] En outre, comme les deux distributions lumineuses secondaires 131 , 132 sont agencées pour éclairer (de manière alternée) une même zone de l’espace, i.e. la partie de chevauchement 134, il n’est pas nécessaire d’utiliser une fonction de linéarisation liant l’intensité du faisceau réfléchi associée au faisceau émis F du module 10A à l’intensité du faisceau reçu associée au faisceau émis F au module 10B. Les traitements réalisés par l’unité de calcul 30 sont donc plus faciles à implémenter et moins coûteux en temps de calcul. De préférence, lorsque les deux modules d’illuminations 10A, 10B sont activés de manière alternée, le disposition 100 illustré en figure 1 comprend optionnellement un circuit de commande 50 configuré pour activer les deux modules d’illumination 10A, 10B de manière alternée.
[0081 ] Ainsi, suivant la présente divulgation, en analysant la proportion de lumière provenant du module d’illumination 10A et la proportion de lumière provenant du module d’illumination 10B, il est possible de localiser un objet 5 dans la direction verticale 2 du plan (i.e. le long de l’axe vertical y).
[0082] La figure 2 illustre un exemple d’abaque permettant de retrouve la position de l’objet 5 dans la direction verticale 2 à partir des faisceaux réfléchis issus des distributions lumineuses principales 131 , 132 de chaque module d’illumination 10A et 10B illustrées en figure 6. L’abaque tel qu’illustré en figure 2 est préenregistré, par exemple dans une mémoire externe liée au dispositif 100 ou une mémoire interne de l’unité de calcul 30. Suivant un exemple, cet abaque a été enregistré en utilisant une cible associée à un objet 5 à détecter qui présente un gris de 18 % (réflectance de 10 %). La cible a été déplacée dans l’espace (i.e. dans la zone de détection, notamment le long de la direction verticale 2 pour différentes positions le long d’un axe horizontal x du plan 1 ) à une distance du circuit de détection 20 variant entre 5 mm pour une détection en deux dimensions le long de l’axe vertical y (direction verticale 2 du plan 1 ) et 150 mm lorsqu’une détection en trois dimensions est réalisée (figures 9, 10, 1 1 ). Les faisceaux réfléchis par la cible ont été enregistrés. Dans cet exemple, la position angulaire w nulle est associée à un objet 5 positionné en face du circuit de détection 20 (le long de son axe optique), la variation en intensité du faisceau réfléchi par le module d’illumination 10A est associée à la variation notée 201 alors que la variation en intensité du faisceau réfléchi par le module d’illumination 10B est associée à la variation notée 202.
[0083] En utilisant la figure 2, on retrouve la position de l’objet 5 comme suit. Les modules d’illumination 10A et 10B du dispositif 100 émettent leur faisceau émis F de manière alternée, chaque faisceau réfléchi d’intensité IA OU IB reçu par le circuit de détection 20 est associé à un module d’illumination 10A ou 10B du dispositif 100 et donc à la variation d’intensité 201 ou 202. La valeur en intensité de chaque faisceau réfléchi IA et IB reçu par le circuit de détection 20 peut ainsi être associée à la position angulaire Wverticai par le moyen d’une table de conversion. Par exemple, le ratio suivant Rverticai permet de retrouver la position angulaire avec la table de conversion préenregistrée qui associe à chaque valeur de ratio Rverticai, une position angulaire ou un angle Wverticai :
[Math 1] p — _ IA
‘'vertical j ‘B
[0084] En outre, l’addition de l’intensité associée au faisceau réfléchi IA issu du module de lumière 10A avec l’intensité associé au faisceau réfléchi IB issu du module de lumière 10B permet d’estimer la distance T entre l’objet 5 et le circuit de détection 20. Ainsi, la distance T entre l’objet 5 et le circuit de détection 20 est déterminée par la formule suivante :
[Math 2]
T = IA + IB
[0085] Ainsi suivant ce mode de réalisation, la position dudit objet 5 est déterminée suivant des coordonnées polaires par l’angle wverticai et la distance entre l’objet 5 et le circuit de détection 20. Il est donc possible à partir de l’angle wverticai et de la distance T entre l’objet 5 et le circuit de détection 20 de retrouver les coordonnées cartésiennes en deux dimensions suivant la direction verticale 2 du plan 1 (axe vertical y) à partir de formules trigonométriques classiques.
