Brevet FR2800496A1 — publié le 20010504

L'invention concerne un système pour assister un utilisateur ou un conducteur d'un dispositif technique, comprenant un dispositif d'affichage d'images, dont l'image est situee normalement dans le champ de vision de l'utilisateur, pour l'affichage d'informations importantes du point de vue manipulation et se présentant sous la forme d'images ou de symboles. systèmes modernes d'avertissement pour des automobilistes doivent avertir le conducteur de situations de danger, ce qui était laissé jusqu'alors à la seule attention du conducteur. Par exemple un "dispositif daver- tissement de courbe" doit avertir d'une manière précoce le conducteur de l'approche de courbes, qui sont trop serrées pour la vitesse actuelle de déplacement. Cet avertissement s'effectue aujourd'huiau moyen d'une indication acoustique vocale, par exemple "courbe à gauche serrée", et/ou par la délivrance optique de signaux d'avertissement délivrés au niveau du tableau de bord ou bien réfléchis dans le pare- brise. De tels systèmes d'avertissement sont conçus d'une manière générale de telle sorte quun avertissement de danger s'effectue uniquement lorsque l'on suppose que le conducteur n'a pas décelé lui-même ce danger étant donné que, sinon, l'acceptation et l'efficacité de ltinformation dfavertissement seraient perdues. Cependant, dans de nombreux systèmes d'avertissement, il est difficile ou même impossible de fixer un instant approprié pour l'avertissement. D'une part l'avertissement doit sleffec- tuer d'une manière suffisamment précoce pour que le conducteur évalue de façon sûre la situation de danger, dans le cas où il ne l'a pas encore fait. D'autre part l'avertissement ne doit pas seffectuer d'une manière si précoce qw1un conducteur, qui a déjà identifié le danger et en tient compte, soit inutilement perturbé ou que son attention soit inutilement détournée, pour réagir de façon correspondante. Fréquemment on ne peut pas satisfaire simultanément ces deux exigences. Le même dilemme existe dans des systèmes d'aver tissement ou de délivrance d'informations pour d'autres dispositifs techniques que des véhicules automobiles. Par exemple 1,1utilisateur d'une machine ou d'une installation industrielle est normalement averti ou informé optiquement ou acoustiquement lorsqu' apparaissent des situations par ticulières qui rendent éventuellement nécessaire une action rapide. Des signaux davertissement trop précoces ou trop fréquents peuvent conduire au fait que l'attention de l'utilisateur diminue dans le temps et que l'utilisateur peut exiger des informations importantes. D'autre part l'avertissement ne doit pas être donnée tardivement au point que l'utilisateur ne puisse éventuellement plus réagir. D'après DE 43 23 082 Al on connaît un système pour assister un utilisateur d'une unité d'affichage dans un véhicule automobile, qui dispose d'un dispositif d'affichage d'images pour afficher des informations importantes du point de vue manipulation, sous la forme d'images ou de symboles, l'utilisateur voyant les images ou les symboles normalement dans son champ visuel, et ces images ou symboles étant affichés au moins une fois pendant un bref intervalle de temps. Un système similaire est décrit dans DE 43 34 855 Al, dans lequel le dispositif d'affichage est agencé de telle sorte qu'il peut être également disposé en dehors du champ d'observation central pour éviter des influences aptes à perturber inutilement le conducteur. Grâce à l'agencement du dispositif d'affichage, l'attention du conducteur peut être attirée sur des informations, sans que le conducteur observe d'une' manière voulue le dispositif d'affichage. L'invention a pour but de trouver un système dfun nouveau type pour assister un utilisateur d'un dispositif technique qui, au moyen d'un dispositif d'affichage d'images affiche, pendant au moins un bref intervalle de temps, des informations importantes pour la manipulation. Ce problème est résolu à l'aide d'un système pour assister un utilisateur d'un dispositif technique, comprenant un dispositif d'affichage d'images, dont l'image est située normalement dans le champ de vision de l'utilisateur, pour l'affichage d'informations importantes du point de vue manipulation et se présentant sous la forme d'images ou de symboles, dans lequel une image respective ou un symbole respectif est affiché au moins une fois pendant un bref intervalle de temps, caractérisé en ce que l'intervalle de temps d'affichage est réglable de telle sorte qu'il est inférieur à un seuil de perception conscient et supérieur à un seuil de perception inconscient de l'utilisateur. L'invention est basée sur le fait qu'une infor mation optique, qui est présente pendant un intervalle de temps suffisamment bref pour qu'elle