FR2855355A1 - Systeme de detection optique pour vehicules - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un système de détection optique (2) pour des véhicules, notamment des véhicules automobiles, avec une optique de caméra (4, 6) fixée sur le véhicule et avec un dispositif de commande (8) pour commander la focale et/ou le cadrage de l'optique de caméra (4, 6), moyennant quoi le dispositif de commande (8) peut être couplé à un générateur de signaux (34, 36, 38), de façon à ce que la commande de la focale et/ou du cadrage de l'optique de caméra (4, 6) puisse être réalisée en fonction des signaux produits par le générateur de signaux. La présente invention concerne, en outre, un dispositif de commande (8) ainsi qu'un procédé pour un système de détection optique (2).

Description

La présente invention concerne un système de détection
optique pour véhicules, notamment des véhicules automobiles, avec une optique de caméra disposée dans le véhicule et avec 5 un dispositif de commande pour régler la focale et/ou le cadrage de l'optique de la caméra.
L'utilisation de systèmes de caméras dans les véhicules est connue dans l'état de la technique. Par exemple, dans les véhicules japonais, des caméras de marche arrière sont de plus 10 en plus utilisées, avec une focale et/ou un cadrage non variable. Des systèmes de caméras sont en outre connus dans le domaine de la sécurité, avec une focale et/ou un cadrage pouvant être réglés manuellement, qui peuvent être raccordés à un moniteur afin de pouvoir surveiller l'environnement du 15 véhicule.
En partant de cet état de la technique, l'objet de la présente invention est de développer un système de détection optique pour des véhicules de façon à ce qu'il soit variable.
Cet objectif est atteint grâce au fait que le dispositif 20 de commande est destiné à être couplé à un générateur de signaux, de façon à ce que le réglage de la focale et/ou du cadrage de l'optique de la caméra puisse être réalisé en fonction des signaux générés par le générateur de signaux. Les signaux du générateur de signaux peuvent donc être utilisés afin de régler la focale et/ou le cadrage de l'optique de la caméra. Ce réglage peut être réalisé de manière automatique, c'est à dire sans l'intervention de l'utilisateur.
Selon un premier mode de réalisation de la présente 5 invention, le générateur de signaux est constitué de capteurs pouvant être disposés dans le véhicule pour la détection de personnes et/ou d'objets dans l'environnement du véhicule. De tels générateurs de signaux sont habituellement utilisés pour des systèmes séparés dans des véhicules automobiles. De tels 10 systèmes peuvent, par exemple, être des systèmes d'aide au stationnement, des systèmes de régulation des distances et/ou des systèmes d'alarme en cas d'écart de trajectoire et/ou des systèmes de vision nocturne et/ou des systèmes de reconnaissance de situations dangereuses. Ces capteurs 15 disposés dans le véhicule peuvent donc servir de générateurs de signaux pour le dispositif de commande de l'optique de la caméra, de façon à ce que la focale et/ou le cadrage de l'optique de la caméra soit réglables. Grâce à cette connexion, des composants déjà présents dans le véhicule 20 peuvent être utilisés plusieurs fois, notamment pour le système déjà présent, donc par exemple un système d'aide au stationnement et pour le système de détection optique avec une optique de caméra réglable.
Les capteurs peuvent être conçus comme des capteurs à 25 ultrasons, radar et/ou à infrarouge. Les signaux qui peuvent être générés par ces capteurs peuvent être transmis au dispositif de commande et être utilisés pour régler la focale et/ou le cadrage de l'optique de la caméra.
En variante et/ou de façon supplémentaire, le générateur 30 de signaux peut également être constitué d'un dispositif de reconnaissance de motifs ou d'images. Une telle réalisation est avantageuse lorsque, par exemple, le véhicule est équipé d'un système de reconnaissance précoce de situations dangereuses, par exemple avec un système à caméras stéréoscopique. Les informations graphiques obtenues à l'aide du système à caméras stéréoscopiques ou à l'aide des différentes caméras peuvent être analysées par un dispositif 5 de reconnaissance de motifs ou d'images afin de générer des signaux correspondants qui seront transmis au dispositif de commande de l'optique de la caméra. Le dispositif de commande peut utiliser ces signaux entrants pour régler la focale et/ou le cadrage de l'optique de la caméra.