[0086] La position en trois dimensions de l’objet peut être obtenue à partir d’un dispositif selon la présente divulgation comprenant deux autres modules d’illumination 10 positionnés sur ledit plan 1 . Dans ce mode de réalisation, le circuit de détection 20 est positionné entre les deux modules d’illumination 10 et les deux autres modules d’illumination 10 (figures 9-10). Suivant ce mode de réalisation la distribution lumineuse principale 13 émise par un desdits deux modules d’illumination 10 est agencée pour éclairer, dans une direction horizontale 2, au moins en partie une même zone de l’espace que l’au moins une autre distribution lumineuse principale 13 émise par un des deux autres modules d’illumination 10.
[0087] La figure 5 illustre un premier exemple d’agencement de deux modules d’illumination 10, notés respectivement 10A et 10B, avec un circuit de détection 20 et d’un composant optique 40 dans le dispositif 100.
[0088] Suivant cet exemple, les modules d’illumination 10A, 10B et le circuit de détection 20 sont positionnés dans un même plan 1 . La plan 1 est agencé pour s’étendre suivant la direction verticale 2 et la direction horizontale 3. Le composant optique 40 est positionné entre les deux modules d’illumination 10A et 10B et s’étend suivant une direction d’élongation 41 qui est orthogonale à la direction verticale 2 du plan 1. Dans ce mode de réalisation, les modules d’illumination 10A, 10B et le composant optique 40 sont alignés le long d’un premier axe principal, noté A1 alors que le circuit de détection 20 est aligné le long d’un deuxième axe principal, noté A2, qui est parallèle au premier axe principal A1 . Le premier axe principal A1 et le deuxième axe principal A2 sont parallèles à la direction verticale 2. Le composant optique 40 est positionné à une distance d du circuit de détection 20. La distance d séparant le composant optique 40 du circuit de détection 20 est inférieure à 10 millimètres, de préférence inférieure à 5 millimètres. En outre, dans l’exemple de la figure 5, le composant optique 40 est positionné entre les modules d’illumination 10A, 10B à équidistance. A titre d’exemple, le composant optique 40 est positionné à une distance e des modules d’illumination 10A et 10B donnée par exemple par la distance entre la source de lumière 12A ou 12B et une paroi du composant optique 40 orientée du côté du module d’illumination 10A ou 10B. La distance e est de préférence inférieure à 3 millimètres.
[0089] Dans cet exemple, chaque module d’illumination 10A, 10B comprend les deux sources de lumière 1 1 , 12, numérotées 11 A et 12A pour les sources de lumière du module d’illumination 10A et 1 1 B et 12B pour les sources de lumière du module d’illumination 10B. De préférence, les modules d’illumination 10A et 10B sont similaires au module d’illumination 10 illustré en figure 3. Ainsi, à titre d’exemple, les sources de lumière 1 1 A et 1 1 B présentent chacune une étendue angulaire totale (i.e. ouverture angulaire totale) de 120,0 degrés (i.e. soit un demi-angle de 60,0 degrés) alors que les sources de lumière 12A et 12B présentent chacune une ouverture angulaire totale de 50,0 degrés (i.e. soit un demi-angle de 25,0 degrés). De ce fait, suivant ce mode de réalisation, les sources de lumière 11 A et 1 1 B (i.e. source de lumière ayant l’étendue angulaire totale la plus élevée) sont plus éloignées du composant optique 40 que les sources de lumière 12A et 12B.
[0090] Disposer les sources de lumière 11 A et 1 1 B présentant les étendues angulaires totales les plus élevées à une distance plus éloignée du composant optique 40 permet d’éviter des coupures nettes de la distribution lumineuse principale 13 émise par chacun des modules d’illumination 10A, 10B. En outre, un tel agencement est plus favorable pour une intégration axiale des éléments du dispositif 100 dans un tableau de bord d’un véhicule.
