Brevet FR2737327A1 — publié le 19970131

L'invention concerne le traitement et l'affichage d'informations de circulation routière ou urbaine par un dispositif embarqué dans un vé- hicule. On connaît divers systèmes de diffusion de données pour l'informa- tion et le guidage des automobilistes, qui utilisent généralement le système RDS (Radio Data System) permettant la diffusion de données numériques de radiomessagerie par voie hertzienne en modulation de fréquence. Les spécifications du système RDS prévoient notamment la pos- sibilité, outre la diffusion d'un certain nombre d'informations standard, de transmettre des messages de longueur et de format quelconque sus- ceptibles d'être décodés et présentés à l'utilisateur. La réception de messages RDS d'information routière est par exemple décrite dans les EP-A-0 290 679, EP-A-0 263 332, EP-A-0 300 205 ou EP-A-0 384 794. L'un des freins au développement de ces techniques réside dans la difficulté de présenter les données de façon simple mais complète au conducteur. Les dispositifs d'affichage utilisés jusqu'à present sont en effet de deux sortes, selon qu'ils sont prévus à la conception du véhicule ("pre- mière monte") ou installés après coup ("deuxième monte"). Dans le premier cas, on prévoit généralement un écran d'affichage tel qu'un afficheur à cristaux liquides intégré à la planche de bord du véhicule,et placé au fond d'une cavité suffisamment profonde pour évi- ter toute réflexion parasite et procurer un contraste suffisant pour as- surer une lecture aisée malgré l'environnement souvent très lumineux. Dans le second cas, lorsque l'on doit équiper un véhicule qui n'est pas conçu à l'origine pour cela, on prévoit généralement un afficheur de type écran de télévision miniature monté sur rotule en un endroit dis- ponible du véhicule, généralement près de la console centrale, sous l'emplacement réservé à l'autoradio; néanmoins, ces écrans sont sou- vent difficilement lisibles en raison de l'environnement très lumineux et des réflexions parasites fréquentes, comme mentionné plus haut. De plus, les dispositifs existants présentent généralement une er- gonomie assez médiocre, nécessitant diverses manipulation pour la commande de l'affichage, ce qui va à l'encontre d'un besoin de consul- tation rapide, par exemple lorsque le conducteur, arrêté à un feu rouge, doit savoir très rapidement quel itinéraire il doit emprunter pour éviter des secteurs encombrés; compte tenu du temps très limité et du fait que, en pratique, l'utilisateur moyen répugne à utiliser des systèmes électroniques trop complexes, les dispositifs actuels s'avèrent en géné- ral assez peu satisfaisants sur ce plan de l'ergonomie. Un dernier frein réside dans le coût élevé des dispositifs actuels qui, outre la nécessité de disposer d'une autoradio équipée d'un déco- deur RDS approprié, impliquent des câblages supplémentaires pour re- lier autoradio, circuit décodeur et dispositif d'affichage. L'un des buts de la présente invention est de remédier à ces divers inconvénients en proposant un dispositif de traitement et d'affichage d'informations du type précité, qui présente les avantages suivants: - rapidité et simplicité d'utilisation, de manière à le rendre accessi- ble à tous les utilisateurs potentiels et dans toutes les conditions de conduite, - surface utile importante, de manière à augmenter à la fois la lisi- bilité de l'affichage et le nombre d'informations présentées sur un même affichage, - excellente visibilité quelles que soient les conditions d'environne- ment lumineux, la position et la taille du conducteur, sans néces- siter de réglages complexes ni de moyens mécaniques supplémen- taires à cet effet, - possibilité d'adaptation à tout type de véhicule, que ce soit en "pre- mière monte" sans modification aucune de la planche de bord, ou en "deuxième monte" sans adjonction d'accessoires supplémentai- res (donc sans encombrer l'espace de l'habitacle et sans accessoire apparent qui pourrait susciter des actes de vandalisme), - possibilité de fonctionnement autonome, sans qu'il soit nécessaire de prévoir un câblage spécifique pour le raccordement à l'alimenta- tion par le circuit de bord du véhicule et/ou à l'antenne du véhicule, - coût minime, permettant une fabrication en grande série, indépen- dante du type de véhicule auquel le dispositif est destiné, de ma- nière à permettre sa large diffusion dans le public. À cet effet, le dispositif de traitement et d'affichage d'informations de l'invention, qui coopère avec des