WO2024022709A1 - Dispositif électronique et procédé de surveillance de présence d'un élément optique - Google Patents

Dispositif électronique et procédé de surveillance de présence d'un élément optique Download PDF

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WO2024022709A1
WO2024022709A1 PCT/EP2023/067604 EP2023067604W WO2024022709A1 WO 2024022709 A1 WO2024022709 A1 WO 2024022709A1 EP 2023067604 W EP2023067604 W EP 2023067604W WO 2024022709 A1 WO2024022709 A1 WO 2024022709A1
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WO
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optical element
electronic device
pattern
referent
light source
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/067604
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English (en)
Inventor
Tatiana GRULOIS
Pierre Mermillod
Original Assignee
Valeo Comfort And Driving Assistance
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10—Image acquisition
    • G06V10/12—Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
    • G06V10/14—Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
    • G06V10/141—Control of illumination

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of imaging, and in particular image capture using an illuminator.
  • the invention more particularly relates to an electronic device comprising an illumination unit, an image capture unit and a control unit.
  • It also relates to a method for monitoring the presence of an optical element using such an electronic device.
  • the invention finds a particularly advantageous application in image capture in the passenger compartment of a motor vehicle.
  • Driver surveillance cameras are used more and more frequently in the passenger compartment of motor vehicles.
  • it is known to couple an image capture unit to an illumination unit in order to maintain sufficient brightness independently of the ambient brightness.
  • infrared light sources which emit light beams invisible to the human eye.
  • infrared sources could in certain conditions present a risk to the human eye as soon as their intensity becomes too high, especially because they do not trigger a protective reflex in people subjected to infrared illumination. -red.
  • the light sources of the illumination units are coupled to an optical element, such as a diffuser ensuring the dual function of increasing the angular spread and reducing the light intensity of the beam emitted by the source and passing through the diffuser.
  • an optical element such as a diffuser ensuring the dual function of increasing the angular spread and reducing the light intensity of the beam emitted by the source and passing through the diffuser.
  • a risk for the human eye arises when the diffuser is faulty, for example missing, deformed or broken.
  • the diffuser do not prevent certain types of damage suffered by the diffuser, such as thermal damage, for example exposure to very high heat, which can alter its internal structure and therefore its diffusion and heat reduction functions. light intensity without altering its external structure.
  • an electronic device comprising an illumination unit, an image capture unit and a control unit.
  • the illumination unit comprises a light source and an optical element, and is configured to generate a referent pattern at the output of said optical element.
  • the control unit is configured to analyze an image captured by the image capture unit.
  • control unit it is proposed here to use the control unit to identify the referent pattern generated by the illumination unit in the image captured by the image capture unit. Identification of the pattern by the control unit ensures that the optical element is present and/or functional. This verification step does not require additional parts other than those for the imaging function.
  • the referent pattern generated at the output of said optical element is a diffraction pattern.
  • the optical element of the electronic device may for example comprise at least one diffractive element.
  • the diffractive element can be designed to form the referent pattern, which is then a diffraction pattern.
  • the diffractive element of said optical element can be a circular or rectangular hole.
  • the dimensions of the hole can be less than one wavelength of the light source.
  • the referent pattern generated at the output of said optical element is a hologram.
  • the optical element of the electronic device can then comprise, for example, at least one holographic element.
  • the control unit can be configured to activate a protective measure if the referring pattern is not identified.
  • the protective measure may be the total or partial deactivation of the light source.
  • the protection measure may be the activation of a degraded mode in which an intensity of the light source is reduced.
  • the optical element can be a diffuser.
  • a diffuser is used to spread the beam in order to illuminate the camera's field of view as much as possible.
  • the light source operates in infrared. It may include at least one vertical cavity laser diode emitting from the surface.
  • the invention also relates to a method for monitoring the presence of an optical element in an electronic device comprising an illumination unit, a control unit and an image capture unit, said illumination unit comprising a light source and said optical element, the monitoring method comprising the following steps: – generation of a referent pattern at the output of the optical element by the illumination unit – capture of at least one image by the image capture unit – analysis by the control unit of the captured image to identify the referent pattern.
  • the monitoring method may also include a protection measure if the referent pattern has not been identified during the analysis step of the captured image.