Le dispositif de reconnaissance de motifs ou d'images peut également constituer une partie du système de reconnaissance précoce de situations dangereuses, afin de pouvoir commander, par exemple, d'autres organes lorsque, par exemple, à l'avant du véhicule, une situation dangereuse est 15 détectée.
Selon un développement de la présente invention, une unité d'affichage est prévue, qui est couplée à l'optique de la caméra et/ou au dispositif de commande. Une telle unité d'affichage peut, par exemple, être constitué d'un écran 20 couleur intégré dans le tableau de bord du véhicule qui peut, le cas échéant, également être utilisé comme unité d'affichage pour des systèmes de navigation ou des appareils multimédia.
Si l'optique de la caméra est couplée directement avec l'unité d'affichage, le système de détection optique peut projeter une 25 reproduction de l'environnement du véhicule sur l'unité d'affichage. L'optique de la caméra peut, en variante ou de manière supplémentaire, être couplé avec le dispositif de commande, de façon à ce que les informations graphiques obtenues à l'aide de l'optique de la caméra et/ou les 30 informations obtenues à l'aide des autres capteurs puissent être traitées, par exemple, afin de pouvoir ajouter des éléments graphiques supplémentaires dans l'unité d'affichage, comme des flèches d'avertissement ou des diagrammes de distances.
L'optique de la caméra peut être disposée à l'arrière ou à l'avant du véhicule. Dans le cas o une seule optique de 5 caméra est prévue, il est avantageux de placer celle-ci au milieu du véhicule afin de pouvoir obtenir des informations graphiques de l'environnement du véhicule à partir d'une position la plus central possible. Lorsque plusieurs optiques de caméras sont utilisées, il est avantageux de positionner 10 celles-ci de façon à obtenir la zone de détection la plus importante possible Cela est possible, par exemple, en disposant les optiques de caméras à l'intérieur ou à proximité des boîtiers des phares.
Dans une conception de la présente invention, il est 15 avantageux que l'optique de la caméra soit pivotante autour d'un ou plusieurs axes et/ou mobile le long d'un ou plusieurs axes. En principe, l'optique de la caméra peut être réglée de telle sorte qu'un réglage soit possible dans six degrés de liberté. Cependant, pour des raisons de coût et/ou de poids 20 et/ou de limitations de l'encombrement, il peut être souhaitable de permettre une pivotement et/ou un mouvement de l'optique de la caméra dans moins de six degrés de liberté.
Le mouvement et/ou le pivotement de l'optique de la caméra permet de choisir le cadrage. Afin de représenter, dans 25 un cadrage déterminé, des personnes et/ou des objets avec le moins de distorsions possible et avec une haute résolution ou netteté, il est avantageux que la focale de l'optique de la caméra soit également réglable. La focale de l'optique de la caméra peut être réalisée aussi bien physiquement, grâce au 30 réglage de la distance entre l'objectif et la surface de projection de l'optique de la caméra, que par l'intermédiaire d'un traitement numérique lorsque des caméras numériques sont utilisées.
La présente invention concerne en outre un dispositif de commande pour un système de détection pour véhicules, notamment des véhicules automobiles, destiné au réglage de la focale et/ou du cadrage d'une optique de caméra adaptée à la 5 fixation sur un véhicule, moyennant quoi le disositif de commande peut être couplé ou est couplé à un générateur de signaux, de façon à ce que le réglage de l'optique de la caméra puisse être réalisé en fonction des signaux générés par les capteurs. Le dispositif de commande peut également être 10 réalisé séparément, par exemple afin d'équiper des véhicules plus anciens.
