Brevet FR2681702A1 — publié le 19930326

DISPOSITIF DE VISUALISATION D'INFORMATIONS PAR PRO.1ECTION L'invention se rapporte au domaine technique de l'affichage et de la visualisation des informations de conduite dans un véhicule automobile .Elle concerne un dispositif, dit de visualisation-tête haute (Head Up Display ou H.U.D) ,ou de visualisation tête moyenne (H.M.D). L'augmentation de la quantité d'informations à fournir au conducteur et l'aspect d'urgence de certaines d'entre elles favorisent l'introduction dans l'automobile de systèmes de visualisation-tête haute ,ou tête moyenne ,mis en oeuvre depuis plusieurs années dans l'industrie aéronautique. Ce type de développement est illustré notamment par la publication EP 0416222, ayant pour objet un dispositif d'affichage pour véhicule. Ce dispositif est constitué essentiellement d'un afficheur , de miroirs de réflexion ,d'un ensemble optique de restitution ,et d'un mélangeur intégré au pare-brise du véhicule. L'expérience montre que l'exploitation d'un dispositif de ce type est entravée par ,l'extrême variabilité de l'éclairement ambiant ,inhérent au déplacement du véhicule. Ce problème est incontournable dans l'exploitation des systèmes H.U.D ou H.M.D. En effet le paysage vu à travers le mélangeur ,et superposé par celuici aux informations de conduite ,présente des niveaux de brillance lumineuse très variables. Ces variations affectent considérablement les performances d'un tel système. Elles sont à l'origine de nombreux problèmes de restitution dont notamment: - la diminution du contraste dans les conditions de fort éclairement (journées ensoleillées ,neige ,...), - la perception parasite, par reflet sur le mélangeur, d'éléments constitutifs du dispositif ,tels que le cadre de l'afficheur ou de la planche de bord : cette perception parasite intervient principalement dans des conditions de faible éclairement. Le premier problème mentionné ci-dessus peut être solutionné ,dans certains cas ,par un dispositif électronique permettant d'ajuster la brillance de l'afficheur : cette technique est applicable pour des afficheurs du type V.F.D (Vaccum Fluorescent Display). Par contre, il est moins aisé de faire varier la brillance et le constraste d'un afficheur du type L.C.D (Liquid Cristal Display). Quant au second problème mentionné, on ne connait pas à ce jour de solution satisfaisante. La présente invention se propose de remédier d'une façon simple et automatique aux deux problèmes qui viennent d'être évoqués, sans impliquer de contraintes particulières relatives à la technologie de l'afficheur Elle concerne un dispositif de visualisation d'informations par projection comportant un afficheur d'informations dont l'image est transmise par l'intermédiaire d'un ensemble optique de restitution à un mélangeur situé au dessus de la planche de bord du véhicule, de façon à superposer cette image au paysage perçu par le conducteur du véhicule au travers du pare-brise et de ce mélangeur . Ce dispositif est caractérisé en ce que le mélangeur est un mélangeur à transmission variable, tel que dans des conditions d'éclairement fort sa transmission diminue de façon à augmenter le constraste de cette image par rapport au paysage, tandis que dans des conditions d'éclairement faible sa transmission augmente, de façon à diminuer la perception des réflexions parasites Selon un mode de réalisation de l'invention, le mélangeur est une lame photo chrome Selon un mode de réalisation de l'invention, le mélangeur est une cellule électrochrome commandée par un photodétecteur d'éclairement ambiant. Selon un mode de réalisation de l'invention, le mélangeur est une cellule à cristaux liquides, commandée par un photodétecteur d'éclairement ambiant. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'afficheur est placé au niveau du plafond du véhicule. Selon un mode de réalisation de l'invention ,le mélangeur est intégré au pare-brise du véhicule. Selon un mode de réalisation de l'invention, le mélangeur est disposé sur la planche de bord Selon un mode de réalisation de l'invention, le mélangeur pivote autour de son axe d'articulation sur la planche de bord ,de façon à pouvoir être réglé en orientation et rabattu complètement contre celle-ci. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de visualisation comporte un cache pivotant sur la planche de bord autour du même axe d'articulation que le mélangeur, de façon à pouvoir se plaquer contre celui-ci. Selon un mode de réalisation de l'invention ,le dispositif de visualisation comporte un cache coulissant le long de la planche de bord, de façon à pouvoir recouvrir le mélangeur lorsqu'il est rabattu contre celle-ci. Selon un mode de réalisation de l'invention, le cache présente un aspect visuel identique à celui de la planche de bord. Selon un mode de réalisation de I'invention, les déplacements du mélangeur et/ou du cache sont motorisés L'invention sera mieux comprise à la lecture suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés ,sur lesquels: - la figure 1 représente un premier dispositif de visualisation d'informations par projection, - la figure 2 représente un second dispositif de visualisation d'informations par projection - la figure 3 illustre le fonctionnement d'un mélangeur de type actif conforme à l'invention - les figures 4A et 4B représentent un mélangeur et son cache, tous deux rabattables par pivotement sur la planche de bord, - les figures 5A et 5B représentent un mélangeur rab attable par pivotement, muni d'un cache coulissant sur celle-ci. Sur la figure 1 ,on a représenté schématiquement le conducteur I d'un véhicule automobile 2, assis à son poste de conduite 3. Ce conducteur 1 observe le paysage au travers du pare-brise 4. Un afficheur 5 intégré à la planche de bord 10 délivre des informations de conduite dont l'image 9, transmise par l'intermédiaire de l'ensemble optique de restitution 7, se réfléchit sur le mélangeur 8 intégré au pare-brise 4. Le conducteur 1 aperçoit donc une image virtuelle 9 des informations de conduite de l'afficheur ,située à l'extérieur du véhicule 1, en avant du pare-brise 4. Cette image 9, est superposée au paysage, grâce au mélangeur 8. Conformément à l'invention, le mélangeur 8, qu'il soit de type passif ou actif, peut également être disposé sur le dessus de la planche de bord 10. Ce mode de réalisation particulier de l'invention est illustré par la figure 2 .Sur celle-ci, on remarque que l'afficheur 5 est placé au niveau du plafond 17 du véhicule 2. Cette disposition s'avère particulièrement avantageuse, mais ne présente aucun caractère d'obligation. Conformément à l'invention ,le mélangeur 8 mis en oeuvre dans ces dispositifs ,est un mélangeur à transmission variable. Ainsi, dans des conditions d'éclairement important, la transmission de la lame diminue, permettant une augmentation du contraste, tandis que dans des conditions de faible éclairement, la transmission du mélangeur augmente ,de façon à diminuer la perception des reflets parasites. L'invention prévoit I'utilisation de mélangeurs de type passif ou de type actif Dans le cas de la figure 2, le facteur de transmission des mélangeurs utilisés devrait pouvoir varier normalement entre 30% et 80%. Les mélangeurs passifs seront constitués de matériaux photochromes, dont les caractéristiques de transmission se modifient automatiquement en fonction de la lumière ambiante. Les matériaux photochromes utilisables sont par exemple le produit commercialisé sous la référence "PGE" par la Société "CORNING", d'épaisseur 2 mm, qui posséde les caractèristiques citées dessus. Les mélangeurs actifs les mieux adaptés à la mise en oeuvre de l'invention sont les cellules à cristaux liquides ou les cellules électrochromes. La commande de ces cellules est illustrée par la figure 3, sur laquelle on a fait apparaître, outre la cellule 8, ellemême, un photodétecteur 11 de lumière ambiante 12, agissant sur le comportement optique de celle-ci, par l'intermédiaire d'un organe de commande 13. Les figures 4A, 4B, SA et 5B illustrent l'intégration du mélangeur 8 sur la planche de bord 10. Sur les figures 4A et 4B, le mélangeur 8 pivote sur celle-ci autour de l'axe d'articulation 14. Ce pivotement permet à la fois de régler l'orientation du mélangeur 8 de façon à obtenir une visualisation optimale des informations affichées, par le conducteur 1, et de rabattre complètement le mélangeur 8 sur la planche de bord 10, lorsque l'utilisation du dispositif n'est plus souhaitée. L'invention prévoit également l'adaptation d'un cache 15, destiné à supprimer les reflets parasites sur le mélangeur 8 notamment lorsqu'il est rabattu sur la planche de bord 10. Selon l'exemple de réalisation des figures 4A et 4b B ,le cache 15 pivote sur la planche de bord 10 autour du même axe 