  • This protective measure may be the total or partial deactivation of the light source of the illumination unit.
  • the protection measure is the activation of a degraded mode in which an intensity of the light source is reduced.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an image captured in the passenger compartment of a motor vehicle by the image capture unit and presenting the referent pattern for the embodiment shown schematically in with a circular diffractive element,
  • FIG. 1 is a schematic representation of an image captured in the passenger compartment of a motor vehicle by the image capture unit and presenting the referent pattern for the embodiment shown schematically in with a rectangular diffractive element,
  • optical element comprising several diffractive elements
  • FIG. 1 is a flowchart representing an example of a method for monitoring the presence of an optical element using an electronic device represented in .
  • An electronic device as shown schematically on the and designated as a whole by the reference 100, comprises an illumination unit 200, an image capture unit 300 and a control unit 400 coupled to the illumination unit 200 and to the image capture unit image 300.
  • the electronic device can be placed in a motor vehicle, for example to form a driver monitoring system (called DMS in English, for “Driver Monitoring System”).
  • DMS driver monitoring system
  • the illumination unit 200 comprises a light source 201 and an optical element 202.
  • the image capture unit 300 makes it possible to capture images of an environment facing it, here a part of the passenger compartment 500 of the motor vehicle.
  • the field of vision of the image capture unit 300 is directed towards the usual position of the driver.
  • the image capture unit 300 can be a camera and capture the entire scene exposed by the illumination unit 200.
  • the image capture unit captures in particular fixed elements of the passenger compartment 500 such as the ceiling.
  • the control unit 400 is configured to analyze the captured image 310.
  • Two examples of a captured image 310 in the embodiment shown in the are represented schematically in Figures 2 and 3.
  • the light source 201 can operate in infrared, light invisible to the eye. human eye.
  • the image capture unit 300 operates at least in the same wavelength range as the light source 201. Here, it operates in the infrared and the visible.
  • the light source 201 may include, for example, at least one laser diode with a vertical cavity emitting from the surface.
  • Vertical cavity surface emitting diodes commonly referred to by those skilled in the art by the acronym VCSEL, for “Vertical Cavity Surface Emitting Laser” have a very low temperature drift and allow the generation of a beam in a very narrow wavelength band. In this case in particular, the light source 201 is coherent.
  • VCSEL diodes In addition, the ability of VCSEL diodes to generate short pulses makes it possible to increase the peak power of the pulses and therefore increase the signal-to-noise ratio.
  • Such a light source 201 has a fairly low divergence, of the order of 15 to 20°.
  • the optical element 202 makes it possible to increase the value of the angular spread of the beam.
  • the beam upstream of the optical element 202 relative to the direction of propagation of the beam, the beam has an angular spread having an upstream value ⁇ 1 .
  • the light beam Downstream of said optical element 202, the light beam has an angular spread having a downstream value ⁇ 2 greater than the upstream value ⁇ 1 .
  • the optical element 202 is a diffuser.
  • the diffuser can for example be a blade with a diffusing coating.
  • the diffuser can be a frosted blade or a blade composed of a diffusing material or an array of microlenses (MLA, microlens array) or even be itself a diffractive optical element (DOE, diffractive optical element).
  • the optical element 202 may be a prism.
  • the optical element 202 disperses the beam and reduces its intensity. To maintain a sufficient intensity level, the light source 201 is adjusted such that the intensity of the beam output from the optical element 202 is approximately 20% lower than the maximum level provided for by the IEC-60825 laser safety standard. -1.
  • the optical element 202 is configured to generate, with the help of the light source 201, a referent pattern 510 in the field of the image capture unit 300 and the control unit 400 is configured to identify the referent pattern 510 in the captured image 310.
  • Recognition of the reference pattern 510 at the location provided in the captured image 310 indicates the good presence of the optical element 202 but also its non-degradation at the location generating the reference pattern 510.
  • the location provided is by example the ceiling of the passenger compartment, which makes it easier to detect its presence.
  • the control unit can be provided to identify the referent pattern 510 on non-fixed parts of the image such as for example a portion of the driver's body.
  • the reference pattern 510 may be a hologram.
  • the optical element 202 can include at least one holographic element making it possible to project said hologram.
  • the reference pattern 510 is a diffraction pattern.