[0091 ] La figure 7 illustre un deuxième exemple d’agencement de deux modules d’illumination 10 avec un circuit de détection 20 et d’un composant optique 40 dans le dispositif 100. Seules les différences avec la figure 5 seront décrites.
[0092] Dans ce mode de réalisation, le module d’illumination 10A est orienté le long d’un premier axe principal noté A1 et le module d’illumination 10B est orienté le long d’un deuxième axe principal noté A2. Le composant optique 40 et le circuit de détection 20 sont alignés le long d’un troisième axe principal A3. Le premier, deuxième et troisième axes principaux A1 , A2, A3 sont parallèles entre eux et parallèles à la direction d’élongation 2 (direction verticale) du plan 1 , le troisième axe principal A3 étant positionné entre le premier et deuxième axes principaux A1 , A2. De ce fait, dans cet agencement, les modules d’illumination 10A, 10B sont positionnés de façon symétriques par rapport au troisième axe principal A3.
[0093] Dans ce mode de réalisation, chaque source de lumière 1 1 A, 1 1 B et 12A, 12B est séparée du composant optique 40 par la distance e, ce qui signifie que les sources de lumière 1 1 A et 1 1 B, 12A et 12B de l’exemple de la figure 7 ne sont pas éloignées du composant optique 40 en fonction de leur étendue angulaire totale ou demi-angle, à la différence de l’exemple illustré en figure 5.
[0094] La figure 8 illustre un exemple de deux distributions principales 13, numérotées 131 , 132 obtenues par le dispositif 100 illustré en figure 1 par l’intermédiaire de l’agencement illustré en figure 7. Seules les différences avec la figure 6 seront décrites. Suivant cet exemple, les points maximums 133 des deux distributions principales 131 , 132 se superposent. Cela permet d’obtenir un échantillonnage plus continu que l’exemple illustré en figure 6. En outre, cela permet d’obtenir une variation d’intensité liée aux distributions principales 131 , 132 continue. Les distributions principales 131 , 132 sont donc directives dans une même zone de détection. Toutefois, le traitement par l’unité de calcul 30 des faisceaux réfléchis peut être plus fastidieux et moins précis que celui de l’exemple de la figure 6.
Système
[0095] Les figures 9, 10 et 11 illustrent un exemple d’un système 1000 selon la présente divulgation. Le système 1000 illustré sur les figures 9, 10 et 1 1 comprend un écran d’affichage 200 et deux dispositifs, notés respectivement 1 00G et 1 00D.
[0096] L’écran d’affichage 200 est agencé pour s’étendre suivant deux directions d’élongations 201 , 202, appelées respectivement direction horizontale principale 201 et direction verticale principale 202.
[0097] Dans une autre variante, l’écran d’affichage 200 peut être incliné d’un angle d’inclinaison obtenu par rotation de l’écran d’affichage 200 autour d’un axe parallèle au premier axe principal A1 ou parallèle à la direction horizontale principale 201. L’angle d’inclinaison est de préférence inférieur à 50 degrés.
[0098] Suivant cet exemple, les deux dispositifs 100G et 1 00D sont identiques et comprennent un circuit de détection 20 commun. Le dispositif 1 00G positionné à gauche du circuit de détection 20 comprend deux modules d’illumination 10AG et 10BG séparés par l’élément optique 40G et le dispositif 1 00D positionnés à droite du circuit de détection 20 comprend deux modules d’illumination 1 OAD et 1 OBD séparés par l’élément optique 40D. L’agencement des deux modules d’illumination 1 0AG, 10AD, 1 0BG, 1 0BD et de l’élément optique 40G et 40D de chaque dispositif 1 00G et 100D peut être similaire à ceux présentés sur les figures 5 et 7.