L'invention concerne en outre un procédé pour un système de détection optique qui se caractérise par le fait que, lorsque le véhicule s'approche d'un objet de son 15 environnement, la focale d'une optique de caméra est réduite, de façon à ce que le cadrage soit agrandi et permette la détection de l'ensemble de l'objet ou des parties importantes de celuici. Par exemple, si le véhicule recule en direction d'un obstacle, la focale de l'optique de la caméra est réduite 20 de façon à ce que l'obstacle puisse être détecté complètement ou au moins dans sa majeure partie même lorsque le véhicule s'approche fortement, ce qui n'est pas le cas lorsque la focale n'est pas réglée. Dans ce contexte, lorsqu'on parle du réglage de la focale de l'optique de la caméra, cela signifie 25 aussi bien un réglage physique de la focale pour des caméras conventionnelles qu'un réglage numérique de la focale pour des caméras numériques.
La présente invention concerne en outre un procédé pour un système de détection optique qui se caractérise en ce que, 30 lorsqu'un véhicule s'approche d'un obstacle, une optique de caméra est pivotée et/ou déplacée, de façon à ce qu'une détection de l'ensemble de l'objet ou de ses parties importantes soit possible. Par exemple, si un obstacle, ayant la forme d'un pieu décalé par rapport au milieu du véhicule, se trouve derrière un véhicule qui se gare en marche arrière, une optique de caméra disposée au milieu du véhicule est pivotée de telle sorte que le pieu reste à l'intérieur du 5 cadre de l'image même si le véhicule s'en approche fortement.
Ce cadre d'image peut être représenté dans une unité d'affichage décrite ci-dessus.
Bien entendu, les procédés mentionnés peuvent également être combinés entre eux de façon à ce lorsqu'un véhicule 10 s'approche fortement d'un objet se trouvant dans l'environnement du véhicule, la focale de l'optique de la caméra est réduite et l'optique de la caméra elle-même est pivotée et/ou déplacée.
D'autres conceptions et détails avantageux de l'invention 15 sont décrits dans la description suivante, dans laquelle l'invention est expliquée et décrite à l'aide des exemples de réalisation représentés sur les figures, qui montrent: Figure 1: une vue schématique d'un système de détection optique de l'invention selon un premier mode de réalisation; 20 et Figure 2: une vue schématique d'un système de détection de l'invention selon un deuxième mode de réalisation.
Sur la figure 1, un système de détection optique de l'invention, désigné par le repère 2, est représenté 25 schématiquement, il comprend deux optiques de caméras 4 et 6, un dispositif de commande 8 et une unité d'affichage 10. Les optiques de caméras 4 et 6 sont intégrées dans les boîtiers des phares 12 et 14 représentés schématiquement, et qui font euxmêmes partie de l'avant d'un véhicule non représenté. Dans 30 les boîtiers des phares 12 et 14, se trouvent les phares proprement dits 16 et 18 ainsi que des clignotants 20 et 22.
Les optiques de caméras 4 et 6 sont réglables en ce qui concerne la focale et/ou le cadrage et reliées au dispositif de commande 8 par l'intermédiaire de lignes de données 24 et 26. Les optiques de caméras 4 et 6 sont en outre reliées par l'intermédiaire de lignes de données 28 et 30 à l'unité d'affichage 10. Le dispositif de commande 8 est relié à 5 l'unité d'affichage 10 par l'intermédiaire d'une ligne de données 32.
Trois capteurs à ultrasons 34, 36 et 38 sont prévus, qui sont intégrés dans le pare-choc du véhicule non représenté, et sont reliés, par l'intermédiaire de lignes de données 40, 42 10 et 44 au dispositif de commande 8.
Avec le système de détection 2 représenté, des objets se trouvant dans l'environnement du véhicule peuvent être détectés. Par exemple, grâce à l'optique de la caméra 4, une information graphique d'un arbre 46 se trouvant dans 15 l'environnement du véhicule est générée et l'information graphique est transmise à l'unité d'affichage par l'intermédiaire de la ligne de données 28. L'unité d'affichage 10 comprend un cadre d'image 48 dans lequel une reproduction 50 de l'arbre 46 est affiché. Le conducteur du véhicule 20 obtient donc une information directe sur le type et la taille de l'obstacle se trouvant dans l'environnement du véhicule, en l'occurrence de l'arbre 46.