  • the optical element 202 comprises at least one diffractive element 203 designed to generate the referent pattern 510.
  • the diffractive element 203 can for example be a circular hole generating an Airy spot as a referent pattern 510 as shown in .
  • the diffractive element 203 can be a rectangular hole, it then generates a diffraction pattern as shown in .
  • the optical element 202 can also include complex diffractive elements such as pixel structures at multiple levels for example.
  • the dimensions of the diffractive element 203 depend on the conditions of use of the electronic device 100. For example, in the case of a circular hole, the dimensions of the Airy task are calculated using the law:
  • the wavelength used is for example 940 nm
  • the diameter of the diffractive element 203 is then of the order of 22 ⁇ m.
  • the diffractive element 203 is located at a single location of the optical element 202.
  • the optical element 202 moves relative to the light source 201, a more or less large surface of the diffractive element 203 will be illuminated. Thus, the intensity of the referent pattern 510 in the captured image 310 will then be modified. If the optical element 202 is absent, then the pattern will not be found on the captured image 310.
  • the optical element 203 can be planned to have several diffractive elements 203.
  • it can be planned to position diffractive elements 203 all around the useful part of the optical element 202.
  • the optical element 203 here includes a central part and a peripheral region. The central part allows the beam to be spread.
  • the peripheral region includes diffractive elements 203 and makes it possible to generate several diffraction patterns.
  • Several referent patterns 510 are then generated respectively by the different diffractive elements in the captured image 310.
  • Such an optical element 203 is represented in .
  • the control unit 400 can be configured to detect the different referent patterns 510 created by each of the diffractive elements 203. Thus, the control unit 400 can detect which part of the optical element 202 is absent or damaged.
  • identifying the pattern corresponds for example to finding the shape of the pattern.
  • the identification may correspond to the shape and position of the pattern. This can also correspond to the shape, position and light intensity of the pattern.
  • the non-identification of the pattern may correspond to a degradation, a displacement or an absence of the optical element 202 depending on the embodiments.
  • control unit 400 fails to identify the referent pattern 510 in the captured image 310, said control unit 400 can activate a protection measure.
  • the protection measure may be to deactivate all or part of the light source 201 or to activate a degraded mode.
  • said referent pattern 510 is generated preferentially in a little-used part of the captured image 310, in which the probability that an external element hinders the detection of the referent pattern 510 is low.
  • the referent pattern 510 is generated here at the roof of the passenger compartment 500 of the motor vehicle.
  • the illumination unit 200 may be faulty, that is to say the optical element 202 may be absent or degraded.
  • the method for monitoring the presence of an optical element 202 can provide a protection measure (E8).
  • This protection measure (E8) can be the total or partial deactivation of the light source 201.
  • the protection measure (E8) can also be the activation of a degraded mode in which an intensity of the light source 201 is reduced if the referent pattern 510 is not identified.
  • the intensity of the light source 201 could for example be reduced just below the maximum intensity level to comply with the IEC-60825-1 laser standard.
  • the process can then be repeated with another image (path P on the ).
  • the process can be carried out at each image as in the flowchart of the , or at an image frequency such that the detection time of the absence or degradation of the optical element 202 is less than a reference time.
  • the reference time is specific to each electronic device 100 depending on its configuration and can be defined as the maximum time during which the human eye is not affected during exposure to a faulty illumination unit 200.
  • the protection measure can be carried out from the first non-detection of the pattern, that is to say as soon as a captured image 310 allows one to conclude that the absence or degradation of the optical element 202. This is the case represented in the .
  • the protection measure can be carried out when all the images captured 310 for a defined duration and less than the reference time make it possible to conclude that there has been a failure of the optical element 202.

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Abstract

Il est proposé un dispositif électronique (100) comportant une unité d'illumination (200), une unité de capture d'image (300) et une unité de commande (400), ladite unité d'illumination comprenant une source lumineuse (201) et un élément optique (202), et étant configurée pour générer un motif référent (510) en sortie dudit élément optique, et ladite unité de commande étant configurée pour analyser une image capturée par l'unité de capture d'image. L'unité de commande est configurée pour identifier le motif référent généré par l'unité d'illumination dans l'image capturée par l'unité de capture d'image. On décrit également un procédé qui permet de vérifier la présence d'un élément optique au sein d'un tel dispositif électronique.

