FR3102630A1 - Procédé de gestion des données d'images et dispositif d'éclairage automobile - Google Patents
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Abstract
L'invention fournit un procédé de gestion des données d'image dans un dispositif d'éclairage automobile (10). Ce procédé comprend les étapes consistant à fournir un motif d'image (1) et à définir un motif de variation (2), dans lequel un pixel (21) du motif de variation (2, 3) est lié à la différence d'intensité lumineuse entre deux pixels (11) du motif d'image (1). Ensuite, ce motif de variation (2, 3) est compressé, créant ainsi un motif de variation compressé, qui est envoyé à un module d’éclairage (4). L'invention fournit également un dispositif d'éclairage automobile (10) pour réaliser les étapes d'un tel procédé.Figure pour l'abrégé: Fig 4
Description
Cette invention est liée au domaine des dispositifs d'éclairage automobile, et plus particulièrement à la gestion des données électroniques dérivées du contrôle des sources d'éclairage.
Les dispositifs d'éclairage actuels comprennent un nombre croissant de sources de lumière qui doivent être contrôlées, afin de fournir des fonctionnalités d'éclairage adaptatives.
Ce nombre de sources lumineuses implique une grande quantité de données, qui doivent être gérées par l'unité de contrôle. Le protocole CAN est souvent utilisé, dans certaines de ses variantes (CAN-FD est l'une des plus utilisées) pour transférer les données entre le PCM et le module d'éclairage. Cependant, certains constructeurs automobiles décident de limiter la largeur de bande du protocole CAN, ce qui affecte les opérations de gestion, qui nécessitent généralement environ 5 Mbps.
Les méthodes de compression actuelles ne sont pas très efficaces pour les faisceaux de route, ce qui compromet la réduction de la largeur de bande demandée par les constructeurs automobiles.
Une solution à ce problème est recherchée.
L'invention apporte une solution à ces problèmes grâce à un procédé de gestion des données d'image selon la revendication 1 et à un dispositif d'éclairage automobile selon la revendication 10. Les modes de réalisations préférées de l'invention sont définies dans des revendications dépendantes.
Sauf définition contraire, tous les termes (y compris les termes techniques et scientifiques) utilisés dans le présent document doivent être interprétés conformément aux usages de la profession. Il est également entendu que les termes d'usage courant doivent être interprétés comme étant usuels dans l'art concerné et non dans un sens idéalisé ou trop formel, sauf si cela est expressément défini dans le présent document.
Dans ce texte, le terme "comprend" et ses dérivés (tels que "comprenant", etc.) ne doivent pas être compris dans un sens excluant, c'est-à-dire que ces termes ne doivent pas être interprétés comme excluant la possibilité que ce qui est décrit et défini puisse inclure d'autres éléments, étapes, etc.
Dans un premier aspect inventif, l'invention fournit un procédé de gestion des données d'image dans un dispositif d'éclairage automobile, le procédé comprenant les étapes suivantes
- en fournissant un motif d'image avec une pluralité de pixels lumineux ;
- définir un motif de variation avec une pluralité de pixels lumineux, dans lequel un pixel du motif de variation est lié à la différence d'intensité lumineuse entre deux pixels du motif d'image ;
- compresser le motif de variation, créant ainsi un motif de variation compressé
- envoyer le motif de variation compressé à un module d’éclairage.
- en fournissant un motif d'image avec une pluralité de pixels lumineux ;
- définir un motif de variation avec une pluralité de pixels lumineux, dans lequel un pixel du motif de variation est lié à la différence d'intensité lumineuse entre deux pixels du motif d'image ;
- compresser le motif de variation, créant ainsi un motif de variation compressé
- envoyer le motif de variation compressé à un module d’éclairage.
Ce procédé vise à gérer les données d'image qui sont échangées entre une unité de contrôle et un module d’éclairage. L'unité de contrôle est chargée de calculer le motif d'image et le motif de variation, et peut être située dans n'importe quelle position du véhicule automobile, pas nécessairement physiquement à l'intérieur du dispositif d'éclairage. Le module d'éclairage est destiné à fournir un motif lumineux, soit pour l'éclairage, soit pour la signalisation, et est situé à l'intérieur du dispositif d'éclairage.
Le principal avantage de cet procédé est l'augmentation du taux de compression, due au fait que le motif de variation comprend une quantité de données inférieure à celle du motif d'image original, en particulier lorsque le motif d'image se réfère à un motif de faisceau élevé. Le motif de variation comprend également un nombre élevé de valeurs répétitives, ce qui contribue également à augmenter le taux de compression.