ne puisse pas être décelée sciemment, mais soit enregistrée par l'homme. Ce phénomène désigné sous l'expression Ilvisual priming'l, connu également sous l'expression "sensibilisation subliminale", est décrit par exemple par A.J. Marcel dans Conscious and unconscious perception : Experiments on visual masking and word recognition, Cognitive Psychology 15 (1983), pages 197-237. L'exemple le plus connu concernant ce phénomène est le remplacement dimages individuelles d'une séquence de film par des contenus complètement différents, qu'un observateur ne peut pas déceler sciemment lorsqu'il regarde le film, mais qui agissent cependant sur sa perception ou son comportement. Cet effet est utilisé dans le cadre de l'inven tion pour fournir, au-dessous du seuil de perception, un avertissement, une information au conducteur d'une machine ou influencer ce dernier. Ceci permet par exemple la déli vrance d'un avertissement sans signaux modifiant l'attention, comme par exemple l'image d'une lampe ou des bruits d'avertissement dans des systèmes d'avertissement classiques. Lors d'expériences pour la réalisation de l'invention, il s'est avéré que la présentation subliminale d'informations, importantes pour la manipulation, dans un dispositif d'affichage d'images, dont l'image se situe normalement dans le champ de vision de l'utilisateur, sensibilise efficacement l'utilisateur sur l'information présentée. De ce fait le temps de réaction de l'utilisateur diminue de façon conséquente lorsque la situation, qu'il a préalablement traitée inconsciemment, apparaît effective ment. L'utilisateur n'est cependant pas perturbé et son attention n'est pas dé-viée par une information présentée de façon subliminale. C'est pourquoi l'information importante pour une manipulation peut être affichée pendant un bref intervalle de temps dès qu'une situation correspondante a été identifiée, c'est-à-dire sans retour sur de quelconques manipulations de l'utilisateur. Conformément à l'invention, une image ou un sym bole, qui reproduit l'information importante pour une manipulation, est affiché au moins une fois pendant un bref intervalle de temps, et de préférence la durée de l'affichage est inférieure à un seuil conscient de percep tion ou est supérieur à un seuil inconscient de perception de l'utilisateur. Le seuil de perception inconscient est défini en tant que durée d'affichage, pendant laquelle l'information est perçue encore précisément d'une manière inconsciente, c'est-à-dire agit sur le comportement ulté rieur de l'utilisateur et que le seuil conscient de per ception est défini comme la durée d'affichage, pendant laquelle l'utilisateur a conscience de l'information. Ces deux seuils de perception peuvent dépendre par ailleurs de la grandeur et de la luminosité de l'image présentée et en outre du fait que l'image ou le symbole est présentée au centre du champ de vision ou plutôt au bord. Il s'est avéré qu'une présentation de brève durée dans le champ de vision périphérique influe également sur la perception ou comportement de l'utilisateur. Etant donné que les informations importantes pour une manipulation peuvent même être représentées dans le champ de vision périphérique de l'utilisateur, l'invention convient également pour des dispositifs techniques comme par exemple un véhicule automobile. Dans cas de l'application de l'invention à un véhicule automobile, on utilise normalement un ou plusieurs dispositifs pour identifier de façon automatique des situations! rendent éventuellement nécessaire une réaction du conducteur du véhicule automobile, et par un dispositif pour commander le dispositif d'affichage d'images pour 'il affiche les informations correspon dantes importantes pour une manipulation, lorsqu'une telle situation est identifiée. Pour identifier des situations de danger, on peut prévoir par exemple des dispositifs pour identifier une vitesse non adaptée du véhicule automobile avant une courbe, identifier des signaux de trafic, identifier un état de la route, identifier des feux de trafic, identifier des situations de conduite, identifier des situations au niveau de croisements, identifier des piétons et/ou identifier des cas de conduite peu stimulants et fatigants. L'invention convient non seulement pour réaliser une sensibilisation à des situations de danger, mais également pour sensibiliser des automobilistes ou des utilisateurs d'autres dispositifs techniques d'une manière non pressante, à d'autres conditions importantes de toute nature, qui requièrent éventuellement une réaction. Des dispositifs pour identifier d'autres situations éventuel- lement importantes lors de conduite d'un véhicule auto mobile, qui peuvent être combinées de façon appropriée à l'invention, sont par exemple un dispositif de navigation