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Patent Searching and Data


Title:
COMMAND MODULE FOR VEHICLE PASSENGER COMPARTMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/197710
Kind Code:
A1
Abstract:
The subject of the invention is an observing module for a vehicle passenger compartment, said module comprising: ◦ a camera (101), and ◦ two lighting modules (103a, 103b) that each light one section of a field of view of the camera (101), characterised in that the lighting modules (103a, 103b) each light a specific domain (E 1 ,E 2 ) of the field of view of the camera (101), and both light a common domain of overlap (E 1 , E 2 ) of said field of view, which common domain is located between the specific domains (E 1 , E 2 ), the lighting modules (103a,103b) each generating: • a uniform illuminance of a reference value (E 0 ), which value is common to the two lighting modules (103a, 103b), in their specific domain (E 1 , E 2 ), and • an illuminance that decreases continuously from the reference value (E 0 ) in their specific domain (E 1 , E 2 ) to zero in the specific domain (E 1 , E 2 ) of the other lighting module (103a, 103b), such that the combined illuminance of the two lighting modules (103a, 103b) in the common domain of overlap (E 1 ∩ 2 ) is constant and equal to the reference value (E 0 ).

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Inventors:
PETRUCCI, Antoine-Camille (76 rue Auguste Perret - ZI Europarc, Créteil CEDEX, 94046, FR)
GRULOIS, Tatiana (76 rue Auguste Perret - ZI Europarc, Créteil CEDEX, 94046, FR)
MERMILLOD, Pierre (76 rue Auguste Perret - ZI Europarc, Créteil CEDEX, 94046, FR)
Application Number:
EP2018/060977
Publication Date:
November 01, 2018
Filing Date:
April 27, 2018
Export Citation:
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Assignee:
VALEO COMFORT AND DRIVING ASSISTANCE (76 rue Auguste Perret - ZI Europarc, Créteil CEDEX, 94046, FR)
International Classes:
B60K35/00; B60K28/02; B60K28/06; B60K37/06; B60Q3/00; B60Q3/18; B60R1/00; B60R11/04; F21V14/00; G02B27/09; G06F3/01; G06K9/00; B60R11/00
Foreign References:
US20160210504A12016-07-21
DE102014009143A12015-12-24
US20020018945A12002-02-14
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
DELPLANQUE, Arnaud (Valeo Comfort and Driving Assistance, Propriété Intellectuelle7, rue Auguste Perret - ZI Europarc Créteil CEDEX, 94046, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

Module d'observation pour habitacle de véhicule, comportant : une caméra (101), deux modules d'éclairage (103a, 103b), éclairant chacun une portion d'un champs de vision de la caméra (101), caractérisé en ce que les modules d'éclairage (103a, 103b) éclairent chacun un domaine propre (Ej, E2) du champs de vision de la caméra (101), et tous les deux un domaine de recouvrement commun dudit champs de vision, situé entre les domaines propres (Ei, E2),

les modules d'éclairage (103a, 103b) générant chacun :

• un éclairement uniforme à une valeur de référence (E0), commune aux deux modules d'éclairage (103a, 103b), dans leur domaine propre (Ei, E2), et

• un éclairement décroissant continûment de la valeur de référence (Eo) dans leur domaine propre (Ei, E2) à zéro dans le domaine propre (Ei, E2) de l'autre module d'éclairage (103a, 103b), de telle sorte que l'éclai ement combiné des deux modules d'éclairage (103a, 103b) dans le domaine de recouvrement (Em2) commun est constant et vaut la valeur de référence (E0).

Module d'observation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'éclairement de chacun des modules d'éclairage (103a, 103b) descend linéairement de la valeur de référence (Eo) à zéro sur le domaine de recouvrement (Em2).

Module d'observation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la caméra (101) est reliée à une unité de contrôle (105) configurée pour isoler dans des images prises par la caméra (101) un ou plusieurs gestes spécifiques exécutés par un utilisateur (U) dans le champ de vision de la caméra (101).

Module d'observation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la caméra est reliée à une unité de contrôle (105) configurée pour isoler dans des images prises par la caméra (101) un ou plusieurs indicateurs d'un niveau de vigilance d'un conducteur (U) de véhicule automobile dans le champ de vision de la caméra (101).