moyens de réception et de décodage de signaux numériques de radiomessagerie codés diffusés par voie hertzienne, notamment par modulation d'une sous-porteuse ajoutée à un signal d'émission de radiodiffusion, et comprenant des moyens affi- cheurs, est caractérisé par un boîtier plat intégrant les moyens afficheurs et incorporé ou ajouté à un pare-soleil du véhicule, ce paresoleil étant essentiellement plan, monté avantageusement côté conducteur et situé, en position opérante, dans le champ de vision supérieur de l'utili- sateur dans une direction en azimut voisine de la direction de vision de la route par l'utilisateur. Avantageusement: - le pare-soleil étant rabattable, le dispositif comporte des moyens de mise hors service ou en service d'une partie au moins du dispositif, notamment des moyens afficheurs, et commandés en fonction de la position rabattue ou déployée, respectivement, du pare-soleil; - il est prévu, sur la face du pare-soleil opposée à la face portant les moyens afficheurs, un panneau à cellules photovoltaïques pour l'a- limentation du dispositif, le dispositif comportant également des moyens tampon de stockage d'énergie; - le boîtier intègre les moyens de réception et de décodage, ainsi qu'avantageusement une antenne; - dans une première forme de réalisation, les moyens afficheurs com- prennent, associés à un plan d'une région urbaine ou routière, une pluralité d'éléments d'affichage individuels commandables sépa- rément et représentatifs du lieu géographique correspondant sur le plan à une information de circulation correspondante à afficher; il peut alors être en outre prévu des moyens sélecteurs pour com- mander de façon sélective et exclusive certains groupes d'éléments d'affichage, les différents groupes correspondant notamment à des types d'informations de nature différente; - dans une seconde forme de réalisation, les moyens afficheurs com- prennent une matrice de pixels coopérant avec des moyens de co- dage/décodage d'informations graphiques et/ou textuelles; - le dispositif est un dispositif au moins partiellement séparable du pare-soleil de manière à permettre son utilisation indépendante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-dessous d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention, en référence aux dessins annexés. La figure 1 montre schématiquement un habitacle de véhicule dans lequel est disposé le système d'affichage de l'invention. Les figures 2, 3 et 4 montrent différentes possibilités de réalisation du dispositif de l'invention, avec des degrés croissants d'intégration des composants. La figure 5 illustre la possibilité d'utiliser le dispositif de l'inven- tion indépendamment du véhicule, après l'avoir dissocié de son empla- cement dans celui-ci. La figure 6 montre la disposition des composants sur le circuit im- primé principal du dispositif de l'invention. La figure 7 est une coupe agrandie partielle du dispositif de l'in- vention montrant la structure interne de celui-ci. La figure 8 illustre un premier mode de réalisation des moyens af- ficheurs. La figure 9 illustre un second mode de réalisation des moyens affi- cheurs. Sur la figure 1, on a présenté de façon générale l'habitacle 1 d'un véhicule, avec le dispositif de l'invention, référencé 2, incorporé ou ajouté à un pare-soleil 3 de ce véhicule. Le dispositif peut être indifféremment intégré au pare-soleil, en formant avec celui-ci un ensemble monobloc, ou surajouté à ce pare-so- leil, par exemple au moyen d'une pince, d'un clip, etc., ce qui permet son installation sur un pare-soleil déjà existant, ce qui ménage en outre une possibilité de séparation et d'utilisation indépendamment du véhi- cule, comme on l'expliquera plus bas. Sur la figure 1, on a illustré le dispositif placé sur le pare-soleil 3 côté conducteur, mais il est également possible de le placer sur le pare- soleil 4 situé côté passager, en fonction des contraintes techniques, réglementaires ou pratiques. Les avantages de cette configuration apparaissent de façon immé- diate. En premier lieu, l'afficheur 2 du dispositif de l'invention est situé dans une direction en azimut très proche de la direction de vision par l'utilisateur, ce qui évite à ce dernier de détourner le regard de façon importante, comme cela était jusqu'à présent le cas avec les afficheurs de guidage placés par exemple sur la console centrale, au voisinage de l'autoradio 5. L'invention s'apparente ainsi aux viseurs de type "tête haute", pour lesquels on cherche à minimiser les déplacements