et/ou un dispositif pour contrôler les grandeurs de fonc tionnement du véhicule automobile, par exemple le niveau du carburant. Les signaux d'identification des dispositifs indiqués précédents peuvent être combinés entre eux de multiples façons, pour préparer d'une manière aussi judi cieuse que possible les informations pour le conducteur. Par exemple un symbole, qui sensibilise le conducteur d'une manière subliminale sur le fait qu'il va falloir faire le plein, peut être délivré précisément lorsqu'un système de navigation établit que le réservoir va être vide. Les images ou symboles affichés pendant un bref intervalle de temps peuvent être des images de situations correspondantes, des pictogrammes, des signaux de trafic, des flèches ou des mots écrits. Dans une forme de réalisation préférée, le dis positif d'affichage est ce qu'on appelle un système d'affichage au niveau de la tête. Dans une automobile, on obtient un système d'affichage au niveau de la tête par le fait que des informations d'images sont réfléchies par l'intermédiaire du pare-brise, dans le champ visuel du conducteur. Les informations d'images réfléchies peuvent être en premier lieu les paramètres usuels de conduite tels que la vitesse de rotation, la vitesse de déplacement, les clignotants, etc., et les informations importantes du point de vue de la manipulation conformément à l'invention peuvent être réfléchies en supplément ou moyennant une occultation correspondante de brève durée de l'image principale. L'invention convient également pour être instal lée ultérieurement dans des véhicules automobiles,, qui possèdent par exemple des instruments individuels clas- siques situés sur le tableau de bord. Dans un tel cas, il peut être approprié que seules les images de brève durée soient réfléchies au moyen du pare-brise pour être amenées dans le champ visuel du conducteur. Pour la conduite d'une motocyclette ou d'une quelconque autre machine, qui ne dispose d'aucun dispositif réfléchissant approprié tel qu'un pare-brise, le système d'affichage au niveau de la tête peut être conçu de manière à pouvoir être porté à la manière de lunettes par l'utilisateur. A la place d'un système d'affichage au niveau de la tête, le dispositif d'affichage d'images peut être un écran qui peut être commandé au niveau des pixels et qui est destiné à être observé directement par l'utilisateur, par exemple un dispositif d'affichage à cristal liquide installé sur le tableau de bord, sur lequel des paramètres importants de fonctionnement du véhicule automobile sont représentés. Comme cela a été mentionné, les images four nies pendant un bref intervalle de temps, même dans le cas où elles fournissent une présentation périphérique, lais sent au conducteur une impression mesurable, de sorte qu'il n'est pas gênant qu'il ne regarde normalement pas directement l'écran ou que la direction d'observation du conducteur change fréquemment dans des situations de déplacement complexes. Du point de vue de la sécurité, les images de brève durée sont également présentées à plusieurs reprises les unes à la suite des autres à des intervalles de temps. Ceci est possible étant donné qu'avec l'invention, il n'y a pas à attendre que le conducteur agisse de lui-même. Au contraire toutes les informations nécessaires d'avertisse ment ou toutes les autres informations peuvent être délivrées immédiatement de sorte qu'on dispose d'un inter valle de temps nettement plus important que dans le cas de systèmes d'avertissement classiques. Il est approprié que le bref intervalle de temps, pendant lequel une image respective ou un symbole respectif est affiché, soit réglable par l'utilisateur lui-même. De ce fait 'utilisateur peut adapter le système exactement à son seuil personnel de perception. Pour faciliter ceci, système peut présenter une procédure dajustement appro priée, guide l'utilisateur. D'autres caractéristiques et avantages de présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur quels : - la figure 1 représente un organigramme permet tant d'expliquer le cycle de travail dans un système tiné à assister l'utilisateur d'un dispositif technique, au moyen d'une représentation subliminale d'informations; et - la figure-2 montre un dispositif d'essai des tiné à prouver l'efficacité de l'invention. Un système destiné à assister un automobiliste comprend par exemple un appareil pour identifier une vitesse non adaptée du véhicule automobile avant courbe, appareil pour identifier des signaux de trafic un appareil pour identifier l'état de la route et un appa reil pour identifier les feux de trafic, un appareil pour identifier des situations de conduitef un appareil pour identifier des situations au niveau de croisements, un appareil pour identifier des piétons et/ou un