Module d'observation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les indicateurs de niveau de vigilance du conducteur (U) comprennent au moins un parmi les suivants : la direction du regard du conducteur, un état ouvert ou fermé des yeux du conducteur, une fréquence de clignement des yeux du conducteur, une fréquence de bâillement du conducteur.

Module d'éclairage pour module d'observation (100) d'habitacle de véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant : une source lumineuse (9) émettant un flux lumineux, un réflecteur (11) dirigeant le flux lumineux émis par la diode électroluminescente (9) en faisceau lumineux dirigé vers le champ de vision de la caméra (101),

caractérisé en ce qu'il comporte en outre : une plaque structurante (13), au moins partiellement transparente au faisceau lumineux, et disposée sur le passage du faisceau lumineux conique, des moyens de structuration (15) du faisceau lumineux, disposés sur la plaque structurante (13), les moyens de structuration (15) étant configurés pour modifier la répartition spatiale de l'éclairement du faisceau lumineux issu du réflecteur (11) par déviation ou atténuation de sorte que l'éclairement en aval de la plaque structurante (13) est uniforme à la valeur de référence (Eo) sur un domaine propre (Ei, Ei) du module d'éclairage, et descend continûment de la valeur de référence (E0) dans le domaine propre (Ej, E2) à zéro selon une fonction prédéterminée.

Module d'éclairage selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'éclairement descend linéairement de la valeur de référence (EQ) dans le domaine propre (Ei, Ei) à zéro.

8. Module d'éclairage selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens de structuration (15) portés par la plaque structurante (13) comportent une matrice de cônes ou paraboloïdes tronqués, évasés en s'éloignant de la source lumineuse (9), présentant une surface amont (17) et une surface aval (19) dont les normales sont parallèles à un axe optique (A) du module d'éclairage.

9. Module d'éclairage selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens de structuration (15) de la plaque structurante (13) comportent au moins un parmi les suivants : une ou plusieurs couches de peinture d'opacité variable, un gradient de teinture dans la masse, un dioptre courbe formant lentille, un ou plusieurs réseaux d'interférence.

10. Module d'éclairage selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le réflecteur (11) est un réflecteur parabolique tronqué.

11. Procédé d'étalonnage de modules d'éclairage d'un habitacle automobile pour module d'observation pour habitacle de véhicule, comportant : une caméra (101),

deux modules d'éclairage (103a, 103b), éclairant chacun une portion d'un champs de vision de la caméra (101), dans lequel les modules d'éclairage (103a, 103b) éclairent chacun un domaine propre (Ej, E2) du champs de vision de la caméra (101), et tous les deux un domaine de recouvrement (E;n2) commun dudit champs de vision, situé entre les domaines propres (Ej, E2),

les modules d'éclairage (103a, 103b) générant chacun : un éclairement uniforme à une valeur de référence (i¾) commune aux deux modules d'éclairage (103a, 103b), dans leur domaine propre, et un éclairement décroissant continûment de la valeur de référence (Eo) dans leur domaine propre (Ei, Ei) à zéro dans le domaine propre (Ei, Ei) de l'autre module d'éclairage (103a, 103b), de sorte que l'éclairement combiné des deux modules d'éclairage (103 a, 103b) dans le domaine de recouvrement (Em2) est constant et vaut la valeur de référence (Eo),

caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :

• mesure de l'éclairement émis par un premier module d'éclairage (103a) sur une portion de domaine propre (Ej) dudit premier module d'éclairage (103a),

• mesure de l'éclairement émis par le au moins un deuxième module d'éclairage (103b) sur une portion de domaine propre (£¾ dudit deuxième module d'éclairage (103b),

• diminution ou augmentation de la puissance d'alimentation de la source lumineuse (9) d'un des modules d'éclairage (103a, 103b) lorsqu'une différence (δ) d'éclairement supérieure à une valeur de référence est constatée entre les éclairements du premier et du deuxième module d'éclairage (103a, 103b) dans leur domaine propre (Ei, Ei).

Description:
Module de commande pour habitacle de véhicule

La présente invention concerne un module de commande tel qu'utilisé pour contrôler et régler des fonctions diverses, et en particulier pour un habitacle de véhicule.

Dans le cadre d'un module de commande à reconnaissance de geste ou pour surveiller l'état de vigilance d'un conducteur de véhicule automobile, il est connu d'utiliser des caméras, en particulier grand angle, reliées à une unité de contrôle qui identifie ou quantifie des caractéristiques du conducteur, du passager et éventuellement de gestes qu'ils effectuent.