des yeux et de la tête de l'utilisateur. Le second avantage est une possibilité très aisée de réglage de l'ori- entation en fonction de la position du siège et de la taille de l'utilisa- teur, ce dernier ayant simplement à ajuster l'orientation du pare-soleil par un geste instinctif, de la même façon qu'il ajuste la position d'un miroir intégré au pare-soleil. Un autre avantage est de procurer une surface utile très importan- te, pratiquement la totalité de la surface du pare-soleil, très supérieure à ce qui était permis avec les afficheurs des dispositifs existants, can- tonnés à une étendue relativement limitée en raison des contraintes d'installation. Un autre avantage, particulièrement significatif, est le contraste important procuré par le pare-soleil, compte tenu de la fonction premiè- re d'occultation de ce dernier, le pare-soleil étant en outre situé près de la région du pavillon, qui est une des zones les plus sombres de l'habi- tacle. Enfin, lorsque le pare-soleil est rabattu contre le pavillon, rien ne permet de soupçonner la présence du dispositif d'affichage, ce qui rend l'ensemble discret et à l'abri d'éventuels actes de vandalisme. On a illustré figures 2 à 4 diverses manières de mettre en oeuvre l'invention, avec un degré croissant d'intégration des composants. Dans la configuration de la figure 2, le dispositif 2 selon l'invention, c'est-à-dire l'élément placé sur le pare-soleil, ne comporte essentielle- ment que l'afficheur 7 avec ses circuits de pilotage. La réception des si- gnaux et leur décodage est assurée par une autoradio RDS 5 alimentée par l'antenne 6 du véhicule; l'autoradio 5 est un récepteur équipé d'un décodeur RDS classique, propre à extraire les données "à utilisation externe" du signal numérique RDS et à délivrer ces derniers sur une sortie appropriée sur laquelle est branché le dispositif 2 selon l'inven- tion. Dans la configuration de la figure 3, le dispositif 2 intègre ses pro- pres moyens de réception radio et de décodage RDS, et le seul élément extérieur auquel il est relié est l'antenne 6 du véhicule. Le dispositif peut donc être utilisé indépendamment de la radio de bord (par exem- ple en réglant celle-ci sur une autre station que celle diffusant les don- nées RDS nécessaires), et tout en profitant de la réception par l'anten- ne du véhicule. Dans la configuration de la figure 4, le dispositif 2 de l'invention intègre la totalité des éléments nécessaires, c'est-à-dire non seulement les circuits de réception radio et de décodage RDS, mais comporte éga- lement une antenne intégrée 8, par exemple sous forme d'une boucle intégrée (on en décrira un exemple plus bas). Le dispositif, qui est ainsi totalement autonome, peut être donc utilisé même dans des voitures ne comportant pas de radio de bord et, en outre et surtout, il ne nécessite aucun câblage et peut donc être immédiatement mis en oeuvre sans aucune adaptation. Dans ces diverses configurations illustrées figures 2 à 4, le dispo- sitif de l'invention peut être alimenté par le circuit de bord du véhicule, auquel cas il est nécessaire de prévoir un fil d'alimentation, soit être autonome en ce qui concerne son alimentation électrique. Dans ce dernier cas, on peut prévoir une alimentation par des piles mais, de façon très avantageuse, on peut également prévoir une ali- mentation par un panneau de cellules photovoltaïques associée à des moyens tampons de stockage d'énergie, par exemple une batterie re- chargeable pour permettre une alimentation en toutes circonstances, notamment la nuit ou dans des passages sombres. Le panneau de cellu- les photovoltaiïques est avantageusement placé de manière à se trouver au dos du pare-soleil, soit dans le même boîtier que le dispositif, lors- que celui-ci forme un ensemble monobloc avec le pare-soleil, soit sur un panneau distinct pouvant être fixé sur la face opposée du pare-soleil, dans le cas d'un dispositif surajouté à ce dernier. On comprendra que, du fait de la position du pare-soleil lorsque ce- lui-ci est déployé, le panneau de cellules photovoltaïques se trouve dans une position optimale en ce qui concerne l'illumination lorsque, précisé- ment, le dispositif de l'invention est en service, ce qui constitue un avantage supplémentaire de la configuration particulière de ce dernier à l'endroit du pare-soleil. Sur la figure 5, on a illustré le cas o le dispositif 2 selon l'inven- tion est dissociable du pare-soleil et peut être utilisé de façon distincte de celui-ci, par exemple en le plaçant sur un support