FR3089890A1 - Système de surveillance pour véhicule automobile - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système de surveillance (10) d’un individu (3) situé à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule automobile, le système de surveillance comportant : - un dispositif d’illumination (11) infrarouge adapté à émettre un faisceau lumineux source (12) en direction de l’individu, ce faisceau lumineux source présentant une puissance lumineuse source ayant une valeur maximale (Pmax) réglable ; - un détecteur (13) adapté à mesurer une distance (D) entre le dispositif d’illumination et un ou les deux yeux (4, 5) de l’individu et à délivrer un signal de mesure (Sm) représentatif de cette distance ; et - une unité de commande (15) configurée pour traiter le signal de mesure et régler la valeur maximale de la puissance lumineuse source en fonction de ce signal. Figure de l’abrégé : figure 2
Description
Description
Titre de l'invention : Système de surveillance pour véhicule automobile
[0001] Domaine technique auquel se rapporte l'invention
[0002] La présente invention concerne de manière générale le domaine des systèmes de surveillance équipant un véhicule.
[0003] Elle concerne plus particulièrement un système de surveillance d’un individu situé à l’intérieur de l’habitacle d’un véhicule.
Arrière-plan technologique
[0004] De manière connue, les systèmes de surveillance destinés à surveiller un individu situé à l’intérieur de l’habitacle d’un véhicule automobile comportent un dispositif d’illumination, de préférence infrarouge, qui émet un faisceau lumineux source en direction de cet individu, ce faisceau lumineux source présentant une puissance lumineuse source ayant une valeur maximale réglable.
[0005] Si cette valeur maximale est mal réglée, par exemple si elle est trop élevée, un inconfort oculaire peut être ressenti par l’individu, du fait que son œil (gauche ou droit) ou bien ses deux yeux sont illuminés par le dispositif d’illumination.
[0006] Cet inconfort oculaire survient lorsque la quantité d’énergie (Joules) ou de puissance (Watts) par unité de surface (centimètres-carré par exemple) dans le plan des yeux de l’individu est supérieure à un seuil de confort, ce seuil étant bien évidemment propre à chaque individu.
[0007] Ainsi, pour la même valeur maximale de la puissance lumineuse source, il est possible de se situer en-dessous ou au-dessus de ce seuil selon que la distance entre le dispositif d’illumination et le ou les yeux de l’individu est faible ou importante.
[0008] En pratique, cette distance n’est pas facilement connue.
[0009] Aussi, dans les systèmes de surveillance de l’art antérieur, une double limitation est implémentée :
[0010] - une distance minimum d’utilisation, en dessous de laquelle il est par exemple inconfortable d’utiliser le système ;
[0011] - une valeur maximale de la puissance lumineuse source que le système de surveillance ne devra jamais dépasser.
[0012] Cependant, dans ce mode de fonctionnement, le dispositif d’illumination n’est pas utilisé de manière optimale. En effet, si l’individu est situé très loin du dispositif d’illumination, alors la puissance lumineuse source aurait pu être plus grande. A l’inverse, il est peut-être possible d’utiliser le système de surveillance en dessous de la distance limite (pour laquelle le seuil de confort aurait été atteint) si la valeur maximale de la puissance lumineuse source était plus faible.
[0013] Obj et de Γ invention
[0014] Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose un système de surveillance dans lequel le dispositif d’illumination est commandé de manière améliorée.
[0015] Plus particulièrement, on propose selon l’invention un système de surveillance d’un individu situé à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule automobile, ledit système de surveillance comportant :
[0016] - un dispositif d’illumination infrarouge adapté à émettre un faisceau lumineux source en direction dudit individu, ledit faisceau lumineux source présentant une puissance lumineuse source ayant une valeur maximale réglable ;
[0017] - un détecteur adapté à mesurer une distance entre ledit dispositif d’illumination et le ou les yeux dudit individu et à délivrer un signal de mesure représentatif de cette distance ; et
[0018] - une unité de commande configurée pour traiter ledit signal de mesure et régler ladite valeur maximale de la puissance lumineuse source en fonction de ce signal.