[0099] Suivant cet exemple, les deux dispositifs 1 00G et 1 00D sont identiques. Ils sont chacun composé de deux modules d’illumination 10A, 10B. Les modules d’illumination 1 0AG et 1 0AD comprennent les sources de lumière 11 A et 12A et les modules d’illumination 1 0BG et 1 0BD comprennent les sources de lumière 1 1 B et 12B. Comme précédemment, les sources de lumière 12A et 12B sont chacune d’ouverture angulaire totale moins élevée que les sources de lumière 1 1 A et 1 1 B. [0100] Dans cet exemple les modules d’illumination 1 OAG et 1 OAD sont alignés sur le premier axe principal A1 qui est parallèle à la direction horizontale principale 201 de l’écran d’affichage 200 et les modules d’illumination 1 0BG et 10BD sont alignés sur le deuxième axe principal A2 qui est parallèle à la direction horizontale principale 201 de l’écran d’affichage 200. De ce fait, dans le système 1000, le plan 1 de chaque dispositif 100G et 100D est un plan de l’écran d’affichage 200. Les éléments optiques 40G et 40D de chaque dispositif 100G et 100D et le circuit de détection 20 sont alignés sur le troisième axe principal A3 qui est parallèle à la direction horizontale principale 201 de l’écran d’affichage 200. De préférence, le circuit de détection 20 est positionné à équidistance des composants optiques 40G et 40D. Dans ce mode de réalisation, la distance d séparant le circuit de détection 20 de chaque composant optique 40G et 40D varie de préférences entre 20,0 millimètres et 300,0 millimètres. [0101 ] La figure 9 illustre une vue de profil du système 1000. Suivant cette représentation, le module d’illumination 1 0AG comprend un axe optique OPTAG relatif à une direction d’éclairement du module d’illumination 1 0AG. L’axe optique peut être défini comme un axe passant dans une des sources de lumière 1 1 A, 12A et passant par le maximum 133 de la distribution principale 131. L’axe optique OPTAG est parallèle à la direction de propagation 17 du faisceau émis F par le module d’illumination 1 0AG. Le module d’illumination 1 0BG comprend un axe optique OPTBG relatif à une direction d’éclairement du module d’illumination 1 0BG et défini de façon similaire à l’axe optique OPTAG du module d’illumination 1 0AG. L’axe optique OPTBG est parallèle à la direction de propagation 17 du faisceau émis F par le module d’illumination 1 0BG.
[0102] Dans cet exemple, l’axe optique OPTAG, OPTBG des deux modules d’illumination 1 0AG et 1 0BG sont inclinés l’un par rapport à l’autre suivant un angle compris entre 10 et 90 degrés, angle donné entre leur point maximum d’intensité 133 respectif. De cette manière, le module d’illumination 1 0AG est agencé pour éclairer une zone de l’espace 8 (schématisée sur le premier axe principal A1 ), appelée zone haute 8, de la zone de détection alors que le module d’illumination 1 0BG est agencé pour éclairer une autre zone de l’espace 9 (schématisée sur le deuxième principal A2), appelée zone basse 9, de la zone de détection. La zone haute 8 d’éclairement 1 OAG est positionnée plus haut le long de la direction verticale principale 202 comparée à la zone basse 9 d’éclairement du module 1 0BG.
[0103] Dans le dispositif 1 00G, la distribution lumineuse principale 131 du module 1 OAG, la distribution lumineuse principale 132 du module 1 OBG sont agencées pour éclairer une même zone de l’espace, la zone matérialisée par la zone de chevauchement 134 illustrée en figure 10 (ou comme illustrée en figure 6), selon la direction verticale 2 du plan 1 , c’est-à-dire parallèle à la direction verticale principale 202 de l’écran d’affichage 200. Un tel agencement permet de localiser des objets 5 le long d’une direction verticale de l’espace (long axe y) positionnée dans une zone de l’espace 6 (schématisée par l’axe 6), appelée zone gauche 6.