Dans certains modes de réalisation particuliers, les pixels lumineux du motif de l'image sont des pixels en échelle de gris, et plus particulièrement, l'intensité lumineuse de chaque pixel est selon une échelle de 0 à 255.
Les modules d'éclairage définissent généralement le motif lumineux sur une échelle de gris, où l'intensité lumineuse est graduée de 0 à 255. C'est une façon de quantifier le motif lumineux afin qu'il puisse être converti en données lumineuses, puis transmis et géré par le PCM du véhicule.
Dans certains modes de réalisation particuliers, un pixel du motif de variation est lié à la différence d'intensité lumineuse entre deux pixels adjacents du motif de l'image. Dans certains modes de réalisations particuliers, un pixel du motif de variation est lié à la différence d'intensité lumineuse entre un pixel du motif d'image qui se trouve dans la même position et le pixel adjacent.
De cette façon, on crée un motif facile, où la valeur lumineuse d'un pixel du motif de variation correspond à la différence d'intensité lumineuse du même pixel dans le motif de l'image et d'un pixel adjacent. Pour restaurer le motif lumineux d'origine, une simple opération d'addition est nécessaire.
Dans certains modes de réalisation particuliers, le motif de variation est lié au motif de l'image selon les formules
D (i, 1) = F (i, 1)
pour j > 1, D (i, j) = F (i, j) - F (i, j-1)
dans laquelle D est le motif de variation et F est le motif d'image, et les indices i et j se rapportent à la ligne et à la colonne à l'intérieur du motif.
D (i, 1) = F (i, 1)
pour j > 1, D (i, j) = F (i, j) - F (i, j-1)
dans laquelle D est le motif de variation et F est le motif d'image, et les indices i et j se rapportent à la ligne et à la colonne à l'intérieur du motif.
La première colonne est maintenue de la manière originale, pour être utilisée comme valeurs de référence. Les autres valeurs de la matrice sont calculées en soustrayant les valeurs d'une colonne moins la colonne adjacente. La même opération pourrait être effectuée avec des lignes au lieu de colonnes pour un résultat similaire.
Dans certains modes de réalisation particuliers, le procédé comprend en outre l'étape consistant à normaliser le motif de variation en ajoutant une valeur de compensation à au moins certains des pixels du motif de variation de sorte que la valeur inférieure du motif de variation normalisé soit égale ou supérieure à zéro, et l'étape consistant à compresser le motif de variation est appliquée sur le motif de variation normalisé.
Cette étape de normalisation réduit le nombre de bits, puisqu'un bit de signe devient inutile.
Dans certains modes de réalisations particuliers, avant l'étape de compression du motif de variation, le nombre de bits nécessaires pour caractériser un pixel est intégré.
Dans le motif de variation, la gamme de nombres peut être beaucoup plus basse, passant de 0 à 255 à une gamme qui peut être de 0 à 15. Dans ces cas, le nombre de bits nécessaires pour caractériser un pixel est la moitié du nombre de bits dans une méthode traditionnelle. En conséquence, l'intégration de ce changement dans l'algorithme de compression peut améliorer le taux de compression.
Dans certains modes de réalisation particuliers, le procédé comprend en outre l'étape de décompression du motif de variation compressé.
Cette étape est pratique lorsque l'image originale doit être projetée par le module d’éclairage.
Dans certains modes de réalisation particuliers, le motif de variation n'est lié qu'à une partie spécifique du motif de l'image.
Cette étape de recadrage est utile lorsqu'une grande partie de l'image est complètement sombre, de sorte que l'étape de compression se concentre uniquement sur la partie qui comprend des valeurs représentatives.
Dans un deuxième aspect inventif, l'invention fournit un dispositif d'éclairage comprenant
- un module d’éclairage comprenant une pluralité de sources de lumière
- une unité de contrôle pour réaliser les étapes d'un procédé selon le premier aspect inventif.
- un module d’éclairage comprenant une pluralité de sources de lumière
- une unité de contrôle pour réaliser les étapes d'un procédé selon le premier aspect inventif.
Ce dispositif d'éclairage est capable de fonctionner avec une bande passante plus faible que les dispositifs traditionnels.
Dans certains modes de réalisation particuliers, le module d’éclairage comprend en outre une unité de traitement, l'unité de traitement étant configurée pour décompresser le motif de variation compressé.