[0019] Ainsi, en réglant la puissance lumineuse source à sa valeur maximale en fonction de la distance mesurée, on assure le confort de l’individu surveillé sans limiter inutilement la puissance lumineuse source.
[0020] En fixant un seuil pour la puissance par unité de surface (W/cm2) dans le plan des yeux de l’individu, et en connaissant la distance entre son ou ses yeux et le dispositif d’illumination, il est possible de régler la valeur maximale que doit fournir le dispositif d’illumination pour que l’exposition oculaire reste en dessous d’un seuil prédéfini.
[0021] D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du système de surveillance conforme à l’invention sont les suivantes :
[0022] - ledit système de surveillance comporte une première caméra ;
[0023] - ladite première caméra est sensible dans une bande de longueurs d’onde dudit dispositif d’illumination ;
[0024] - ledit détecteur comprend ladite première caméra ;
[0025] - ladite première caméra du système de surveillance est une caméra 2D ;
[0026] - ledit détecteur comprend une deuxième caméra ;
[0027] - ladite deuxième caméra du système de surveillance est une caméra 3D ;
[0028] - ledit système de surveillance comporte une unité d’analyse conçue pour générer, par traitement d'au moins une première image prise par ladite première caméra, un signal représentatif d’un niveau d’inaptitude à la conduite dudit individu.
[0029] Dans un mode de réalisation particulier, ladite unité de commande règle ladite valeur maximale de la puissance lumineuse source à une valeur maximale de sécurité, lorsque ladite distance mesurée par le détecteur est inférieure à une distance seuil prédé3 terminée.
[0030] Dans un autre mode de réalisation particulier, ladite unité de commande règle ladite valeur maximale de la puissance lumineuse source sensiblement à zéro, lorsque ledit détecteur délivre un signal de mesure représentatif d’une distance non mesurée.
[0031] Description détaillée d’un exemple de réalisation
[0032] 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.
[0033] Sur les dessins annexés :
[0034] [fig.l] est une vue schématique d’un véhicule et de son habitacle qui comprend un système de surveillance d’un individu présent dans cet habitacle ;
[0035] [fig.2] est une vue schématique du système de surveillance de la figure 1 selon un premier mode de réalisation ; et
[0036] [fig.3] est une vue schématique du système de surveillance de la figure 1 selon un deuxième mode de réalisation.
[0037] En préambule, on notera que les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation représentés sur les différentes figures seront référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois.
[0038] Sur la figure 1, on a représenté une vue générale de dessus d’un véhicule 1 automobile et de son habitacle 2, avec les sièges avant et la banquette arrière.
[0039] Un système de surveillance 10 selon l’invention est embarqué à l’intérieur de l’habitacle 2 du véhicule 1 pour permettre l’acquisition de l’environnement cabine et de ses occupants (conducteur, passager(s) avant et/ou arrière).
[0040] Ce système de surveillance 10 peut être soit un système de type IMS (pour « Interior Monitoring System » en anglais) qui observe l’ensemble de l’environnement cabine, ou bien un système de type DMS (pour « Driver Monitoring System » en anglais) qui observe plus spécifiquement le conducteur 3 du véhicule 1.
[0041] Dans les deux cas, le système de surveillance 10 est destiné à observer un individu (par ex. le conducteur 3) situé à l’intérieur de l’habitacle 2 du véhicule 1, cet individu étant susceptible de réfléchir la lumière, en particulier la lumière infrarouge (IR), en direction du système de surveillance 10 qui lui fait sensiblement face.
[0042] A cet effet, il est généralement positionné dans les modules de toits du véhicule 1 mais peut aussi être en face du conducteur 3, au niveau du tableau de bord, ou près du montant, ou encore en console centrale.
[0043] Le système de surveillance 10 est directement orienté vers les occupants du véhicule 1 et présente un champ de vision 7 (voir figure 1), ici de façon à couvrir toutes les positions possibles des occupants dans le véhicule 1.
[0044] On a représenté sur les figures 2 et 3, deux modes de réalisation particuliers du système de surveillance 10 conforme à l’invention.