appareil pour identifier des situations de conduite peu stimulantes et fatigantes. outre il existe un appareil d'affichage librement programmable dans le véhicule automobile, par exemple un dispositif d'affichage à cristaux liquides ins tallés sur le tableau de bord et sur lequel sont représen tés des paramètres de fonctionnement comme par exemple la vitesse, la vitesse de rotation du moteur, etc. Sinon, l'appareil d'affichage peut être un système d'affichage au niveau de la tête. Comme cela est représenté sur la f igure 1, pour l'identification d'un environnement déterminé ou d'une situation déterminée (Sl), le potentiel de danger ou l'importance de situations identifiées est évalué (S2). Ensuite intervient le choix d'une incitation appropriée du point de vue type et durée (S3), des images correspondantes ou des symboles correspondants et les durées d'affichage adaptées pouvant être mémorisées par exemple dans un module de mémoire. Ensuite une incitation est délivrée (S4) par le fait que l'image ou le symbole est affiché pendant un bref intervalle de temps sur le dispositif d'affichage. Ces étapes de procédure peuvent être exécutées ou commandées par exemple par un microprocesseur programmé de façon appropriée. Les durées respectives d'affichage sont fixées par exemple préalablement par des essais. La durée d'affichage est choisie de manière à être suffisamment brève pour que le conducteur ne puisse précisément encore pas déceler d'une manière consciente, l'image correspondante ou symbole correspondant. Dispositif d'essai 1 Un véhicule d'essai comportant un dispositif d'affichage à écran, commandé d'une manière quelconque et installé sur le tableau de bord la place des instruments individuels par ailleurs usuels, a été modifié de telle sorte que la réaction du conducteur à des signaux de trafic et à des f eux de traf ic a pu être mesurée. Les temps de réaction d'un nombre suffisamment important de personnes participant à l'essai ont été mesurés avec et sans sensibilisation optique subliminale. Pour la sensibilisa tion de la personne participant à l'essai, des symboles des signaux de trafic ou des feux de trafic ont été affichés sur le dispositif daffichage à écran, et ce approximati vement pendant une durée de 50 millisecondes, avant que les signaux de trafic ou les feux de trafic n'apparaissent effectivement dans le champ de vision de la personne par ticipant à l'essai. Avec cette sensibilisation incons ciente, on a obtenu une réduction importante des temps de réaction 50 millisecondes par rapport aux temps de réaction sans sensibilisation. Dispositif d'essai 2 a conduit à un véhicule d'essai similaire comportant un dispositif d'affichage à écran sous forme d'un appareil combiné derrière un véhicule précédent rou lant à une vitesse de 20 à 40 km/h. La personne participant à l'essai devait actionner sa pédale de frein dès les feux stop du véhicule précédent s'allumaient. Dans la moitié des cas, on a introduit pendant un bref intervalle de temps, et ce de façon aléatoire, l'image de deux feux arrière allumés,, dans L'appareil combiné avant que les feux arrière s'allument effectivement. La durée d'insertion des images était choisie suffisamment brève pour que le conducteur ne perçoive pas d'une manière consciente les images. La figure 2 représente le tableau de bord du véhicule d'essai vu par le conducteur, précisément au moment où des images symboliques 1 de deux feux arrière s'allument dans l'appareil combiné 2, qui indique en outre une image de compteur de vitesse 3. Le véhicule précédent n'est pas représenté sur la figure 2. Dans les cas mettant en jeu une sensibilisation inconsciente, on a obtenu une réduction importante des temps de réaction de 150 millise- condes par rapport aux cas sans sensibilisation. Les dispositifs d'essai décrits ont été conçus spécialement pour prouver l'efficacité de l'invention et ne constituent pas encore un système d'avertissement uti lisable dans la pratique. Cependant le spécialiste constatera que lutilité dé nombreux systèmes d'avertis sement pour automobilistes, qui sont disponibles actuel lement, peut être fortement améliorée grâce à l'invention. Par exemple on a combiné dispositif d'avertissement de courbes avec la présente invention en reproduisant pour le conducteur, des signaux d'avertissement optiques indivi duels connus (par exemple le signal de trafic "courbe") par réflexion au niveau du pare-brise pendant une durée inférieure au seuil de perception, ou bien on les a représenté sur le tableau de bord. Comme signal d'avertissement, on peut également l'utiliser l'image d'une courbe typique possédant le rayon détecté par le dispositif d'avertissement de courbes. on prend en compte le fait que 90 de la totalité des accidents de véhicules