[0104] Dans le dispositif 1 00D, la distribution lumineuse principale 131 du module 1 OAD, la distribution lumineuse principale 132 du module 1 OBD sont agencées pour éclairer une même autre zone de l’espace, la zone matérialisée par une autre zone de chevauchement 134 (équivalente à la zone de chevauchement 134 illustré en figure 10 ou en figure 6), selon la direction verticale 2 du plan 1 , c’est-à-dire parallèle à la direction verticale principale 202 de l’écran d’affichage 200. Un tel agencement permet de localiser des objets 5 le long d’une direction verticale de l’espace (long axe y) positionnée dans une zone de l’espace 7 (schématisée sur l’axe 7), appelée zone droite 7. La zone droite 7 et la zone gauche 6 ont ainsi une position spatiale le long de la direction horizontale 3 ou de la direction horizontale principale 201 (axe x) différente.
[0105] La distribution lumineuse principale 131 du module 1 OAG est agencée pour éclairer, dans la direction horizontale 3 du plan 1 ou la direction horizontale principale 201 de l’écran d’affichage (selon axe x), au moins en partie une même zone de l’espace (zone de chevauchement secondaire numérotée 138) que la distribution lumineuse principale 131 émise par le module d’illumination 1 0AD. Un tel agencement permet de localiser des objets le long d’une direction horizontale de l’espace (long axe x) positionnée dans la zone haute 8 (schématisée sur le premier axe principal A1 ) de la zone de détection.
[0106] La distribution lumineuse principale 132 du module 1 OBG est agencée pour éclairer, dans la direction horizontale 3 du plan 1 ou la direction horizontale principale 201 de l’écran d’affichage (selon axe x), au moins en partie une même zone de l’espace (autre zone de chevauchement secondaire 138) que la distribution lumineuse principale 132 émise par le module d’illumination 10BD. Un tel agencement permet de localiser des objets 5 le long d’une direction horizontale de l’espace (long axe x) positionnée dans la zone basse 9. La zone haute 8 et la zone basse 9 ont ainsi une position spatiale le long de la direction verticale 2 ou de la direction verticale principale 202 (axe y) différente.
[0107] Dans l’exemple des figures 9, 10 et 1 1 , le module 1 OAG et le module 1 OAD sont agencés pour émettre simultanément leur faisceau émis F et les modules 10BG, 10BD sont agencés pour émettre simultanément leur faisceau émis F, alors que les modules d’illumination 10AG, 10BG, et respectivement les modules 10AD, 1 OBD, sont alternés l’un par rapport à l’autre. Un tel agencement permet de retrouver la position en trois dimensions de l’objet 5.
[0108] En effet, une détection de la position de l’objet selon la direction verticale 2 ou direction verticale principale 202 (axe y) dans les zones droite 7 et gauche 6 est donnée :
- dans la zone gauche 6, par le ratio Rverticai.6 entre le faisceau réfléchi issu du module 10AG (IAG) et le faisceau réfléchi issu du module 10BG (IBG), et
- dans la zone droite 7, par le ratio Rverticaij entre le faisceau réfléchi issu du module 10AD (IAD) et le faisceau réfléchi issu du module 10BD(IBD).
[0109] Comme explicité en figure 2, les deux ratios explicités ci-dessus Rverticai.6 Rverticai,7 peuvent être chacun associées à une position angulaire Wvertical par le moyen d’une table de conversion (abaque préenregistré). De tels ratios permettent de trouver la position angulaire Wvertical dans la zone gauche 6 et droite 7 afin de retrouver la position spatiale de l’objet le long de la direction verticale 2.
[0110] En outre, il est possible de retrouver de la position de l’objet selon la direction horizontale 3 ou direction horizontale principale 201 (axe x) dans les zones haute 8 et basse 9 par :
- dans la zone haute 8, avec un ratio Rhorizontai.s entre le faisceau réfléchi issu du module 10AG (IAG) et le faisceau réfléchi issu du module 10AD (IAD), et
- dans la zone basse 9, avec un ratio Rhorizontai,9 entre le faisceau réfléchi issu du module 10BG (IBG) et le faisceau réfléchi issu du module 10BD (IBD).