Description

Dispositif électronique et procédé de surveillance de présence d’un élément optique
La présente invention concerne le domaine technique de l’imagerie, et notamment de la capture d’image à l’aide d’un illuminateur.
L’invention concerne plus particulièrement un dispositif électronique comportant une unité d’illumination, une unité de capture d’image et une unité de commande.
Elle concerne également un procédé de surveillance de présence d’un élément optique utilisant un tel dispositif électronique.
L’invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la capture d’image dans l’habitacle d’un véhicule automobile.
 Arrière-plan technologique
On utilise de plus en plus fréquemment des caméras de surveillance conducteur dans l’habitacle des véhicules automobiles. Dans ce contexte notamment, il est connu de coupler une unité de capture d’image à une unité d’illumination afin de maintenir une luminosité suffisante indépendamment de la luminosité ambiante.
Afin de ne pas perturber les personnes présentes à proximité du dispositif, il est connu d’utiliser des sources lumineuses infra-rouges qui émettent des faisceaux lumineux invisibles pour l’œil humain. Cependant, les sources infra-rouges pourraient dans certaines conditions présenter un risque pour l’œil humain dès lors que leur intensité devient trop élevée, à plus forte raison car elles ne déclenchent pas de réflexe de protection chez les personnes soumises à l’illumination infra-rouge.
Classiquement, les sources lumineuses des unités d’illumination, notamment les sources lumineuses infra-rouges, sont couplées à un élément optique, tel qu’un diffuseur assurant la double fonction d’augmenter l’étalement angulaire et de réduire l’intensité lumineuse du faisceau émis par la source et traversant le diffuseur. Ainsi, il convient de configurer la source lumineuse pour qu’elle génère un faisceau lumineux ayant une intensité élevée afin de maintenir une intensité lumineuse suffisante en aval du diffuseur relativement à la direction de propagation du faisceau.
Un risque pour l’œil humain se présente dès lors que le diffuseur est défaillant, par exemple absent, déformé ou cassé.
Des solutions pour répondre au risque de défaillance du diffuseur existent mais nécessitent l’ajout de matériels spécifiques encombrants et couteux, ce qui va à l’encontre de la tendance actuelle de miniaturisation des dispositifs d’imagerie.
De plus, elles ne permettent pas de prévenir certains types de dégâts subis par le diffuseur, comme les dégâts thermiques, par exemple une exposition à une très forte chaleur, qui peuvent altérer sa structure interne et donc ses fonctions de diffusion et de réduction de l’intensité lumineuse sans altérer sa structure externe.
Dans ce contexte, il est prévu un dispositif électronique comportant une unité d’illumination, une unité de capture d’image et une unité de commande. L’unité d’illumination comprend une source lumineuse et un élément optique, et est configurée pour générer un motif référent en sortie dudit élément optique. L’unité de commande est configurée pour analyser une image capturée par l’unité de capture d’image.
On propose ici d’utiliser l’unité de commande pour identifier le motif référent généré par l’unité d’illumination dans l’image capturée par l’unité de capture d’image. L’identification du motif par l’unité de commande permet de s’assurer que l’élément optique est bien présent et/ou fonctionnel. Cette étape de vérification ne nécessite pas de pièces additionnelles autres que celles de la fonction d’imagerie.
Selon un mode de réalisation, le motif référent généré en sortie dudit élément optique est une figure de diffraction. L’élément optique du dispositif électronique peut par exemple comporter au moins un élément diffractif. L’élément diffractif peut être conçu pour former le motif référent, qui est alors une figure de diffraction.
L’élément diffractif dudit élément optique peut être un trou circulaire ou rectangulaire. Les dimensions du trou peuvent être inférieures à une longueur d’onde de la source lumineuse.
Dans un autre mode de réalisation, le motif référent généré en sortie dudit élément optique est un hologramme. L’élément optique du dispositif électronique peut alors comporter par exemple au moins un élément holographique.
L’unité de commande peut être configurée pour activer une mesure de protection si le motif référent n’est pas identifié.
La mesure de protection peut être la désactivation totale ou partielle de la source lumineuse. Dans un autre mode de réalisation, la mesure de protection peut être l’activation d’un mode dégradé dans lequel une intensité de la source lumineuse est réduite.