Avec une étape de décompression dans le module lumineux approprié, la bande passante est réduite jusqu'au module lui-même.
Dans certains modes de réalisation particuliers, les sources de lumière sont des sources de lumière à semi-conducteurs, comme les LED. Le terme "état solide" fait référence à la lumière émise par l'électroluminescence à l'état solide, qui utilise des semi-conducteurs pour convertir l'électricité en lumière. Par rapport à l'éclairage à incandescence, l'éclairage à l'état solide crée de la lumière visible avec une production de chaleur et une dissipation d'énergie réduites. La masse généralement faible d'un dispositif d'éclairage électronique à l'état solide offre une plus grande résistance aux chocs et aux vibrations que les tubes/ampoules en verre cassant et les fils à filaments longs et fins. Ils éliminent également l'évaporation des filaments, ce qui peut augmenter la durée de vie du dispositif d'éclairage. Quelques exemples de ces types d'éclairage comprennent les diodes électroluminescentes (LED) à semi-conducteurs, les diodes électroluminescentes organiques (OLED) ou les diodes électroluminescentes polymères (PLED) comme sources d'éclairage plutôt que les filaments électriques, le plasma ou le gaz.
Pour compléter la description et pour permettre une meilleure compréhension de l'invention, un ensemble de dessins est fourni. Ces dessins font partie intégrante de la description et illustrent un mode de réalisation de l'invention, qui ne doit pas être interprétée comme limitant la portée de l'invention, mais simplement comme un exemple de la manière dont l'invention peut être réalisée. Les dessins comprennent les figures suivantes :
Les éléments des exemples de modes de réalisations sont systématiquement désignés par les mêmes numéros de référence dans l'ensemble des dessins et une description détaillée le cas échéant :
1 Motif d'image
11 Pixel du motif d'image
2 Matrice de variation
21 Pixel de la matrice de variation
3 Matrice de variation normalisée
4 Module d’éclairage
5 LEDs
6 Unité de contrôle
7 Unité de traitement
10 Dispositif d'éclairage pour automobiles
100 Véhicule automobile
Les exemples de modes de réalisation sont décrits de manière suffisamment détaillée pour permettre à ceux qui ont des compétences ordinaires dans cet art de comprendre et de mettre en œuvre les systèmes et les processus décrits ici. Il est important de comprendre que ces exemples peuvent être fournis sous de nombreuses formes et ne doivent pas être considérés comme se limitant aux exemples présentés ici.
En conséquence, bien que le mode de réalisation puisse être modifié de diverses manières et prendre diverses formes alternatives, des modes de réalisations spécifiques de celui-ci sont montrés dans les dessins et décrites en détail ci-dessous à titre d'exemple. Il n'y a pas d'intention de se limiter aux formes particulières divulguées. Au contraire, toutes les modifications, équivalents et alternatives entrant dans le champ d'application des revendications annexées doivent être inclus.
Cette première image peut être divisée en pixels et chaque pixel peut être caractérisé par son intensité lumineuse, sur une échelle allant de 0, qui correspondrait au noir, à 255, qui correspondrait au blanc.
D (i, 1) = F (i, 1)
pour j > 1, D (i, j) = F (i, j) - F (i, j-1)
où D est la matrice de variation représentée sur la [Fig 3] et F est le motif d'image représenté sur la [Fig 2]. Les indices i et j se rapportent à la ligne et à la colonne à l'intérieur de la matrice.
En raison de la distribution de la lumière, il est très fréquent que cette matrice de variation ait des valeurs négatives. Pour éviter l'utilisation d'un bit de signe, la matrice de variation est normalisée par l'ajout d'une valeur constante à toutes les valeurs de pixels de ladite matrice de variation.
Si la matrice de variation de a des valeurs comprises entre -6 et 9, en ajoutant 6 aux valeurs de la matrice de variation (sauf à celles de la première colonne), la matrice de variation normalisée aura des valeurs de 0 à 15.
En suivant les formules susmentionnées, cette matrice de variation normalisée serait obtenue de la manière suivante :
N (i, 1) = D (i, 1)
pour j > 1, N (i, j) = D (i, j) + m-I (i, j), où N est la matrice de variation normalisée, m est la valeur absolue de la valeur minimale de la matrice de variation (dans ce cas, elle serait de 6, puisque la valeur minimale de la matrice de variation serait de -6, et la valeur absolue est de 6), et I est la matrice d'identité.