14 d'articulation que le mélangeur 8, de façon à pouvoir se plaquer contre celui-ci dans toutes les positions. Selon l'exemple de réalisation des figures SA et 5B, le cache 15 ou 15' coulisse parallèlement à la planche de bord de façon à venir recouvrir le mélangeur 8 lorsque celui-ci est rabattu contre la planche de bord 10. Dans tous les cas ,les déplacements du mélangeur 8 et du cache 15' pourront avantageusement être pris en charge par un moteur électrique 16, 16', le conducteur disposant alors à son poste de conduite d'organes de commande correspondants, non représentés sur ces figures. Pour des raisons d'uniformité et d'esthétique le cache 15, 15', peut avantageusement être fabriqué dans le même matériau que la planche de bord 10. L'invention permet donc de résoudre le problème de la variabilité de l'éclairement ambiant, en intervenant non pas au niveau de la technologie de l'afficheur 5, mais au niveau du mélangeur 8. Parmi les nombreux avantages liés à la solution proposée, on peut citer notamment: - l'adaptation automatique du dispositif aux conditions d'éclairement ambiant (jour, nuit, temps nuageux ou ensoleillé...), - l'application de la solution proposée à tous les types d'afficheur - l'atténuation des reflets parasites, -1' absence de commande électronique de réglage, dans le cas de l'utilisation d'un mélangeur passif. REVENDICATIONS 1) Dispositif de visualisation d'informations par projection, comportant un afficheur d'informations (5), dont l'image (9) est transmise par l'intermédiaire d'un ensemble optique de restitution (7) à un mélangeur (8) situé au dessus de la planche de bord (10) du véhicule (2), de façon à superposer cette image (9) au paysage perçu par le conducteur (1) au travers du pare-brise (4) et de ce mélangeur (8), caractérisé en ce que le mélangeur (8) est un mélangeur à transmission variable, tel que dans des conditions de fort éclairement, sa transmission diminue de façon à augmenter le constraste de cette image (9) par rapport au paysage, tandis que dans des conditions de faible éclairement, sa transmission augmente de façon à diminuer la perception des réflexions parasites. 2) Dispositif de visualisation d'informations selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélangeur (8) est une lame photochrome 3) Dispositif de visualisation d'informations selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le mélangeur (8) est une cellule électrochrome commandée par un photodétecteur d'éclairement ambiant (11). 4) Dispositif de visualisation d'informations selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le mélangeur (8) est une cellule à cristaux liquides, commandée par un photodétecteur d'éclairement ambiant (11). 5) Dispositif de visualisation d'informations selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'afficheur (5) est placé au niveau du plafond (17) du véhicule (2) 6) Dispositif de visualisation d'informations selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélangeur (8) est intégré au pare-brise (4) du véhicule (2) 7) Dispositif de visualisation d'informations selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le mélangeur est disposé sur la planche de bord (10). 8) Dispositif de visualisation d'informations selon l'une quelconque des revendications I à 5 et 7, caractérisé en ce que le mélangeur (8) pivote autour de l'axe d'articulation (14) sur la planche de bord (10), de façon à pouvoir à pouvoir être réglé en orientation et rabattu completement contre celle-ci. 9) Dispositif de visualisation d'informations selon la revendication 8, caracterisé en ce qu'il comporte un cache (15) pivotant sur la planche de bord (10) autour du même axe d'articulation (14) que le mélangeur (8), de façon à pouvoir se plaquer contre celui-ci. 10) Dispositif de visualisation d'informations selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un cache (15'), coulissant le long de la planche de bord (10) de façon à pouvoir recouvrir le mélangeur (8), lorsqu'il est rabattu contre celle-ci 11) Dispositif de visualisation d'informations selon les revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que le cache (15,15') présente un aspect visuel identique à celui de la planche de bord (10). 12) Dispositif de visualisation selon les revendications 8 ,9 ou 10, caractérisé en ce que les déplacements du mélangeur (8) et/ou du cache (15,15') sont motorisés