En outre, l’élément optique peut être un diffuseur. Un tel diffuseur est utilisé pour étaler le faisceau afin d’illuminer au maximum le champ de vue de la caméra.
De manière préférentielle, la source lumineuse fonctionne dans l’infra-rouge. Elle peut comporter au moins une diode laser à cavité verticale émettant par la surface.
L’invention concerne également un procédé de surveillance de la présence d’un élément optique dans un dispositif électronique comportant une unité d’illumination, une unité de commande et une unité de capture d’image, ladite unité d’illumination comprenant une source lumineuse et ledit élément optique, le procédé de surveillance comprenant les étapes suivantes :
– génération d’un motif référent en sortie de l’élément optique par l’unité d’illumination
– capture d’au moins une image par l’unité de capture d’image
– analyse par l’unité de commande de l’image capturée pour identifier le motif référent.
Le procédé de surveillance peut également comporter une mesure de protection si le motif référent n’a pas été identifié pendant l’étape d’analyse de l’image capturée.
Cette mesure de protection peut être la désactivation totale ou partielle de la source lumineuse de l’unité d’illumination.
Dans un autre mode de réalisation, la mesure de protection est l’activation d’un mode dégradé dans lequel une intensité de la source lumineuse est réduite.
Les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
 Brève description des figures
De plus, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes, non limitatives, de réalisation de l'invention et où :
est une représentation schématique d’un dispositif électronique selon un mode de réalisation de l’invention,
 est une représentation schématique d’une image capturée dans l’habitacle d’un véhicule automobile par l’unité de capture d’image et présentant le motif référent pour le mode de réalisation schématisé en avec un élément diffractif circulaire,
est une représentation schématique d’une image capturée dans l’habitacle d’un véhicule automobile par l’unité de capture d’image et présentant le motif référent pour le mode de réalisation schématisé en avec un élément diffractif rectangulaire,
est une représentation schématique d’un élément optique comprenant plusieurs éléments diffractifs, et
est un logigramme représentant un exemple de procédé de surveillance de présence d’un élément optique utilisant un dispositif électronique représenté en .
Il est à noter que sur ces figures les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références.
 Description détaillée
Un dispositif électronique selon l’invention, tel que représenté schématiquement sur la et désigné dans son ensemble par la référence 100, comporte une unité d’illumination 200, une unité de capture d’image 300 et une unité de commande 400 couplé à l’unité d’illumination 200 et à l’unité de capture d’image 300. Le dispositif électronique peut être placé dans un véhicule automobile, par exemple pour former un système de surveillance du conducteur (appelé DMS en anglais, pour « Driver Monitoring System »).
L’unité d’illumination 200 comporte une source lumineuse 201 et un élément optique 202.
L’unité de capture d’image 300 permet de capturer des images d’un environnement lui faisant face, ici une partie de l’habitacle 500 du véhicule automobile. Par exemple, le champ de vision de l’unité de capture d’image 300 est dirigé vers la position habituelle du conducteur. L’unité de capture d’image 300 peut être une caméra et capturer toute la scène exposée par l’unité d’illumination 200. L’unité de capture d’image capte notamment des éléments fixes de l’habitacle 500 comme le plafond.
L’unité de commande 400 est configurée pour analyser l’image capturée 310. Deux exemples d’une image capturée 310 dans le mode de réalisation représenté sur la sont représentés schématiquement sur les figures 2 et 3.
Afin d’éviter de gêner les personnes présentes près du dispositif électronique 100 et d’uniformiser l’utilisation de la prise d’image de jour comme de nuit, la source lumineuse 201 peut fonctionner dans l’infra-rouge, lumière invisible à l’œil humain. L’unité de capture d’image 300 fonctionne au moins dans le même domaine de longueur d’onde que la source lumineuse 201. Ici, elle fonctionne dans l’infra-rouge et le visible.
La source lumineuse 201 peut comporter par exemple au moins une diode laser à cavité verticale émettant par la surface. Les diodes à cavité verticale émettant par la surface (communément désignées par la personne du métier sous l’acronyme anglo-saxon VCSEL, pour « Vertical Cavity Surface Emitting Laser ») présentent une très faible dérive de température et permettent la génération d’un faisceau dans une bande de longueur d’onde très étroite. Dans ce cas notamment, la source lumineuse 201 est cohérente.