[0045] Comme le montrent de manière schématique ces figures, le système de surveillance 10 de l’invention comporte trois éléments que nous allons décrire plus en détail par la suite :
[0046] - un dispositif d’illumination 11 infrarouge (IR) ;
[0047] - un détecteur (référence 13 sur la figure 2 et référence 16 sur la figure 3) ; et
[0048] - une unité électronique 15.
[0049] Le dispositif d’illumination 11, qui peut être commandé par l’unité électronique 15 (on verra de quelle manière dans la suite de la description), comprend une source de lumière IR (non visible sur les figures) dont la puissance d’émission peut être modulée, par exemple via un pilotage en courant.
[0050] Ainsi commandé, le dispositif d’illumination 11 émet un faisceau lumineux source 12 en direction du conducteur 3 qui va alors réfléchir - au moins partiellement - le faisceau lumineux source 12. Commandé par l’unité électronique 15, le faisceau lumineux source 12 présente une puissance lumineuse source (en Watts) ayant une valeur maximale, ci-après notée Pmax, qui est réglable.
[0051] La source de lumière du dispositif d’illumination 11 est une diode électroluminescente (« Light-emitting diode » ou LED) émettant dans l’IR, par exemple à une longueur d’onde de 940 nm (longueur d’onde centrale λ0), dans une bande de longueurs d’onde ayant une largeur d’émission d’environ 40 nm autour de la longueur d’onde centrale λ0. En variante, la source de lumière du dispositif d’illumination 11 pourrait être une diode laser à cavité verticale émettant par la surface (ou VCSEL pour vertical-cavity surface-emitting laser) émettant dans l’IR, par exemple à une longueur d’onde de 940 nm (longueur d’onde centrale λ0), dans une bande de longueurs d’onde ayant une largeur d’émission d’environ 10 nm autour de la longueur d’onde centrale λ0.
[0052] L’intérêt d’utiliser un dispositif d’illumination 11 infrarouge est que le rayonnement électromagnétique à une telle longueur d’onde est peu ou pas visible pour l’œil humain.
[0053] En variante, la diode pourrait émettre à une longueur d’onde de 850 nm, ou bien à toute autre longueur d’onde dans le proche infra-rouge comprise entre 800 nm et 15 μιη.
[0054] Avantageusement, le dispositif d’illumination 11 peut comprendre, en aval de la source de lumière, un système optique adapté à mettre en forme le faisceau lumineux source 12 émis par la source de lumière. Ce système optique peut être simplement formé d’une unique lentille, ou bien d’un doublet. En variante, on peut prévoir un système optique complexe pour donner des propriétés particulières au faisceau lumineux source 12 (ouverture numérique, polarisation, qualité optique, etc...).
[0055] Le détecteur 13 ; 16 du système de surveillance mesure la distance, ci-après notée D, entre le dispositif d’illumination 11 et un ou les deux yeux 4, 5 du conducteur 3 et délivre un signal de mesure (voir flèches entre le détecteur et l’unité électronique 15 sur les figures 2 et 3) qui est représentatif de cette distance D mesurée.
[0056] Ce signal de mesure est alors reçu par l’unité de commande 15 du système de surveillance 10 qui le traite et qui, en retour, règle la valeur maximale Pmax de la puissance lumineuse source en fonction de ce signal.
[0057] De préférence, le système de surveillance 10 comporte une première caméra 13. Cette première caméra est adaptée à acquérir des premières images de l’ensemble de l’habitacle 2 du véhicule 1, et plus particulièrement de l’individu 3 dans cet habitacle 2. En pratique, c’est cette première caméra 13 qui fixe le champ de vision 7 (voir fig. 1) du système de surveillance 10.
[0058] Avantageusement, la première caméra 13 est sensible dans une bande de longueurs d’onde du dispositif d’illumination 11 infrarouge. Ainsi, la plage de sensibilité de la première caméra 13 comprend au moins la longueur d’onde d’émission du dispositif d’illumination 11 (ici la longueur d’onde centrale λ0 = 940 nm de la LED infrarouge). La plage de sensibilité peut également s’étendre sur une largeur de sensibilité autour de la longueur d’onde d’émission. De préférence, la plage de sensibilité n’est pas plus grande que la largeur d’émission de la source de lumière du dispositif d’illumination.