N (i, 1) = D (i, 1)
pour j > 1, N (i, j) = D (i, j) + m-I (i, j), où N est la matrice de variation normalisée, m est la valeur absolue de la valeur minimale de la matrice de variation (dans ce cas, elle serait de 6, puisque la valeur minimale de la matrice de variation serait de -6, et la valeur absolue est de 6), et I est la matrice d'identité.
En conséquence, par rapport au motif d'image original de , qui nécessitait 8 bits pour caractériser chaque pixel, la matrice de variation normalisée 3 n'a besoin que de quatre bits par pixel. Cette différence est intégrée dans la caractérisation de la matrice avant de compresser les données.
Une fois ces étapes réalisées (obtention de la matrice de variation, normalisation à zéro et intégration de la nouvelle taille de bit), les données sont compressées, créant ainsi des données compressées.
Le taux de compression de ces données est beaucoup plus élevé que dans le cas où la même procédé de compression a été appliquée à l'original. En conséquence, ces données compressées peuvent être envoyées au module d’éclairage en respectant des conditions restrictives concernant la largeur de bande.
- un module d'éclairage 4 comprenant une pluralité de LEDs 5 ;
- une unité de contrôle 6 pour effectuer les étapes de compression décrites dans les figures précédentes, générant les données compressées
- une unité de traitement 7, l'unité de traitement 7 étant configurée pour décompresser les données compressées, cette unité de traitement étant située dans le module lumineux 4.
Ce module d’éclairage permettrait d'obtenir une projection de très bonne qualité avec une largeur de bande de transmission améliorée.
Claims (12)
- Procédé de gestion de données d'image dans un dispositif d'éclairage automobile (10), le procédé comprenant les étapes suivantes
- fournir un motif d'image (1) avec une pluralité de pixels lumineux (11) ;
- définir un motif de variation (2) avec une pluralité de pixels lumineux (21), dans lequel un pixel (21) du motif de variation (2, 3) est lié à la différence d'intensité lumineuse entre deux pixels (11) du motif d'image (1) ;
- compresser le motif de variation (2, 3), créant ainsi un motif de variation compressé
- envoyer le motif de variation compressé à un module d'éclairage (4). - Procédé selon la revendication 1, dans lequel les pixels lumineux (11) du motif d'image (1) sont des pixels en niveaux de gris, et plus particulièrement, l'intensité lumineuse de chaque pixel (11) est selon une échelle de 0 à 255.
- Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel un pixel du motif de variation (2, 3) est lié à la différence d'intensité lumineuse entre deux pixels voisins ou adjacents (11) du motif d'image (1).
- Procédé selon la revendication 3, dans lequel un pixel (21) du motif de variation (2, 3) est lié à la différence d'intensité lumineuse entre un pixel (11) du motif d'image (1) qui est dans la même position et le pixel adjacent.
- Procédé selon la revendication 4, dans lequel le motif de variation est lié au motif d'image suivant les formules :
D (i, 1) = F (i, 1)
pour j > 1, D (i, j) = F (i, j) - F (i, j-1)
dans laquelle D est le motif de variation et F est le motif d'image, et les indices i et j se rapportent à la ligne et à la colonne à l'intérieur du motif. - Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre l'étape de normalisation de la configuration de variation en ajoutant une valeur de compensation à au moins certains des pixels de la configuration de variation de sorte que la valeur inférieure de la configuration de variation normalisée (3) soit égale ou supérieure à zéro, et l'étape de compression de la configuration de variation (2, 3) est appliquée sur la configuration de variation normalisée (3).
- Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, avant l'étape de compression du motif de variation (2, 3), le nombre de bits nécessaires pour caractériser un pixel est intégré.
- Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre l'étape de décompression du motif de variation compressé.
- Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le motif de variation (2, 3) est lié uniquement à une partie particulière du motif d'image (1).
- Dispositif d'éclairage automobile (10) comprenant :
- un module d’éclairage (4) comprenant une pluralité de sources de lumière (5)
- une unité de contrôle (6) pour effectuer les étapes d'un procédé selon l'une des revendications précédentes. - Dispositif d'éclairage automobile (10) selon la revendication 10, dans lequel le module d'éclairage (4) comprend en outre une unité de processeur (7), l'unité de processeur (7) étant configurée pour décompresser le motif de variation compressé.
- Dispositif d'éclairage automobile (10) selon l'une des revendications 10 ou 11, dans lequel les sources de lumière (5) sont des sources de lumière à semi-conducteurs, telles que des LED.
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