Pour permettre aux caméras d'avoir une image suffisamment illuminée, des modules d'éclairage sont généralement associés aux caméras. Ces modules d'éclairage comportent une source de lumière, généralement une ou plusieurs diodes qui émettent de la lumière à une longueur d'onde située en dehors du spectre visible (infrarouge), et un réflecteur à surface libre (généralement parabolique tronqué) qui dirige le flux lumineux émis par la diode vers le champ de vision de la caméra.

Une caméra grand angle possède un champ de vision avec une ouverture angulaire maximale de l'ordre de 120 à 140 degrés, tandis qu'un module d'éclairage ne peut éclairer uniformément qu'un angle maximal de l'ordre de 70 à 80 degrés. L'adjonction de deux modules d'éclairage permet d'éclairer cet espace en totalité, mais des problèmes d'uniformité de l'éclairement surviennent aux frontières des espaces éclairés par chacun des modules d'éclairage, notamment au centre du champ de vision.

En particulier, par exemple dans le cadre d'une surveillance de l'état de vigilance du conducteur, l'analyse des images se fait par découpage de celles-ci par niveaux d'éclairement. La présence de différents niveaux d'éclairement peut alors engendrer des artefacts à l'interprétation, ou bien nécessite une compensation complexe.

En outre, les diodes utilisées présentent généralement des disparités d'éclairement dans un lot de même éclairement nominal, ce qui peut engendrer une disparité d'éclairage entre les moitiés gauche et droite du champ de vision de la caméra. Cette disparité peut de nouveau engendrer des artefacts à l'interprétation desdites images. Afin de résoudre au moins partiellement le problème précédemment mentionné, l'invention a pour objet un module d'observation pour habitacle de véhicule, comportant :

une caméra,

° deux modules d'éclairage, éclairant chacun une portion d'un champs de vision de la caméra,

caractérisé en ce que les modules d'éclairage éclairent chacun un domaine propre du champs de vision de la caméra, et tous les deux un domaine de recouvrement commun dudit champs de vision, situé entre les domaines propres,

les modules d'éclairage générant chacun :

• un éclairement uniforme à une valeur de référence, commune aux deux modules d'éclairage, dans leur domaine propre, et

• un éclairement décroissant continûment de la valeur de référence dans leur domaine propre à zéro dans le domaine propre de l'autre module d'éclairage,

de telle sorte que l'éclairement combiné des deux modules d'éclairage dans le domaine de recouvrement commun est constant et vaut la valeur de référence.

Le module d'éclairage permet d'obtenir, dans le cadre d'un module d'observation d'habitacle de véhicule à deux ou plus modules d'éclairage, un éclairement uniforme sur la totalité du champ de vision de la caméra.

Le module d'éclairage peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.

L'éclairement de chacun des modules d'éclairage descend linéairement de la valeur de référence à zéro sur le domaine de recouvrement.

La caméra est reliée à une unité de contrôle configurée pour isoler dans des images prises par la caméra un ou plusieurs gestes spécifiques exécutés par un utilisateur dans le champ de vision de la caméra.

La caméra est reliée à une unité de contrôle configurée pour isoler dans des images prises par la caméra un ou plusieurs indicateurs d'un niveau de vigilance d'un conducteur de véhicule automobile dans le champ de vision de la caméra.

Les indicateurs de niveau de vigilance du conducteur comprennent au moins un parmi les suivants : la direction du regard du conducteur, un état ouvert ou fermé des yeux du conducteur, une fréquence de clignement des yeux du conducteur, une fréquence de bâillement du conducteur.

L'invention a aussi pour objet le module d'éclairage pour module d'observation d'habitacle de véhicule automobile associé tel que défini ci-dessous, comprenant :

une source lumineuse émettant un flux lumineux,

un réflecteur dirigeant le flux lumineux émis par la diode électroluminescente en faisceau lumineux dirigé vers le champ de vision de la caméra,

caractérisé en ce qu'il comporte en outre :

une plaque structurante, au moins partiellement transparente au faisceau lumineux, et disposée sur le passage du faisceau lumineux conique, ° des moyens de structuration du faisceau lumineux, disposés sur la plaque structurante,

les moyens de structuration étant configurés pour modifier la répartition spatiale de l'éclairement du faisceau lumineux issu du réflecteur par déviation ou atténuation de sorte que l'éclairement en aval de la plaque structurante est uniforme à la valeur de référence sur un domaine propre du module d'éclairage, et descend continûment de la valeur de référence dans le domaine propre à zéro selon une fonction prédéterminée.