de table 9, auquel il est éventuellement relié par des moyens connecteurs 10, 11 pour per- mettre l'alimentation par une source d'énergie 12 et la liaison éventuel- le à une antenne 6; l'utilisateur a ainsi la possibilité d'emporter le dis- positif de l'invention avec lui (ce qui ne présente pas de difficulté parti- culière compte tenu de sa forme très plate) et utiliser celui-ci par exem- ple chez lui ou au bureau afin d'être informé de l'état de la circulation avant de partir, et donc de choisir son itinéraire en conséquence. Le dispositif peut également, comme on l'expliquera plus bas, être conçu pour afficher non seulement des données de trafic, mais également d'autres données présentant un intérêt, comme des données de situa- tion météorologique, sur l'état des parcs de stationnement, etc. Sur la figure 6, on a illustré plus en détail la structure interne du dispositif de l'invention dans le cas de la configuration autonome (celle représentée schématiquement figure 4). Plus précisément, le dispositif comporte une carte de circuit por- tant une antenne imprimée 8, par exemple sous la forme d'une boucle à une ou plusieurs spires, accordées ou non. Le signal recueilli est appli- qué à un circuit 13 comprenant les étages radio habituels, ainsi qu'un étage décodeur RDS susceptible d'extraire les informations codées à traiter, de manière en elle-même connue. Les signaux numériques délivrés sont appliqués à un microcon- trôleur 14 gérant l'afficheur du dispositif de l'invention. Avantageuse- ment, ce microcontrôleur 14 coopère avec un interrupteur 15 du type interrupteur à bille permettant la mise hors service de l'affichage lors- que le pare-soleil est en position rabattue, de manière à économiser l'alimentation, notamment dans le cas d'une alimentation tampon ou d'une alimentation par pile; toutefois, les circuits de réception et de dé- codage RDS (puce 13) restent en service en permanence, de manière à assurer une réception en continu et un rafraîchissement des informa- tions à afficher (dans le cas contraire, il serait nécessaire d'attendre l'acquisition de toutes les données au moment de la mise en service du dispositif, cette durée pouvant être prohibitive, typiquement de l'ordre de 10 secondes pour un affichage sur 256 segments ou 100 secondes pour l'affichage de données cartographiques sur un écran matriciel du type afficheur à cristaux liquides. Le microcontrôleur commande en fonction des signaux reçus une série de démultiplexeurs 16 commandant chacun un élément d'afficha- ge individuel 17, par exemple une diode électroluminescente. Chacun de ces éléments 17 correspond à un secteur, segment ou lieu particulier d'un plan tel que celui illustré figure 8 et placé sur une feuille semi- transparente recouvrant le circuit imprimé. On peut par exemple pré- voir, pour une ville comme Paris, ou pour la banlieue de Paris, un affi- chage sur 256 éléments, chacun de ces éléments pouvant prendre cinq états différents (éteint, clignotant lent, clignotant rapide, etc.) symboli- sant l'état plus ou moins chargé du trafic à l'endroit correspondant. Sur la figure 7, on a représenté en coupe la structure du dispositif, avec le circuit imprimé 18 en position centrale et les éléments lumines- cents 19, qui sont par exemple des diodes électroluminescentes de type CMS directement rapportées sur l'une des faces du circuit 18. Sur l'au- tre face sont rapportés des composants 20 tels que ceux constituant le circuit radio et décodeur 13 et le microcontrôleur 14; on notera inci- demment que les circuits haute fréquence et le microcontrôleur sont avantageusement disposés dans des régions opposées du circuit (l'un à droite et l'autre à gauche), pour éviter toute interférence gênante. La face avant, c'est-à-dire celle visible par l'utilisateur, est recouverte d'une plaque de matériau semi-transparent, tel qu'un polycarbonate, sur lequel sont gravés ou imprimés des motifs tels que ceux illustrés figure 8 schématisant, éventuellement en plusieurs couleurs, les plans des zones dont on veut afficher l'état du trafic. La face opposée 22 est constituée avantageusement, comme indi- qué plus haut, d'un panneau de cellules photovoltaïques permettant l'alimentation du dispositif. Il est éventuellement prévu (bien que cela ne soit pas indispensable dans une version simplifiée) un ou plusieurs boutons-poussoirs 23 per- mettant l'affichage sélectif de différentes informations, par exemple des informations de trafic uniquement, des informations sur l'état d'occu- pation