En outre, la capacité des diodes VCSEL à générer des impulsions courtes permet d'augmenter la puissance de crête des impulsions et donc d'augmenter le rapport signal à bruit.
Une telle source lumineuse 201 présente une divergence assez faible, de l’ordre de 15 à 20°. Afin d’éclairer un champ de vue plus large (entre 50° et 180° dans le cas de l’habitacle 500 du véhicule automobile), l’élément optique 202 permet d’augmenter la valeur de l’étalement angulaire du faisceau.
Ainsi, en amont de l’élément optique 202 relativement à la direction de propagation du faisceau, le faisceau présente un étalement angulaire ayant une valeur amont θ1. En aval dudit élément optique 202, le faisceau lumineux présente un étalement angulaire ayant une valeur aval θ2 supérieure à la valeur amont θ1.
Dans le dispositif électronique 100 présenté ici, l’élément optique 202 est un diffuseur. Le diffuseur peut être par exemple une lame avec un revêtement diffusant. De manière alternative, le diffuseur peut être une lame dépolie ou une lame composée d’un matériau diffusant ou un réseau de microlentilles (MLA, microlens array) ou encore être lui-même un élément optique diffractif (DOE, diffractive optical element). Dans un autre mode de réalisation, l’élément optique 202 peut être un prisme.
Par sa fonction d’étalement, l’élément optique 202 disperse le faisceau et diminue son intensité. Pour maintenir un niveau d’intensité suffisant, la source lumineuse 201 est réglée de tel sorte que l’intensité du faisceau en sortie de l’élément optique 202 soit environ 20% inférieure au niveau maximal prévu par la norme de sécurité laser IEC-60825-1.
Pour respecter la norme de sécurité laser, on cherche à assurer la présence et le bon fonctionnement de l’élément optique 202.
Dans ce but, l’élément optique 202 est configuré pour générer, avec l’aide de la source lumineuse 201, un motif référent 510 dans le champ de l’unité de capture d’image 300 et l’unité de commande 400 est configurée pour identifier le motif référent 510 dans l’image capturée 310.
La reconnaissance du motif référent 510 à l’endroit prévu dans l’image capturée 310 indique la bonne présence de l’élément optique 202 mais aussi sa non-dégradation à l’endroit générant le motif de référence 510. L’endroit prévu est par exemple le plafond de l’habitacle, ce qui facilite la détection de sa présence. Mais l’unité de commande peut être prévue pour identifier le motif référent 510 sur des parties non fixes de l’image comme par exemple une portion du corps du conducteur.
L’utilisation de composants déjà présents dans l’invention afin de vérifier la présence et le fonctionnement de l’élément optique 202 permet de ne pas ajouter de composants nouveaux, encombrants et/ou couteux.
Dans un mode de réalisation, le motif référent 510 peut être un hologramme. Pour cela l’élément optique 202 peut comporter au moins un élément holographique permettant de projeter ledit hologramme.
Dans le mode de réalisation décrit ici, le motif référent 510 est une figure de diffraction. Pour cela, l’élément optique 202 comporte au moins un élément diffractif 203 conçu pour générer le motif référent 510.
L’élément diffractif 203 peut être par exemple un trou circulaire générant une tache d’Airy comme motif référent 510 comme représenté en . Dans un autre mode de réalisation, l’élément diffractif 203 peut être un trou rectangulaire, il génère alors une figure de diffraction telle que représentée en .
L’élément optique 202 peut aussi comporter des éléments diffractifs complexes tels que des structures pixeliques à multiples niveaux par exemple.
Les dimensions de l’élément diffractif 203 dépendent des conditions d’utilisation du dispositif électronique 100. Par exemple, dans le cas d’un trou circulaire, les dimensions de la tâche d’Airy sont calculées grâce à la loi :
avec lambda la longueur d’onde de la source lumineuse 201, d la distance à laquelle le motif référent 510 est projeté et phi la taille de l’élément diffractif 203.Dans les conditions décrites ici, la longueur d’onde utilisée est par exemple 940 nm, et le motif référent 510 est projeté sur le toit intérieur du véhicule automobile, soit à une distance d = 80 cm. Pour obtenir une tâche d’Airy de l’ordre de 40 mm de diamètre, le diamètre de l’élément diffractif 203 est alors de l’ordre de 22 µm.