L'éclairement peut alors en particulier descendre linéairement de la valeur de référence dans le domaine propre à zéro.

Les moyens de structuration portés par la plaque structurante peuvent comporter une matrice de cônes ou paraboloïdes tronqués, évasés en s'éloignant de la source lumineuse, présentant une surface amont et une surface aval dont les normales sont parallèles à un axe optique du module d'éclairage.

En alternative, les moyens de structuration de la plaque structurante peuvent comporter au moins un parmi les suivants : une ou plusieurs couches de peinture d'opacité variable, un gradient de teinture dans la masse, un dioptre courbe formant lentille, un ou plusieurs réseaux d'interférence.

Le réflecteur peut aussi être un réflecteur parabolique tronqué.

Enfin, l'invention se rapporte aussi à un procédé d'étalonnage de modules d'éclairage d'un habitacle automobile dans le cadre d'un module d'observation tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :

• mesure de l'écl ai rement émis par un premier module d'éclairage sur une portion de domaine propre dudit premier module d'éclairage,

• mesure de l'écl ai rement émis par le au moins un deuxième module d'éclairage sur une portion de domaine propre dudit deuxième module d'éclairage,

• diminution ou augmentation de la puissance d'alimentation de la source lumineuse d'un des modules d'éclairage lorsqu'une différence d'éclairement supérieure à une valeur de référence est constatée entre les éclairements du premier et du deuxième module d'éclairage dans leur domaine propre.

Il est alors possible d'obtenir un module d'observation avec un profil d'éclairement uniforme sur l'ensemble du champ de vision de la caméra.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :

la figure 1 montre schématiquement un module de commande dans un habitacle de véhicule,

la figure 2 montre schématiquement l'habitacle et le module d'observation en vue de dessus,

la figure 3 montre schématiquement un module d'observation en coupe longitudinale,

la figure 4 montre schématiquement un module d'éclairage en coupe longitudinale, les figures 5a, et 5b sont des graphes illustrant la répartition angulaire de l'éclairement en sortie d'un réflecteur et en sortie d'un module d'éclairage, les figures 5c et 5d montrent un exemple de moyens de structuration pour plaque structurante, les figures 6 et 7 illustrent la répartition de l'éclairement en combinant deux modules d'éclairage des figures précédentes,

la figure 8 est un organigramme reprenant les principales étapes du procédé d'étalonnage associé au module d'observation à deux modules d'éclairage.

Sur toutes les figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments.

Les réalisations décrites en faisant référence aux figures sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres modes de réalisation. Les termes « premier », « deuxième » etc. sont donnés ici pour distinguer entre eux des éléments ayant une fonction semblable. Ils ne servent donc qu'à référencer les éléments sans ordre de préférence particulière. En particulier, les objets désignés comme « premier », « deuxième » et équivalents peuvent être interchangés sans dévier du concept de l'invention.

Les termes tels que « en amont », « en aval », « avant », « après » et équivalents utilisés ci-après sont définis par rapport au sens de propagation de la lumière, de la source à l'habitacle du véhicule.

L'habitacle de véhicule 1 et le conducteur U sont représentés en figure 1.

Le conducteur U est dans le champ de vision d'un module d'observation 100 disposé ici au niveau de la console centrale du véhicule : la surface verticale ou inclinée située entre le passager et le conducteur U à l'avant de l'habitacle. En alternative, le module d'observation 100 peut être disposé au niveau d'un plafonnier ou d'un rétroviseur central de l'habitacle 1 du véhicule. Le module d'observation 100 peut être utilisé par exemple dans le cadre d'un module de commande à reconnaissance de geste. Un tel module de commande à reconnaissance de geste permet la commande d'au moins une fonction d'un organe du véhicule automobile telle que la commande des fonctions d'un système de climatisation, d'un système audio, d'un système de téléphonie ou encore d'un système de navigation. Le module de commande peut également servir pour les commandes de lève-vitres, de positionnement des rétroviseurs extérieurs ou encore pour le déplacement de sièges motorisés ou pour commander des lumières intérieures, un verrouillage central, un toit ouvrant, les feux de détresse, les lumières d'ambiance ou le frein à main.