[0059] Dans un mode de réalisation particulier, on pourrait prévoir que la première caméra est également sensible dans une autre bande de longueurs d’onde, par exemple dans le visible, de manière à pouvoir acquérir des premières images du conducteur sans l’aide du dispositif d’illumination. Ces images peuvent être combinées avec celles acquises grâce au dispositif d’illumination pour améliorer les capacités de reconnaissance de la première caméra.
[0060] Dans les deux modes de réalisation représentés sur les figures 2 et 3, le système de surveillance 10 comporte une unité d’analyse 19 (incluant par exemple un calculateur), qui génère, par traitement d'au moins une première image IMG (voir flèche entre la première caméra 13 et l’unité d’analyse 19) prise par la première caméra 13, un signal SN1 (typiquement un signal électrique) qui est représentatif d’un niveau d’inaptitude à la conduite du conducteur 3.
[0061] Le « niveau d'inaptitude à la conduite » peut être par exemple un niveau de somnolence ou bien un niveau de distraction du conducteur 3.
[0062] L’unité d’analyse 19 reçoit (par exemple sous forme numérique) l’image IMG acquise par la première caméra 13 et procède à l’analyse de cette image acquise IMG, ou éventuellement d’une séquence d’images IMG ainsi acquises, afin d’identifier grâce à des algorithmes connus de reconnaissance de formes, le visage 9 du conducteur 3 et/ ou certaines zones du visage 9 du conducteur 3, puis de déterminer notamment le niveau d’inaptitude à la conduite du conducteur 3.
[0063] L’unité d’analyse 19 détermine par exemple le niveau de somnolence du conducteur 3 en identifiant les zones de l’image IMG correspondant aux yeux 4, 5 du conducteur 3 et en mesurant (dans une séquence d’images IMG) la durée et/ou la fréquence de clignement des yeux 4, 5 du conducteur 3.
[0064] L’unité d’analyse 19 estime le niveau de distraction du conducteur 3 en déterminant par exemple la posture de la tête du conducteur 3 et/ou l’évolution (au moyen d’une séquence d’images IMG) de cette posture au cours du temps.
[0065] L’unité d’analyse 19 peut enfin évaluer (par analyse de l’image acquise IMG ou d’une séquence d’images IMG acquises) et utiliser, pour déterminer le niveau de distraction et/ou le niveau de somnolence, la direction de regard du conducteur 3, ou l’évolution de cette direction de regard au cours du temps.
[0066] 1 a-mode de réalisation [Figure 2)
[0067] Dans le premier mode de réalisation représenté sur la figure 2, le système de surveillance 10 est tel que le détecteur comprend ici la première caméra 13 décrite cidessus.
[0068] De préférence, cette première caméra 13 est une caméra 2D (par contraste avec une caméra 3D, voir ci-après). On entend par là que les premières images acquises au moyen de cette caméra 2D sont des images bi-dimensionnelles classiques.
[0069] En tant que détecteur du système de surveillance 10, la première caméra 13 permet donc de mesurer la distance D qui sépare les yeux 4, 5 du conducteur 3 du dispositif d’illumination 11 du système de surveillance 10.
[0070] En pratique, la distance D est la distance entre un plan 8 qui passe par les deux yeux 4, 5 du conducteur 3 et qui est perpendiculaire à un axe optique du dispositif d’illumination 11 et un plan caractéristique du dispositif d’illumination 11, par exemple le plan de la source lumineuse ou bien le plan de la pupille de sortie du système optique placé devant cette source lumineuse.
[0071] Pour mesurer cette distance D entre l’utilisateur et le système, le détecteur 13 traite une ou plusieurs premières images acquises par la caméra 2D et délivre un signal de mesure Sm représentatif de cette distance D.
[0072] Ceci est ici réalisé grâce à la caméra 2D 13 qui transmet une première image, ou une série de plusieurs premières images à un micro-processeur intégré du détecteur configuré pour traiter ces premières images 131, par exemple grâce à des procédés de traitement d’images connus et reconnaître, dans chaque image IMG, l’image des deux yeux 4, 5 de l’individu 3, ou localiser dans chaque première image IMG1 la pupille de chaque œil 4, 5.