automobiles pourraient être empêchés si le conducteur avait eu un meilleur contrôle de son véhicule pendant les dernières 500 millisecondes avant l'accident, l'invention permet d'augmenter l'attention du conducteur pendant les phases décisives, sans le perturber ou dévier son intention d'une façon intempestive. Contrairement à des systèmes d'avertissement classiques, l'information devant être détectée inconsciem ment peut être fournie en permanence ou indépendamment du fait que l'utilisateur a décelé effectivement ou non une situation dangereuse. Par exemple dans des situations, dans lesquelles le véhicule doit être arrêté impérativement, par exemple au niveau d'un feu rouge ou d'un panneau de stop, il est approprié de présenter l'information d'avertissement indépendamment du fait que le conducteur soit occupé ou non. REVENDICATIONS 1. Système pour assister un utilisateur d'un dispositif technique, comprenant un dispositif d'affichage d'images, dont l'image est située normalement dans le champ de vision de l'opérateur, pour l'affichage d'informations importantes du point de vue manipulation et se présentant sous la forme d'images ou de symboles, dans lequel une image respective ou un symbole respectif (1) est affiché au moins une fois pendant un bref intervalle de temps, caractérisé en ce que l'intervalle de temps d'affichage est réglable de telle sorte qu'il est inférieur à un seuil de perception conscient et supérieur à un seuil de perception inconscient de l'utilisateur. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les informations importantes pour la manipulation sont affichées pendant le bref intervalle de temps aussitôt après qu'une situation correspondante a été identifiée. 3. Système selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les informations importantes pour la manipulation sont des informations d'avertissement. 4. Système selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif technique est un véhicule automobile. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé par au moins un dispositif pour identifier de façon auto matique des situations, qui rendent éventuellement néces saire une réaction du conducteur du véhicule automobile, et par un dispositif pour commander le dispositif d'affichage d'images (2) pour qu'il affiche les informations correspondantes importantes pour la manipulation, lorsqu'une telle situation est identifiée. 6. Système selon lune ou l'autre des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les situations devant être identifiées sont des situations de danger. 7. Système selon la revendication , caractérisé en que le ou les dispositifs servant à réaliser l'iden tification automatique de ces situations comprennent un ou plusieurs des dispositifs suivants : a) dispositif pour identifier une vitesse non adaptée du véhicule automobile avant une courbe, b) un dispositif pour identifier des signaux trafic, c) un dispositif pour identifier l'état de la route, d) un dispositif pour identifier des feux de trafic, e) un dispositif pour identifier des situations de conduite, f) un dispositif pour identifier des situations au niveau de croisements, g) un dispositif pour.identifier des piétons, h) dispositif pour identifier des situations de conduite pe stimulantes et fatigantes. 8. Système selon la revendication 5, caractérisé en que le ou les dispositifs d'identification automati que de situation, qui rendent éventuellement nécessaire une réaction du conducteur du véhicule automobile comprennent un dispositif de navigation et/ou un dispositif pour contrâler des grandeurs de fonctionnement du véhicule automobile. 9. Système selon l'une quelconque des revendi cations 4 à 8, caractérisé en ce que les images ou symboles (1) affichés pendant un bref intervalle de temps, comprennent un ou plusieurs des éléments suivants a) images de situations correspondantes, pictogrammes, b) signaux de trafic, c) flèches, d) mots écrits. 10. Système selon l'une quelconque des revendi cations 1 à 9, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage d'images est un dispositif situé au niveau de la tête de l'utilisateur. il. Système selon la revendication 10, caracté risé en ce que le dispositif situe au niveau de la tête de l'utilisateur peut être porté à la manière de lunettes par l'utilisateur. 12. Système selon l'une quelconque des revendi cations 1 à 9, caractérisé ce que le dispositif d'affichage d'images est un écran (2) pouvant être observé directement par l'utilisateur. 13. Système selon les revendications 4 et 12 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que l'écran est un écran (2) situé sur le tableau de bord et pouvant être commandé au niveau des pixels, pour la présentation de paramètres de fonctionn.ement du véhicule automobile.