Dans le mode de réalisation représenté en , l’élément diffractif 203 est situé à un emplacement unique de l’élément optique 202.
Si l’élément optique 202 se déplace par rapport à la source lumineuse 201, une surface plus ou moins importante de l’élément diffractif 203 sera illuminée. Ainsi, l’intensité du motif référent 510 dans l’image capturée 310 sera alors modifiée. Si l’élément optique 202 est absent, alors le motif ne sera pas trouvé sur l’image capturée 310.
Dans un autre mode de réalisation, il peut être prévu d’avoir plusieurs éléments diffractifs 203. Par exemple, il peut être prévu de positionner des éléments diffractifs 203 tout autour de la partie utile de l’élément optique 202. L’élément optique 203 comprend ici une partie centrale et une région périphérique. La partie centrale permet d’étaler le faisceau. La région périphérique comprend des éléments diffractifs 203 et permet de générer plusieurs figures de diffraction. Plusieurs motifs référents 510 sont alors générés respectivement par les différents éléments diffractifs dans l’image capturés 310. Un tel élément optique 203 est représenté en .
L’unité de commande 400 peut être configurée pour détecter les différents motifs référents 510 créés par chacun des éléments diffractifs 203. Ainsi, l’unité de commande 400 pourra détecter quelle partie de l’élément optique 202 est absente ou endommagée.
Dans un mode de réalisation, l’identification du motif correspond par exemple à retrouver la forme du motif. Dans un autre mode de réalisation, l’identification peut correspondre à la forme et à la position du motif. Cela peut aussi correspondre à la forme, la position et l’intensité lumineuse du motif.
Par conséquent, la non-identification du motif peut correspondre à une dégradation, un déplacement ou une absence de l’élément optique 202 selon les modes de réalisations.
Dans le cas de figure où l’unité de commande 400 ne parvient pas à identifier le motif référent 510 dans l’image capturée 310, ladite unité de commande 400 peut activer une mesure de protection.
La mesure de protection peut être de désactiver tout ou une partie de la source lumineuse 201 ou d’activer un mode dégradé.
Pour faciliter la détection du motif référent 510, ledit motif référent 510 est généré de manière préférentielle dans une partie peu utilisée de l’image capturée 310, dans laquelle la probabilité qu’un élément extérieur gêne la détection du motif référent 510 est faible. Par exemple, le motif référent 510 est généré ici au niveau du toit de l’habitacle 500 du véhicule automobile.
On décrit à présent un procédé de surveillance de présence d’un élément optique 202 tel que représenté par le logigramme de la . Un tel procédé est par exemple mis en œuvre au moyen du dispositif électronique 100. Il comprend les étapes suivantes :
– génération (E2) d’un motif référent 510 en sortie de l’élément optique 202 par l’unité d’illumination 200
– capture (E4) d’au moins une image par l’unité de capture d’image 300
– analyse (E6) par l’unité de commande 400 de l’image capturée 310 pour identifier le motif référent 510.
Si l’analyse par l’unité de commande 400 de l’image capturée 310 ne permet pas d’identifier le motif référent 510 (chemin N sur la ), alors l’unité d’illumination 200 peut être défaillante, c’est-à-dire que l’élément optique 202 peut être absent ou dégradé.
Le procédé de surveillance de présence d’un élément optique 202 peut prévoir une mesure de protection (E8). Cette mesure de protection (E8) peut être la désactivation totale ou partielle de la source lumineuse 201. La mesure de protection (E8) peut aussi être l’activation d’un mode dégradé dans lequel une intensité de la source lumineuse 201 est réduite si le motif référent 510 n’est pas identifié.
Dans le cas de l’activation d’un mode dégradé, l’intensité de la source lumineuse 201 pourra par exemple être réduite juste en dessous du niveau d’intensité maximale pour être dans la norme laser IEC-60825-1.
Si le motif référent 510 est bien détecté dans l’image capturée 310, alors l’élément optique est bien présent et fonctionnel, le procédé peut alors se répéter avec une autre image (chemin P sur la ).