[0073] Le micro-processeur détermine alors l’écartement angulaire (en degrés ou radians) entre les deux yeux 4,5 du conducteur 3 depuis le détecteur 13 et, si la valeur de la distance inter-pupillaire E (voir fig. 2) entre les deux yeux 4, 5 du conducteur 3 est connue (par exemple par une mesure préalable ou bien par approximation en prenant une valeur moyenne), en déduit approximativement (par calcul ou par lecture dans une table) la distance D recherchée.
[0074] Un telle méthode de mesure de distance entre une caméra bi-dimensionnelle et un individu, est par exemple décrite dans l’article de K. A. Rahman et al., « Person-toCamera Distance Measurement Based on Eye-Distance », 2009 Third International Conference on Multimedia and Ubiquitous Engineering, June 2009.
[0075] La distance D est alors encodée sous la forme du signal de mesure Sm délivré par le détecteur 13 à l’unité de commande 15.
[0076] Comme expliqué ci-dessus, l’unité de commande 15 traite alors le signal de mesure Sm et règle la valeur maximale Pmax de la puissance lumineuse source du dispositif d’illumination 11 en fonction de ce signal Sm.
[0077] Dans un mode de réalisation particulièrement sécuritaire, l’unité de commande 15 règle cette valeur maximale Pmax sensiblement à zéro, lorsque le détecteur 13 délivre un signal de mesure Sm représentatif d’une distance non mesurée.
[0078] Par « distance non mesurée », on entend que la mesure de la distance D entre le dispositif d’illumination 11 et les yeux 4, 5 du conducteur 3 n’a pas été possible ou est absente.
[0079] Ce cas survient si le détecteur 13 n’est plus en mesure de trouver les yeux 4, 5 du conducteur 3 dans la ou les premières images acquises par la caméra 2D.
[0080] Dans ce « mode de sécurité », l’unité de commande 15 pilote le dispositif d’illumination 11 pour couper l’illumination du conducteur 3. En effet, le détecteur 13 ne pouvant plus déterminer quelle est la distance réelle entre le conducteur 3 et le dispositif d’illumination 11, il est possible que cette distance soit inférieure à une distance seuil de sorte qu’il existe un risque d’inconfort ou de sécurité oculaire pour le conducteur 3 si la valeur maximale Pmax de la puissance lumineuse source est trop élevée.
[0081] Ainsi, cette valeur maximale Pmax est réglée soit à une valeur nulle, soit à une valeur proche de zéro (par exemple 1 mW) afin d’éviter pour des raisons électroniques d’éteindre complètement la source lumineuse du dispositif d’illumination.
[0082] Une fois en mode de sécurité, il est possible de passer périodiquement par une phase de contrôle. Lors d’une phase de contrôle, le système de surveillance 10 rallume l’illumination (i.e. l’unité de commande règle la valeur maximale Pmax à une valeur de contrôle prédéterminée) pour une courte période de temps afin de s’assurer que les yeux 4, 5 du conducteur 3 ne sont pas revenus sur des positions détectables par le détecteur 13.
[0083] Si lors de l’une de ces phases de contrôle, les yeux 4, 5 sont de nouveau détectés, alors le système de surveillance 10 retourne dans un mode de fonctionnement normal. Si les yeux 4, 5 ne sont pas détectés, alors le système retourne en mode de sécurité jusqu’à la prochaine phase de contrôle.
[0084] 2 ™e-mode de réalisation (Figure 3)
[0085] Dans le deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 3, le système de surveillance 10 est tel que le détecteur comprend ici une deuxième caméra 16.
[0086] Ainsi, dans ce mode de réalisation particulier, le système de surveillance 10 comporte deux caméras :
[0087] - la première caméra 13 (ici une caméra 2D) qui transmet ses premières images IMG à l’unité d’analyse 19 pour déterminer le niveau d’inaptitude à la conduite du conducteur 3 (voir explications ci-dessus) ; et
[0088] - la deuxième caméra 16 qui par acquisition et analyse de deuxièmes images permet de mesurer la distance D entre le dispositif d’illumination 11 et les yeux 4, 5 du conducteur 3.