L'utilisateur U exécute des gestes dans un espace de détection du module de commande 100, et ledit module de commande 100 modifie alors les paramètres ou le fonctionnement des modules fonctionnels associés (autoradio, assistant de navigation, éclairage).

En alternative, le module d'observation 100 peut être intégré dans un module de surveillance du conducteur, qui établit des images du conducteur U, et utilise ces images pour établir un diagnostic de l'état de vigilance du conducteur U. Pour ce faire, une unité de traitement d'images du module peut par exemple établir une direction du regard du conducteur U (s'il regarde par une fenêtre ou dans l'habitacle), un état ouvert ou fermé de ses yeux, et une fréquence de bâillement et/ou de clignement des yeux pour évaluer un niveau de fatigue.

Le champ de vision d'un module d'observation 100 est représenté plus en détail en figure 2.

La figure 2 montre l'habitacle du véhicule et donc le module de commande 100 en vue de dessus. La figure 2 montre plus en détail l'habitacle 1 du véhicule en vue de dessus, avec les différentes portions de l'espace de détection et/ou d'observation. L'espace d'observation est divisé en trois parties E , E 2 , E;n2-

Les deux parties E / , E 2 correspondent à des espaces propres illuminés chacun par un seul module d'éclairage (103a, 103b en figure 3), et la partie Eim correspond à un espace de recouvrement, la partie éclairée conjointement par les deux modules d'éclairage 103a, 103b .

La première partie E de l'espace de détection est approximativement située au niveau du siège conducteur 3, la seconde partie E 2 est située au niveau du siège passager 5. La partie de recouvrement est située entre les deux précédentes, au niveau de la console centrale 7, vers le levier de vitesse et le frein à main.

Le module d'observation 100 est montré plus en détail en figure 3.

En figure 3 on peut voir que le module d'observation 100 comporte une caméra 101, en particulier une caméra grand angle, et deux modules d'éclairage 103a, 103b. À chaque espace propre E / , E 2 de l'espace d'observation est associé respectivement un des modules d'éclairage 103a, 103b.

La caméra 101 présente un axe optique A, qui définit avec la verticale un plan de symétrie pour le module d'observation 100. Les modules d'éclairage 103a, 103b présentent des axes optiques Ai, A 2 qui sont dirigés vers le centre de leurs parties d'espace éclairé respectives comprise, et forment donc un angle non-nul avec l'axe optique A de la caméra 101.

En particulier, avec un module d'éclairage 103a ayant un angle d'éclairage de l'ordre de 70 à 80°, l'angle entre son axe optique Ai et l'axe optique A de la caméra optique est de l'ordre de 5° à 30°, en particulier de 15 à 20°.

La caméra 101 est reliée à une unité de contrôle 105, configurée pour analyser les images produites par la caméra 101. L'unité de contrôle 105 comporte en particulier des moyens de calcul, tels qu'un ou plusieurs processeurs, et au moins une mémoire électronique qui sont soit dédiés soit intégrés et partagés dans un réseau électronique global du véhicule.

L'unité de contrôle 105 peut en particulier contrôler l'alimentation et le fonctionnement de différents équipements du véhicule au moyen de transistors, de microprocesseurs et/ou de circuits intégrés appliqués spécifiques (ASIC « application spécifie integrated circuits »).

Dans le cadre d'un module de contrôle à reconnaissance de geste, l'unité de contrôle 105 analyse les images pour y reconnaître des parties du corps d'un utilisateur U (conducteur ou passager), telles que ses bras et ses mains, et analyse les gestes effectués par ces parties du corps pour identifier des gestes spécifiques correspondant à des commandes spécifiques (balayage vertical ou horizontal, cercles, carrés, croix etc.). L'unité de contrôle adapte alors le fonctionnement des modules fonctionnels du véhicule contrôlés par le module de contrôle.

Dans le cadre d'un module d'évaluation de l'attention d'un conducteur, l'unité de contrôle 105 analyse les images issues de la caméra 101 pour identifier des indicateurs du niveau d'attention que porte le conducteur à son entourage. Ces marqueurs peuvent comprendre un état ouvert ou fermé de ses yeux, une fréquence de bâillement et/ou de clignement des yeux indiquant un niveau de fatigue.