L'arbre 46 peut également être détecté par un ou plusieurs capteurs à ultrasons. Les signaux appropriés peuvent 25 être transmis au dispositif de commande 8 par l'intermédiaire des lignes de données 40, 42 ou 44. Si le véhicule s'approche de l'arbre 46, la focale et/ou le cadrage de l'optique de la caméra 4 et/ou 6 sont réglés, grâce au fait que le dispositif de commande 8 envoie des signaux de commande appropriés aux 30 optiques de caméras 4 et/ou 6 par l'intermédiaire des lignes de données 24 et 26. L'arbre 46 peut ainsi être représenté complètement ou au moins dans sa majeure partie dans le cadre 48 de l'unité d'affichage 10 lorsque le véhicule s'approche, grâce au réglage de la focale et/ou du cadrage de l'optique de caméra 4 et/ou de l'optique de caméra 6.
Les signaux obtenus à l'aide des capteurs à ultrasons 34, 36 ou 38 et transmis par l'intermédiaire des lignes de données 5 40, 42 ou 44 au dispositif de commande 8, peuvent par contre être analysés de façon à ce que, par l'intermédiaire de la ligne de données 32 de l'unité d'affichage 10, dans une zone supplémentaire 52, des éléments graphiques puissent être affichés, qui permettent au conducteur de visualiser la 10 distance par rapport à l'obstacle 46. Bien entendu, des avertissements sonores appropriés peuvent être prévus en option ou de manière supplémentaire.
Le système de détection optique 102 représenté sur la figure 2 correspond, en ce qui concerne plusieurs composants, 15 au système de détection 2 décrit sur la figure 1. Les optiques de caméras 4 et 6, un dispositif de commande 8 et une unité d'affichage 10 sont prévus. Contrairement à la figure 1, un dispositif de reconnaissance d'image 60 est prévu, qui est relié à l'optique de caméra 4 ou à l'optique de caméra 6 par 20 l'intermédiaire de lignes de données 62 et 64. Le dispositif de reconnaissance d'image 60 est, en outre, relié, par l'intermédiaire d'une ligne de données 66, au dispositif de commande 8.
Grâce aux optiques de caméras 4 et 6, des obstacles dans 25 l'environnement du véhicule, donc par exemple l'arbre 46, peuvent être détectés. Les informations graphiques ainsi obtenues peuvent être transmises, par l'intermédiaire des lignes de données 62 et 64, au dispositif de reconnaissance d'image 60 qui traite les informations graphiques et transmet 30 des signaux appropriés au dispositif de commande 8 par l'intermédiaire de la ligne de données 66. En fonction des signaux transmis par le dispositif de reconnaissance d'image 60, le dispositif de commande 8 peut commander, par l'intermédiaire de la ligne de données 24 resp. 26, les optiques de caméras 4 resp. 6 en ce qui concerne la focale et/ou le cadrage.
Si le dispositif de reconnaissance d'image 60 détecte un 5 grossissement de l'obstacle 46, par exemple par la comparaison de deux informations graphiques successives, cette information peut être transmise, par l'intermédiaire de la ligne de données 66, au dispositif de commande 8, qui peut commander, par l'intermédiaire de la ligne de données 24, l'optique de 10 caméra 4 de telle sorte que la focale soit réduite afin que l'obstacle 46 reste entièrement ou au moins partiellement visible même lorsque le véhicule s'approche fortement de l'obstacle 46.