[0089] On pourrait aussi prévoir que la première caméra 13 acquiert et traite également des premières images pour fournir à l’unité de commande 15 une autre estimation estimer déterminer comme précédemment la distance
[0090] De préférence, cette deuxième caméra 16 est une caméra 3D (par contraste avec la caméra 2D décrite ci-dessus). On entend par là que les deuxièmes images acquises au moyen de cette caméra 3D sont des images tri-dimensionnelles, qui par rapport à une image bi-dimensionnelle classique (obtenue par exemple au moyen d’une caméra 2D standard telle que celle décrite ci-dessus), contient, pour chaque pixel de l’image, une information supplémentaire sur la distance entre la caméra 3D et le point dans la scène observée (par exemple le point 6 du visage du conducteur 3 dans la figure 3) correspondant à ce pixel.
[0091] La caméra 3D 16 est ici une caméra du type TOF (pour « time of flight » en anglais) comprenant un capteur matriciel («focal plane array »), par exemple formé d’une matrice CMOS (« Complementary Metal Oxide Semiconductor »), dont les pixels photosensibles sont sensibles dans l’infrarouge, au moins dans une bande d’absorption incluant la bande étroite d’émission (autour de la longueur d’onde centrale λ0) du dispositif d’illumination 11.
[0092] Avantageusement, la caméra 3D 16 peut également comprendre une optique de collection, par exemple une lentille simple ou un système optique plus complexe.
[0093] Ainsi, une caméra 3D de type TOF permet de reconstruire une cartographie tridimensionnelle de la scène qu’il observe et d’y détecter des formes, voire d’y reconnaître des objets (un corps humain ou une partie d’un corps humain, les yeux ou le visage d’un individu, etc...).
[0094] Pour fonctionner de manière optimale, le détecteur 16, incluant la caméra 3D de type TOF, doit utiliser un faisceau lumineux source 12 modulé temporellement.
[0095] A cet effet, l’unité de commande 15 génère un signal de modulation Smod (par ex. un signal de courant modulé) et commande (voir flèche sur la figure 3) le dispositif d’illumination 11 au moyen de ce signal de modulation Smod (via un pilotage en courant, par exemple de type PWM) de sorte que le faisceau lumineux source 12 émis présente une puissance lumineuse source modulée temporellement.
[0096] Par exemple, dans un mode de fonctionnement nominal, le signal de modulation Smod généré par l’unité de commande 15 est tel que le dispositif d’illumination 11 :
[0097] - pendant une période d’activation (appelée aussi « période d’intégration ») : émet une série périodique d’impulsions en créneaux de puissance crête Po (inférieure à Pmax) et de largeur At (typiquement comprise entre 10 picosecondes et 1 nanoseconde), à une fréquence comprise entre 1 et 100 gigahertz (GHz) ; et
[0098] - pendant une autre période dite d’inactivation (typiquement comprise entre 10 ps et 1 ns) : n’émet pas de faisceau lumineux source (le signal de courant reçu en entrée du dispositif d’illumination 11 - et donc de la source lumineuse - étant par exemple signal de courant nul).
[0099] On va maintenant décrire, en référence notamment au document « Time-of-Flight Camera - An Introduction » (Texas Instruments Technical White Paper SLOA190B, May 2014), comment le détecteur 16 mesure la distance D entre le dispositif d’illumination 11 et l’œil ou les yeux 4, 5 de l’individu 3.
[0100] La caméra 3D 16 du système de surveillance 10 mesure le temps, appelé « temps de vol », mis par le faisceau lumineux source 12 (par exemple sous la forme d’une impulsion lumineuse ou d’une série d’impulsions lumineuses) pour faire un aller-retour entre le dispositif d’illumination 11 et le visage 9 du conducteur 3.