L'unité de contrôle 105 peut alors, par exemple, soit déclencher l'émission un son strident destiné à réveiller le conducteur, l'affichage d'un message sécuritaire sur un écran ou déclencher la lecture d'un message sécuritaire par le dispositif multimédia du véhicule, faire clignoter l'éclairage intérieur du véhicule, et en particulier inviter le conducteur à effectuer une pause dans sa conduite ou à passer le volant à un passager.

Les dimensions (largeur et hauteur) du module d'observation 100 sont de l'ordre de quelques centimètres (cm), la distance aux objets observés dans l'habitacle 1 et de l'ordre de plusieurs dizaines de centimètres, typiquement 25cm à lm, on peut donc considérer ledit module d'observation 100 comme étant ponctuel, les cônes correspondant au champ de vision de la caméra 101 et aux champ éclairés par les modules d'éclairage 103 a, 103b peuvent alors être considérés comme ayant un sommet commun.

Les modules d'éclairage 103a, 103b éclairent alors chacun un des domaines propres E / et E 2 et tous deux le domaine de recouvrement Em 2 situé entre les deux domaines propres E / et A Dans l'approximation de sommet commun des cônes, ces domaines sont des domaines angulaires.

Un module d'éclairage 103 est montré schématiquement en coupe en figure 4. Le module d'éclairage 103 représenté est utilisé pour chacun des modules d'éclairage 103a et 103b de la figure 3.

Le module d'éclairage 103 comporte une source lumineuse ici sous forme de diode électroluminescente 9 placée sur un circuit imprimé PCB. La diode électroluminescente 9 est disposée dans un réflecteur 11, en particulier un réflecteur à forme libre (« free form ») en partant d'une forme parabolique tronquée, qui dirige le flux lumineux produit par la diode électroluminescente 9 vers le champ de vision de la caméra 101 en faisceau conique, par exemple pyramidal à base rectangulaire, le long de l'axe optique A du module d'éclairage 103.

La diode électroluminescente 9 est en particulier une diode infrarouge, émettant de la lumière dans le domaine infrarouge, ce qui permet d'éclairer l'habitacle de façon imperceptible par le conducteur U. On évite ainsi l'émission de lumière potentiellement dérangeante lors de la conduite de nuit.

Le module d'éclairage 103 comporte en outre une plaque structurante 13, disposée sur le trajet du faisceau lumineux issu du réflecteur 11. La plaque structurante 13 est une plaque en matériau au moins partiellement transparent à la gamme spectrale de la lumière émise par la diode électroluminescente 9. La plaque structurante 13 est par exemple réalisée en plastique dur, tel que le polycarbonate, par moulage.

La plaque structurante 13 comporte des moyens de structuration 15 du faisceau lumineux modifiant la répartition spatiale, ici angulaire, du flux lumineux issu du réflecteur 11.

Ces moyens de structuration 15 peuvent en particulier comporter des couches de peinture d'opacité variable, un gradient de teinture dans la masse avec un pigment diffusant la lumière dans la gamme spectrale de la diode 9, un dioptre courbe formant lentille, un ou plusieurs réseaux d'interférence.

Les moyens de structuration 15 de la plaque de structuration 13 modifient par déviation ou diminution des rayons du flux lumineu issu du réflecteur 1 1 la répartition spatiale de l'intensité lumineuse. La figure 4 comporte aussi le trajet de plusieurs rayons lumineux issus de la diode 9, représentés en pointillés.

Les figures 5a et 5b illustrent la modification de la répartition angulaire de l'intensité lumineuse.

Les figures 5a et 5b sont des graphes illustrant l'éclairement A ' ,. / , en Watt par mètre carré (W/m 2 ), reçu par un élément de surface dS à une distance constante de la diode 9 et faisant face celle-ci, situé à un angle d'observation a en radians (rad) considéré par rapport à l'axe optique A du module d'éclairage 103. La figure 5a représente la répartition de l'éclairement E c i en sortie du réflecteur 11, en amont de la plaque structurante 13. Les domaines angulaire correspondant aux portions de champ de vision Ei et E;n2 sont représentées en dessous de l'axe des abscisses.

L'éclairement E c i décrit une courbe symétrique de type gaussienne autour de l'axe des ordonnées, illustrant une répartition en sortie de réflecteur 11 classique. Le réflecteur 11 peut en particulier être rendu asymétrique pour permettre un décalage de la courbe selon les besoins du dispositif d'éclairage 103. La forme générale, la réflectivité, la courbure, la longueur totale et la hauteur de troncature du réflecteur 11 peuvent être utilisés pour façonner préalablement et grossièrement le faisceau lumineux en amont de la plaque structurante 13.