[01 1 1 ] De tels ratios permettent de trouver la position angulaire de l’objet 5 Whorizontal dans la zone haute 8 et basse 9. A titre d’exemple, le ratio Rhorizontai.s dans la zone haute 8 est obtenue suivant la formule :
[Math 3]
[01 12] Comme explicité en figure 2, les deux ratios explicités ci-dessus Rhonzomai.s Rhorizontai,9 peuvent être chacun associées à une position angulaire Whorizontal par le moyen d’une table de conversion (abaque préenregistré). De tels ratios permettent de trouver la position angulaire Whorizontal dans la zone haute 8 et la zone basse 9 afin de retrouver la position spatiale de l’objet le long de la direction horizontale 3.
[01 13] Suivant une variante, un autre ratio permet de déterminer la position de l'objet par la formule suivante :
[Math 4]
[01 14] Ainsi suivant ce mode de réalisation, la position dudit objet 5 est déterminée à partir des différents ratios qui permettent de remonter aux coordonnées polaires de l’objet 5 par l’angle Whorizontal, Wverticai et la distance T entre l’objet 5 et le circuit de détection 20. Il est donc possible à partir de l’angle Wverticai, Whorizontal et de la distance T entre l’objet 5 et le circuit de détection 20 de retrouver les coordonnées cartésiennes en trois dimensions.
[01 15] La présente invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l’homme du métier saura y apporter toute variante conforme à l’invention.
[01 16] A titre d’exemple, les dispositifs 100G et 100D peuvent faire partis d’un même dispositif 100 composé de 4 modules d’illumination 10. Le fonctionnement d’un tel système ou tel dispositif est similaire au dispositif ou système décrit dans la présente divulgation.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1 ] Dispositif (100) de localisation d’un objet (5) comprenant :
- au moins deux modules d’illumination (10), chaque module d’illumination (10) étant agencé pour émettre un faisceau, appelé faisceau émis (F), suivant une direction de propagation (17),
- au moins un circuit de détection (20) agencé pour recevoir au moins deux faisceaux réfléchis, chaque faisceau réfléchi étant associé à une réflexion, sur ledit objet (5), du faisceau émis par un des au moins deux modules d’illumination (10), lesdits au moins deux modules d’illumination (10) et ledit au moins un circuit de détection (20) étant positionnés dans un même plan (1 ), ledit dispositif (100) comprenant en outre :
- une unité de calcul (30) agencée pour déterminer la position dudit objet (5) par analyse desdits au moins deux faisceaux réfléchis, caractérisé en ce que chaque faisceau émis (F) par un desdits au moins deux modules d’illumination (10) présente une distribution lumineuse principale (13, 131 , 132) obtenue par combinaison d’au moins deux distributions lumineuses secondaires (14), ledit dispositif comprenant en outre au moins un composant optique (40) agencé pour occulter une partie desdites au moins deux distributions lumineuses secondaires, une desdites distributions lumineuses secondaires (14i) étant agencée pour se superposer au moins en partie à une autre desdites distributions lumineuses secondaires (142).
[Revendication 2] Dispositif (100) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la distribution lumineuse principale (13,131 , 132) émise par un desdites au moins deux modules d’illumination (10) est agencée pour éclairer, dans une direction verticale (2), au moins en partie une même zone de l’espace que l’au moins une autre distribution lumineuse principale (13,131 ,132) émise par l’au moins un autre desdits au moins deux modules d’illumination (10).
[Revendication 3] Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en qu’il comprend au moins deux autres modules d’illuminations (10) positionnés sur ledit plan (1 ), ledit au moins un circuit de détection (20) étant positionné entre lesdits au moins deux modules d’illumination (10) et lesdits au moins deux autres modules d’illumination (10), la distribution lumineuse principale (13,131 ,132) émise par un desdits au moins deux modules d’illumination (10) est agencée pour éclairer, dans une direction horizontale (2), au moins en partie une même zone de l’espace que l’au moins une distribution lumineuse principale (13,131 ,132) émise par l’au moins un autre desdits au moins deux autres modules d’illumination (10).
[Revendication 4] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque module d’illumination (10) comprend au moins deux sources de lumière (1 1 , 12) distinctes émettant chacune un faisceau initial présentant une desdites distributions lumineuses secondaires (14i ; 142).