[0101] Plus précisément, et comme cela est représenté sur la figure 3 pour un point 6 particulier du visage 9 du conducteur 3, la caméra 3D mesure le temps que met la lumière pour :
[0102] - aller de la source lumineuse au visage 9 du conducteur 3 : ceci est représenté par le rayon aller 17 du faisceau lumineux source 12 qui impacte le visage 9 au point 6 ; puis
[0103] - revenir vers le dispositif d’illumination 10 : ceci est représenté le rayon retour 18 du faisceau « réfléchi » pour aller de du visage 9 (i.e. point 6) au capteur matriciel de la caméra 3D (en fait un pixel particulier de ce capteur).
[0104] Ainsi, pour chaque point d’une image acquise par la caméra 3D correspondant à un pixel particulier de son capteur matriciel, il est possible à partir du temps de vol de remonter à l’information concernant la distance parcourue par la lumière le long du rayon aller 17 puis du rayon retour 18. Et si la position relative du détecteur 16 par rapport au dispositif d’illumination 11 est connue (ce qui est le cas par construction), il est alors possible de déterminer facilement la distance entre le point 6 particulier du visage 9 du conducteur 3 et le détecteur 16 ou le dispositif d’illumination 11.
[0105] Avantageusement, le détecteur 16 comprend des moyens de calcul de la distance D entre le dispositif d’illumination 11 et l’un ou les deux yeux 4, 5 du conducteur 3 à partir du temps de vol mesuré pour chaque pixel du capteur matriciel.
[0106] Ces moyens de calcul peuvent par exemple inclure un micro-contôleur (non représenté) intégré à la caméra 3D 16 qui :
[0107] - traitent une ou plusieurs deuxièmes images IMG2 acquises par la caméra 3D pour reconnaître dans ces images les yeux 4, 5 du conducteur et/ou localiser leurs pupilles (ou les centres de ces pupilles) : ceci revient en pratique à trouver dans les deuxièmes images IMG2 le ou les pixels (voire le ou les sous-pixels) correspondant aux yeux 4, 5 ou aux pupilles ;
[0108] - calculer pour le ou les pixels correspondants la distance D recherchée à partir des données de temps de vol mesurées pour ces pixels ; et
[0109] - délivre à l’unité de commande 15 un signal de mesure Sm représentatif de cette distance D.
[0110] L’unité de commande 15 traite alors ce signal de mesure Sm et règle la valeur maximale Pmax de la puissance lumineuse source en fonction de ce signal de mesure Sm.
[0111] Pour effectuer ce réglage, l’unité de commande 15 génère un signal de modulation S mod modifié de sorte que la puissance lumineuse source est inférieure à cette valeur maximale Pmax.
[0112] Avec l’exemple de signal de modulation Smod donné plus haut (signal en fonctionnement nominal), ceci peut être réalisé de différentes manières :
[0113] - suppression d’une impulsion sur deux (ou sur trois si besoin), tout en gardant le niveau crête Po et la période d’activation. Ainsi, en moyenne, la puissance lumineuse source Ps est ici divisée par deux (ou par 1,5) ;
[0114] - conservation de toutes les impulsions du signal de modulation initial mais diminution de leur puissance crête Po, par exemple à une valeur Pq/2 (pour avoir une puissance lumineuse moyenne de moitié). Ceci peut se faire aisément en divisant le courant de modulation envoyé à la source lumineuse par deux ; ou
[0115] - conservation de toutes les impulsions de la période d’activation mais réduction de leur largeur temporelle At (par exemple en la divisant par deux).
[0116] Dans un autre mode de réalisation particulièrement sécuritaire, l’unité de commande 15 règle la valeur maximale Pmax de la puissance lumineuse source à une valeur maximale de sécurité Psec, lorsque la distance D mesurée par le détecteur 16 est inférieure à une distance seuil Dth prédéterminée.
[0117] Dans ce cas, si le système de surveillance 10 détecte que l’individu 3 est trop proche alors il diminue la puissance moyenne de la source lumineuse du dispositif d’illumination de manière à limiter le rayonnement infrarouge reçu par les yeux 4, 5 de l’individu 3.
[0118] 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 son esprit.
[0119] On pourrait ainsi prévoir que la première caméra du système de surveillance soit une caméra 3D, par exemple de type TOF et/ou que la deuxième caméra soit une caméra 2D.