Le procédé peut être réalisé à chaque image comme sur le logigramme de la , ou à une fréquence d’image telle que le temps de détection de l’absence ou de la dégradation de l’élément optique 202 est inférieur à un temps de référence. Le temps de référence est propre à chaque dispositif électronique 100 selon sa configuration et peut être défini comme le temps maximum pendant lequel l’œil humain n’est pas affecté lors d’une exposition à une unité d’illumination 200 défaillante.
La mesure de protection peut être réalisée dès la première non-détection du motif, c’est-à-dire dès qu’une image capturée 310 permette de conclure à l’absence ou la dégradation de l’élément optique 202. C’est le cas représenté dans la .
De manière alternative, la mesure de protection peut être réalisée quand toutes les images capturées 310 pendant une durée définie et inférieure au temps de référence permettent de conclure à une défaillance de l’élément optique 202.

Claims (15)

  1. Dispositif électronique (100) comportant une unité d’illumination (200), une unité de capture d’image (300) et une unité de commande (400), ladite unité d’illumination (200) comprenant une source lumineuse (201) et un élément optique (202), et étant configurée pour générer un motif référent (510) en sortie dudit élément optique (202), et ladite unité de commande (400) étant configurée pour analyser une image capturée (310) par l’unité de capture d’image (300), caractérisé en ce que l’unité de commande (400) est configurée pour identifier le motif référent (510) généré par l’unité d’illumination (200) dans l’image capturée (310) par l’unité de capture d’image (300).
  2. Dispositif électronique (100) selon la revendication 1, dans lequel le motif référent (510) généré en sortie dudit élément optique (202) est une figure de diffraction.
  3. Dispositif électronique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel l’élément optique (202) comporte au moins un élément diffractif (203).
  4. Dispositif électronique (100) selon la revendication 3, dans lequel l’élément diffractif (203) dudit élément optique (202) est un trou circulaire ou rectangulaire.
  5. Dispositif électronique (100) selon la revendication 1, dans lequel le motif référent (510) généré en sortie dudit élément optique (202) est un hologramme.
  6. Dispositif électronique (100) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel l’unité de commande (400) est configurée pour activer une mesure de protection lorsque le motif référent (510) n’est pas identifié.
  7. Dispositif électronique (100) selon la revendication 6, dans lequel la mesure de protection est la désactivation totale ou partielle de la source lumineuse (201) de l’unité d’illumination (200).
  8. Dispositif électronique (100) selon la revendication 6, dans lequel la mesure de protection est l’activation d’un mode dégradé dans lequel une intensité de la source lumineuse (201) est réduite.
  9. Dispositif électronique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel ledit élément optique (202) est un diffuseur.
  10. Dispositif électronique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la source lumineuse (201) comporte au moins une diode laser à cavité verticale émettant par la surface.
  11. Dispositif électronique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la source lumineuse (201) est une source infra-rouge.
  12. Procédé de surveillance de la présence d’un élément optique (202) dans un dispositif électronique (100) comportant une unité d’illumination (200), une unité de commande (400) et une unité de capture d’image (300), ladite unité d’illumination (200) comprenant une source lumineuse (201) et ledit élément optique (202), le procédé de surveillance comprenant les étapes suivantes :
    • Génération (E2) d’un motif référent (510) en sortie de l’élément optique (202) par l’unité d’illumination (200) ;
    • Capture (E4) d’au moins une image par l’unité de capture d’image (300) ;
    • Analyse (E6) par l’unité de commande (400) de l’image capturée (310) pour identifier le motif référent (510).
  13. Procédé de surveillance selon la revendication 12 comprenant une mesure de protection (E8) si le motif référent (510) n’a pas été identifié.
  14. Procédé de surveillance selon la revendication 13 selon laquelle la mesure de protection (E8) est la désactivation de la source lumineuse (201) de l’unité d’illumination (200)
  15. Procédé de surveillance selon la revendication 13 selon laquelle la mesure de protection (E8) est l’activation d’un mode dégradé dans lequel une intensité de la source lumineuse (201) est réduite.
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FR3055267A1 (fr) * 2016-08-31 2018-03-02 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Dispositif de commande d'un projecteur de lumiere d'un vehicule, dispositif d'eclairage et procede associes
FR3055979A1 (fr) * 2016-09-15 2018-03-16 Valeo Vision Caracteristiques de faisceau lumineux pixelise

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