des parcs de stationnement, des informations météo, des infor- mations sur l'emplacement des radars de contrôle, etc., le choix entre ces différents types d'informations étant opéré par appui sur un bou- ton-poussoir correspondant. Cette structure est enfermée dans un cadre périphérique 24 de ma- nière à constituer un ensemble monobloc susceptible de faire fonction de pare-soleil, ou d'être adjoint à un pare-soleil, ou emboîté sur celuici. Sur la figure 8, on a représenté l'aspect extérieur du dispositif ainsi constitué, dans ce premier mode de réalisation o les éléments affi- cheurs sont constitués par des diodes électroluminescentes disposées en certains points d'un plan gravé ou imprimé sur la face avant du dis- positif, par exemple un plan de Paris 25 et de sa banlieue 26, chacun de ces plans pouvant comprendre, comme on l'a indiqué, jusqu'à 256 élé- ments d'affichage commandables séparément. Eventuellement, la face avant peut être prévue interchangeable, pour permettre de disposer de cartes personnalisées, avec des présentations différentes, etc. La figure 9 est homologue de la figure 8, pour une variante plus élaborée dans laquelle les moyens d'affichage comportent une matrice de points du type affichage à cristaux liquides entièrement commandés par des informations de type alphanumérique et graphique délivrées par le circuit décodeur. Ce second mode de réalisation présente bien en- tendu un caractère universel et n'est pas limité à une ville ou à un sec- teur particulier; il nécessite toutefois des composants supplémentaires ou plus complexes (afficheur, circuit de pilotage, ressources mémoire, etc.) mais en contrepartie il peut permettre l'adaptation immédiate de l'affichage par simple réglage sur la station FM de la zone o se trouve le conducteur (Paris, banlieue, ville de province, etc.). REVENDICATIONS 1. Un dispositif de traitement et d'affichage d'informations de cir- culation routières ou urbaines embarqué dans un véhicule, ce dispositif coopérant avec des moyens (13) de réception et de décodage de signaux numériques de radiomessagerie codés diffusés par voie hertzienne, no- tamment par modulation d'une sous-porteuse ajoutée à un signal d'é- mission de radiodiffusion, et comprenant des moyens afficheurs (7), caractérisé par un boîtier plat intégrant les moyens afficheurs et incorporé ou ajouté à un pare-soleil (3, 4) du véhicule, ce pare-soleil étant essentiellement plan, monté avantageusement côté conducteur et situé, en position opérante, dans le champ de vision supérieur de l'utili- sateur dans une direction en azimut voisine de la direction de vision de la route par l'utilisateur. 2. Le dispositif de la revendication 1 dans lequel, le pare-soleil étant rabattable, le dispositif comporte des moyens (15) de mise hors service ou en service d'une partie au moins du dispositif, notamment des moyens afficheurs, et commandés en fonction de la position rabat- tue ou déployée, respectivement, du pare-soleil. 3. Le dispositif de la revendication 1, dans lequel il est prévu, sur la face du pare-soleil opposée à la face portant les moyens afficheurs, un panneau à cellules photovoltaïques (22) pour l'alimentation du dis- positif, le dispositif comportant également des moyens tampon de stoc- kage d'énergie. 4. Le dispositif de la revendication 1, dans lequel le boîtier intègre les moyens (13) de réception et de décodage. 5. Le dispositif de la revendication 4, dans lequel le boîtier intègre également une antenne (8). 6. Le dispositif de la revendication 1, dans lequel les moyens affi- cheurs comprennent, associés à un plan (25, 26) d'une région urbaine ou routière, une pluralité d'éléments d'affichage individuels (17) com- mandables séparément et représentatifs du lieu géographique corres- pondant sur le plan à une information de circulation correspondante à afficher. 7. Le dispositif de la revendication 6, dans lequel il est en outre prévu des moyens sélecteurs (23) pour commander de façon sélective et exclusive certains groupes d'éléments d'affichage, les différents groupes correspondant notamment à des types d'informations de nature diffé- rente. 8. Le dispositif de la revendication 1, dans lequel les moyens af- ficheurs comprennent une matrice de pixels (27) coopérant avec des moyens de codage/décodage d'informations graphiques et/ou textuelles. 9. Le dispositif de la revendication 1, dans lequel le dispositif est un dispositif au moins partiellement séparable du pare-soleil de maniè- re à permettre son utilisation indépendante.