La figure 5b représente la répartition de l'éclairement E,-i en aval de la plaque structurante 13.

L'éclairement E,-i est en particulier nul en dehors des portions de champ de vision Ej, Em 2 , ce qui peut être réalisé en appliquant un cadre opaque aux infrarouges utilisés. L'éclairement E c i est constant à une valeur de référence E 0 sur la portion de champ de vision propre E / , et décroît dans le présent exemple linéairement de la valeur An à zéro sur la portion de champ de vision de recouvrement E;n2-

La courbe représentative de éclairement E,-i décrit donc, en partant de l'extrémité gauche (côté bord de champ de vision de la caméra 101) une marche en entrant dans le domaine du domaine angulaire propre Ej, passant de zéro à la valeur E 0 , puis présente un plateau horizontal sur l'ensemble dudit domaine E / à la valeur de référence E . Lors de l'entrée dans le domaine angulaire de recouvrement E;n2, la courbe fléchit et descend vers la valeur zéro de façon linéaire avec une pente descendante constante, et atteint la valeur zéro à la limite du domaine angulaire de recouvrement Em 2 éloignée du domaine angulaire propre E / .

En alternative, l'éclairement E,-i d'un module d'éclairage 103 peut descendre continûment de la valeur de référence Eo, adoptée dans son domaine propre E / , à zéro dans le domaine propre Ej de l'autre module d'éclairage 103 associé au module d'observation 100, selon une fonction déterminée /(a). Le module d'éclairage associé générera alors un éclairement croissant en Eo - f(a) sur le domaine de recouvrement E; recette modification de l'éclairement E c i selon un profil angulaire, ou plus généralement spatial, maîtrisé se fait par exemple en utilisant une plaque structurante 13 et des moyens de structuration 15 tels que décrits en figures 5c et 5d.

La figure 5c est une vue en perspective schématique d'une portion de plaque structurante 13. La plaque structurante 13 est par exemple réalisée en polycarbonate, éventuellement teinté dans le domaine optique observable (400 à 800nm), et transparent dans le domaine spectral utilisé pour la diode 9, ici les infrarouges.

La plaque structurante 13 porte une matrice de moyens de structuration 15, réalisés sous forme de cônes ou paraboloïdes tronqués, disposés en particulier en damier ou quinconce, évasés en s'éloignant de la diode 9.

Les moyens de structuration 15 peuvent en particulier venir de matière avec la plaque structurante 13, par exemple lors du moulage par injection de ladite plaque structurante 13.

Un tel moyen de structuration 15 sous forme de paraboloïde tronqué est montré plus en détail en figure 5d.

En figure 5d, on voit que le moyen de structuration 15 présente une surface amont 17 et une surface aval 19 (ou base), dont les normales sont parallèles à l'axe optique A, ainsi qu'une surface latérale 21 ou jupe, paraboloïde de révolution dans le mode de réalisation de la figure 5d.

Le rapport entre les surfaces amont 17 et aval 19 est compris entre 20 % et 40 , en particulier, il est autour de 30 %. La hauteur du paraboloïde tronqué est égale à environ la moitié du diamètre ou de l'extension maximale de la surface aval 19.

Deux rayons lumineux sont représentés en figure 5d, initialement parallèles à l'axe optique A et dirigés de haut en bas dans la représentation de la figure 5d.

L'un des rayons passe par la surface amont 17 qu'il rencontre avec un angle d'incidence nul. Il la traverse donc sans déviation par réfraction. Il traverse ensuite le paraboloïde et ressort par la surface aval 19 qu'il rencontre à nouveau avec un angle d'incidence nul. Il la traverse donc sans déviation par réfraction. Le premier rayon traverse donc le paraboloïde de part en part sans déviation. Le deuxième rayon rencontre le paraboloïde par sa surface latérale 21 qu'il rencontre avec un angle d'incidence non nul. Le rayon est donc dévié par réfraction à l'entrée dans le paraboloïde. Le rayon atteint ensuite la surface aval 19 que, du fait de la déviation à l'entrée dans le paraboloïde, il rencontre avec un angle d'incidence non nul. II est donc à nouveau dévié à sa sortie du paraboloïde. Le deuxième rayon considéré est donc dévié de sa trajectoire lors de sa traversée du paraboloïde.