[0120] Par ailleurs, en variante du deuxième mode de réalisation décrit ci-dessus, on pourrait prévoir que la caméra 3D du système de surveillance comprenne son propre illuminateur infra-rouge (donc distinct du dispositif d’illumination) pour mesurer la distance entre le dispositif d’illumination et les yeux de l’individu. Dans ce cas, il est alors nécessaire de connaître la position relative de cet illuminateur infra-rouge par rapport au dispositif d’illumination du système de surveillance afin de déterminer la distance D à partir de la mesure de la distance particulière entre l’illuminateur IR intégré de la caméra 3D et les yeux de l’individu.
[0121] Dans cette variante, on prévoit par exemple que l’illuminateur infra-rouge de la caméra 3D n’est quant à lui pas commandé par l’unité de commande et sa puissance lumineuse, en particulier sa valeur maximale, n’est donc pas régulée en fonction de la distance mesurée.
Claims (1)
-
Revendications [Revendication 1] Système de surveillance (10) d’un individu (3) situé à l’intérieur d’un habitacle (2) d’un véhicule automobile (1), ledit système de surveillance (10) comportant : - un dispositif d’illumination (11) infrarouge adapté à émettre un faisceau lumineux source (12) en direction dudit individu (3), ledit faisceau lumineux source (12) présentant une puissance lumineuse source ayant une valeur maximale (Pmax) réglable ; - un détecteur (13 ; 16) adapté à mesurer une distance (D) entre ledit dispositif d’illumination (11) et un ou les deux yeux (4, 5) dudit individu (3) et à délivrer un signal de mesure (Sm) représentatif de cette distance (D) ; et - une unité de commande (15) configurée pour traiter ledit signal de mesure (Sm) et régler ladite valeur maximale (Pmax) de la puissance lumineuse source en fonction de ce signal. [Revendication 2] Système de surveillance (10) selon la revendication 1 comportant une première caméra (13). [Revendication 3] Système de surveillance (10) selon la revendication 2, dans lequel ladite première caméra (13) est sensible dans une bande de longueurs d’onde dudit dispositif d’illumination (11). [Revendication 4] Système de surveillance (10) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel ledit détecteur comprend ladite première caméra (13). [Revendication 5] Système de surveillance (10) selon la revendication 4, dans lequel ladite première caméra (13) du système de surveillance (10) est une caméra 2D. [Revendication 6] Système de surveillance (10) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel ledit détecteur comprend une deuxième caméra (16). [Revendication 7] Système de surveillance (10) selon la revendication 6, dans lequel ladite deuxième caméra (16) du système de surveillance (10) est une caméra 3D. [Revendication 8] Système de surveillance (10) selon l’une des revendications 2 à 7 comportant une unité d’analyse (19) conçue pour générer, par traitement d'au moins une première image prise par ladite première caméra (13), un signal représentatif d’un niveau d’inaptitude à la conduite dudit individu (3). [Revendication 9] Système de surveillance (10) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel ladite unité de commande (15) règle ladite valeur maximale (Pmax) de la puissance lumineuse source à une valeur maximale de sécurité (Psec ), lorsque ladite distance (D) mesurée par le détecteur (13 ; 16) est inférieure à une distance seuil (Dth) prédéterminée.[Revendication 10] Système de surveillance (10) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel ladite unité de commande (15) règle ladite valeur maximale (Pmax) de la puissance lumineuse source sensiblement à zéro, lorsque ledit détecteur (13 ; 16) délivre un signal de mesure (Sm) représentatif d’une distance non mesurée.
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| FR1872977A FR3089890B1 (fr) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Système de surveillance pour véhicule automobile |
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| US20180357520A1 (en) * | 2015-06-05 | 2018-12-13 | Seeing Machines Limited | Protective system for infrared light source |
-
2018
- 2018-12-14 FR FR1872977A patent/FR3089890B1/fr active Active
Patent Citations (2)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| K. A. RAHMAN ET AL.: "Person-to-Camera Distance Measurement Based on Eye-Distance", THIRD INTERNATIONAL CONFÉRENCE ON MULTIMEDIA AND UBIQUITOUS ENGINEERING, June 2009 (2009-06-01) |
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| FR3089890B1 (fr) | 2021-04-09 |
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