[Revendication 5] Dispositif (100) selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites au moins deux sources de lumière (11 , 12) sont alignées le long d’un axe principal qui est parallèle ou orthogonal à un axe dudit plan.
[Revendication 6] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque module d’illumination (10) comprend une source de lumière (1 1 ) agencée pour émettre un faisceau initial (15) dans un guide de lumière (16), ledit guide de lumière (16) étant agencé pour émettre lesdites au moins deux distributions lumineuses secondaires (14 ; 14i , 142 ;14a ;144).
[Revendication 7] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque distribution lumineuse principale (10) présente un point maximum (133) relatif à une intensité lumineuse maximale, chaque point maximum (133) des distributions lumineuses principales (13,131 ,132) étant séparé angulairement d’au moins dix degrés des autres points maximums (133) des autres distributions lumineuses principales (13,131 ,132) selon une direction verticale.
[Revendication 8] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque module d’illumination (10) comprend un axe optique, l’axe optique desdits au moins deux modules d’illumination (10) étant inclinés l’un par rapport à l’autre suivant un angle compris entre 10 et 90 degrés.
[Revendication 9] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque distribution lumineuse secondaire (14) comprend une distribution angulaire distincte de la distribution angulaire de l’au moins une autre desdites distributions lumineuses secondaires (14) du même module d’illumination (10).
[Revendication 10] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à
9, caractérisé en ce que chaque distribution lumineuse principale (13,131 ,132) présente une étendue angulaire totale comprise entre 10 et 90 degrés, de préférence entre 20 et 60 degrés.
[Revendication 1 1 ] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à
10, caractérisé en ce que, dans un même module d’illumination (10), au moins une desdites distributions angulaires secondaires (14) présente une étendue angulaire totale comprise entre 20 et 60 degrés alors que l’au moins une autre desdites au moins deux distributions angulaires secondaires (14) présente une étendue angulaire totale comprise entre 45 et 150 degrés.
[Revendication 12] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à
11 , caractérisé en ce que ledit au moins un composant optique (40) est agencé pour occulter au moins la moitié desdites au moins deux distributions lumineuses secondaires d’un même module d’illumination (10).
[Revendication 13] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à
12, caractérisé en ce que l’au moins un composant optique (40) est un élément absorbant ou un élément déflecteur de faisceau optique.
[Revendication 14] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 et 7 à 13, caractérisé en ce que lesdits aux moins deux modules d’illumination (10) sont agencés de part et d’autre dudit au moins un moins composant optique (40).
[Revendication 15] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à
14, caractérisé en ce que le faisceau émis (F) est un faisceau infrarouge.
[Revendication 16] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à
15, caractérisé en ce que le faisceau émis par chaque module d’illumination (10) est un faisceau impulsionnel.
[Revendication 17] Dispositif (100) selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit faisceau impulsionnel présente au moins une impulsion d’au moins dix microsecondes.
[Revendication 18] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à
17, caractérisé en ce que ledit dispositif (100) comprend en outre un circuit de commande configuré pour activer les au moins deux modules d’illumination (10) de manière alternée.
[Revendication 19] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à
18, caractérisé en ce que lesdits au moins deux modules d’illumination (10) sont agencés de façon symétrique par rapport à un axe dudit plan.
[Revendication 20] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à
19, caractérisé en ce que la position dudit objet (5) est déterminée en fonction d’un abaque liant un ratio entre une intensité d’un desdits au moins deux faisceaux réfléchis et une intensité d’un autre desdits au moins deux faisceaux réfléchis à une position angulaire.
[Revendication 21 ] Système (1000) comprenant un dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 20, un écran d’affichage (200) agencé pour s’étendre suivant deux directions (201 , 202), appelées respectivement direction verticale principale (202) et direction horizontale principale (201 ), lesdits au moins deux modules d’illumination (10) et ledit au moins un circuit de détection (10) étant alignés suivant ladite direction horizontale principale (201 ).
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