En modifiant les dimensions des paraboloïdes (rapport des surfaces 17, 19, hauteur totale, hauteur de troncature, diamètre de la base 19, surface génératrice ovale ou polygonale au lieu de circulaire), l'indice de réfraction du matériau qui les compose, la courbure de la parabole génératrice de leur surface latérale 21 et la répartition (motif et densité) desdits paraboloïdes sur la plaque structurante 13, on peut répartir de façon contrôlée le faisceau lumineux généré par la diode 9 dans le champs de vision de la caméra 101. Il est alors en particulier possible d'obtenir un profil d'éclairement A ' ,- / tel que décrit en figure 5b.

La figure 6 illustre l'éclairement E c i observé en combinant deux modules d'éclairage 103a, 103b, avec une intensité lumineuse maximale à la valeur de référence F.» commune, avec leur portions en pente constante se recouvrant, ce qui définit le domaine de recouvrement E;n2-

La pente descendante pour le premier module d'éclairage 103a et montante pour le deuxième module d'éclairage 103b dans le domaine de recouvrement permettent d'assurer une intensité lumineuse totale constante à la valeur de référence Eo sur la totalité du champ de vision de la caméra 101, recouvert par les trois domaines E/, Em2, E 2 .

La figure 7 illustre un cas plus proche de la réalité, avec le premier module d'éclairage 103a ayant une intensité maximale à E 0 et le second module d'éclairage 103b ayant une intensité maximale inférieure à E - ô, avec δ la différence d'intensité lumineuse maximale.

La courbe d'éclairement E,-i total se présente alors sous forme d'un premier plateau à la valeur E 0 sur l'ensemble du premier domaine angulaire propre Ej , d'une pente descendante de E {} à E {} - 6 dans le domaine angulaire de recouvrement E;n2, et d'un deuxième plateau à la valeur E» - 6 dans le deuxième domaine angulaire propre E/ . Si la différence d'intensité lumineuse δ est de valeur absolue trop importante, un procédé d'étalonnage 200 tel que représenté en figure 8 peut être appliqué.

La figure 8 est un organigramme représentant les principales étapes du procédé 200.

La première étape 201 est la mesure de l'intensité lumineuse émise par le premier module d'éclairage 103a sur sa portion de domaine angulaire propre Ej de sorte à établir une valeur de référence.

Lors de la deuxième étape 203, l'éclairement E c i émis par le deuxième module d'éclairage 103b sur sa portion de domaine angulaire propre i¾ est mesuré.

Lors de la troisième étape 205, les éclairements E,-i dans les deux domaines propres E / , E ? sont comparés pour établir la différence ô. Si la différence est supérieure à une tolérance maximale, définie par les propriétés de la caméra 101 et des procédés de traitement d'image appliqués par l'unité de contrôle, on procède à l'étape suivante 207 à une diminution ou augmentation de la puissance d'alimentation de la source de lumière 9 du deuxième module d'éclairage 103b, par exemple par addition d'une résistance de valeur adaptée sur le circuit d'alimentation de la diode 9, pour amener la différence d'éclairement ô dans une plage de valeurs acceptables.

Une éventuelle étape supplémentaire 209 de vérification de l'uniformité de l'éclairement E,-i est ensuite appliquée, en particulier en répétant les étapes 201 et 203 de mesure des intensités dans les domaines angulaires propres E A\

En procédant à l'étalonnage 200 sur les modules d'éclairage 103a, 103b les éventuelles disparités des plaques structurantes 13 (épaisseur, transparence) peuvent être compensées en même temps que celles issues des différences de puissance des diodes électroluminescentes 9.

L'invention permet donc d'obtenir un éclairage plus uniforme sur l'ensemble du champ de vision d'une caméra 101 au moyen de deux modules d'éclairage 103a, 103b, avec recouvrement partiel de leurs champ d'éclairage.

On peut remarquer aussi que dans le module d'observation 100, les modules d'éclairage 103 a, 103b réalisés avec une descente d'éclairement E,-i linéaire sont structurellement identiques, l'un étant simplement inversé au montage. La fabrication et le transport des modules d'éclairage 103a, 103b et de leurs composants s'en trouve simplifié, et le coût attendu s'en trouve ainsi réduit.