Claims (14)

REVENDICATIONS
1. Système de détection optique (2, 102) pour véhicules, notamment des véhicules automobiles, avec une optique de 5 caméra (4, 6) fixée sur le véhicule et avec un dispositif de commande (8) pour commander la focale et/ou le cadrage de l'optique de la caméra (4, 6), caractérisé en ce que le dispositif de commande (8) peut être couplé avec un générateur de signaux (34, 36, 38, 60), de telle sorte que la commande de 10 la focale et/ou du cadrage de l'optique de la caméra (4, 6) puisse être réalisée en fonction des signaux produits par el générateurs de signaux (34, 36, 38, 60).
2. Système de détection optique (2, 102) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur de 15 signaux (34, 36, 38) est constitué de capteurs qui peuvent être fixés sur le véhicule pour la détection d'objet dans l'environnement du véhicule.
3. Système de détection optique (2, 102) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les capteurs (34, 20 36, 38) sont constitué d'un système d'aide au stationnement et/ou d'un système de régulation de distance et/ou d'un système d'alarme d'écart de trajectoire et/ou d'un système de vision nocturne et/ou d'un système de reconnaissance précoce de situations dangereuses.
4. Système de détection optique (2, 102) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les capteurs sont des capteurs à ultrasons, radar ou à infragrouge (34, 36, 38).
5. Système de détection optique (2, 102) selon l'une des 30 revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur de signaux est constitué d'un dispositif de reconnaissance de motif ou d'image (60).
6. Système de détection optique (2, 102) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une unité d'affichage (10) est prévue et couplée à l'optique de caméra (4, 6) et/ou au dispositif de commande (8).
7. Système de détection optique (2, 102) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'optique de caméra (4, 6) peut être fixée à l'arrière du véhicule.
8. Système de détection optique (2, 102) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'optique de 10 caméra (4, 6) peut être fixée à l'avant du véhicule.
9. Système de détection optique (2, 102) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'optique de caméra (4, 6) pivote autour d'un ou plusieurs de ses axes et/ou est mobile le long d'un ou plusieurs de ses axes.
10. Dispositif de commande pour un système de détection (2) pour véhicules, notamment des véhicules automobiles, qui est adapté à la commande de la focale et/ou du cadrage d'une optique de caméra (4, 6) pouvant être fixée sur le véhicule, caractérisé en ce que le dispositif de commande (8) peut être 20 couplé ou est couplé à un générateur de signaux (34, 36, 38, 60), de façon à ce que la commande de l'optique de caméra (4, 6) puisse être réalisée en fonction des signaux produits par le générateur de signaux (34, 36, 38, 60).
11.Procédé pour un système de détection optique (2, 102) 25 selon l'une des revendications 1 à 9 ou pour un dispositif de commande (8) selon la revendication 10, caractérisé en ce que, lorsque le véhicule s'approche d'un objet (46) dans l'environnement du véhicule, la focale de l'optique de caméra (4, 6) est réduite, afin que le cadrage détecté soit agrandi 30 et de permettre une détection de l'ensemble de l'objet ou de ses parties importantes.
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 ou pour un dispositif de commande (8) selon la revendication 10, caractérisé en ce que, lorsque le véhicule s'approche d'un objet (46) dans l'environnement du véhicule, l'optique de caméra (4, 6) est pivotée ou déplacée, afin de permettre la détection de l'ensemble de l'objet ou de ses parties importantes.
13. Procédé pour un système de détection optique (2, 102) selon la revendication 11 et 12, caractérisé en ce que, lorsque le véhicule s'approche d'un objet (46) dans l'environnement du véhicule, la focale de l'optique de caméra 10 (4, 6) est réduite et l'optique de caméra (4, 6) est pivotée et/ou déplacée.
14. Procédé pour un système de détection optique (2, 102) avec une optique de caméra (4, 6) fixée sur un véhicule et avec un dispositif de commande (8) pour commander la focale 15 et/ou le cadrage de l'optique de caméra (4, 6) et avec un générateur de signaux (34, 36, 38, 60) fixé sur le véhicule, caractérisé en ce que la commande de la focale et/ou du cadrage de l'optique de caméra (4, 6) est réalisée en fonction des signaux produits par le générateur de signaux (34, 36, 38, 20 60).
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