Brevet FR2815142A1 — publié le 20020412

Etat de la technique La présente invention concerne un dispositif d'affichage des informations dans un véhicule, ce dispositif présentant dans la plage de vue secondaire du conducteur, un affichage qui représente une première image virtuelle, l'affichage étant formé par la superposition d'au moins deux images. Le document DE 37 12 663 Al décrit un système d'affichage permettant une lecture pratiquement sans accommodation des informations par un oeil fixé au loin. Dans une zone de vue primaire, c'est- à-dire le pare-brise, on règle de façon appropriée un afficheur frontal ou encore dans une zone de vue secondaire, par des éléments optiques holographiques ou à l'aide d'un système de lentilles ou d'un système de miroirs on permet la lecture sans accommodation au niveau du tableau de bord. Le terme zone de vue secondaire désigne les éléments d'affichage situés au niveau du tableau de bord. Avantages de l'invention La présente invention concerne un dispositif d'affichage du type défini ci-dessus caractérisé en ce que le dispositif comprend un processeur relié à une détection de direction de vue, et le processeur commande l'affichage en fonction des signaux de la détection de direction de vue. Le dispositif d'affichage selon l'invention offre l'avantage qu'une image surimprimée avec un effet tridimensionnel dans la plage de vue secondaire, est toujours asservie à la direction de vue de sorte que notamment l'information de profondeur provoquée par l'effet tridimensionnel, est perçue de manière significative. L'utilisateur peut profiter de l'information de profondeur et n'aura pas à accommoder son oeil. Le dispositif selon l'invention appliqué à un appareil de navigation évite avantageusement les décisions erronées car le conducteur, en tant qu'utilisateur, voit l'image surimprimée toujours en fonction de sa direction de vue, ce qui lui permet de recevoir l'information correcte. D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention améliorant le dispositif d'affichage d'informations dans un véhicule. D'une manière particulièrement avantageuse si la direction de vue se trouve en dehors de la plage de vue secondaire, il n'est pas nécessaire d'asservir l'image représentée mais on utilise un réglage standard par exemple au milieu de l'affichage. Cela évite aussi les irritations par d'autres observateurs ou encore que le conducteur perçoive au bord, une modification forte de la position de l'image représentée et pourrait voir son attention détournée. Il est particulièrement avantageux que dans les zones transitoires, c'est-à-dire là où seulement un oeil dans la vue spatiale peut voir derrière un objet, et où l'on arrive à un effet de recouvrement, cette zone recouverte est assombrie. On simule ainsi avantageusement un effet d'ombre. De plus il est avantageux qu'une optique de collimation représente l'image virtuelle présentée par rapport à son plan image c'est-à-dire encore plus éloignée pour permettre à l'oeil réglé sur le lointain, de lire les informations pratiquement sans accommodation. Enfin, il est également avantageux que les images utilisées pour la surimpression soient couplées optiquement dans l'affichage. Cela permet de créer l'image par des techniques de surimpression simple comme par exemple un miroir semi-transparent. Dessin La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans le dessin dans lequel : - la figure 1 est une vue schématique du dispositif d'affichage d'informations. - la figure 2 est un schéma par bloc du dispositif selon l'invention. - la figure 3 montre un chevauchement binoculaire et monoculaire. Description Pour lire les différents affichages dans la plage de vue secondaire dans un véhicule automobile, l'oeil humain doit accommoder en passant pratiquement de la vision à l'infini, c'est-à-dire le regard sur l'environnement, jusqu'à un éloignement très réduit. La plage de vue secondaire se caractérise par les affichages du tableau de bord. Cette accommodation demande un certain temps en particulier pour les personnes âgées et pour de fortes sollicitations c'est-à-dire une forte fatigue. Pendant ce temps le conducteur ne peut se concentrer sur les évènements de la circulation routière. A l'aide d'afficheurs avec adaptation d'accommodation on peut accélérer la lecture en ce que l'image de l'affichage est créée virtuellement à une distance plus grande que l'éloignement réel de l'afficheur. Dans la plage de vue ou de vision secondaire on peut utiliser pour cela un afficheur multi-plans. On utilise à cet effet plusieurs plans d'affichage étagés en profondeur. Les différents plans d'affichage apparais- sent toutefois par transparence et les couches les plus profondes apparaissent à travers celles qui se trouvent devant. Selon l'invention on combine un tel afficheur multi-plans à un dispositif de poursuite de l'oeil c'est-à-dire une détection de la direction de visée pour déterminer la position de l'oeil du conducteur et en fonction de cette position, commander l'affichage de l'afficheur multi-plans pour présenter correctement notamment les effets de recouvrement et ainsi également l'information de profondeur pour l'affichage destiné au conducteur. La figure 1 montre schématiquement un dispositif pour l'affichage d'informations. Un afficheur 1 génère une image et pour cela on utilise comme afficheur 1 par exemple un écran au plasma. Les rayons lumineux 6,7, 8 représentent l'image formée par l'afficheur 1. Cette image est renvoyée par un miroir 3 sur un miroir semi-transparent 4 ; le miroir semi-transparent 4 se trouve dans la plage de vue secondaire du conducteur du véhicule. Le miroir semi-transparent 4 réfléchit l'image générée par l'afficheur 1 dans l'oeil 5 du conducteur. Le miroir 4 repousse loin vers l'arrière la position de l'image formée par l'afficheur 1 ce qui est représentée ici par la référence 9. Ainsi l'image formée par l'afficheur 1 est présentée très éloignée pour que l'on puisse voir les informations pratiquement sans accommodation. L'image générée par l'afficheur 1 est surimprimée à une autre image formée par l'afficheur 2. C'est pourquoi le miroir 4 est semi-transparent pour permettre une superposition avec l'image formée par l'afficheur 2. Comme la position 9 de l'image générée par l'afficheur 1 se trouve derrière l'image formée par l'afficheur 2, les objets générés par l'afficheur 2 apparaîtront plus devant que ceux générés par l'afficheur 1. Par une collimation objet réalisée ici par la lentille convexe 15 on peut repousser encore plus vers l'arrière l'image formée par la superposition. Par exemple l'afficheur 1 peut former une carte alors que l'afficheur 2 indique une flèche pour réaliser par exemple une assistance optique de navigation. La flèche générée par l'afficheur 2 apparaîtrait plastiquement dans l'avant plan c'est-à-dire devant la carte formée par l'afficheur 1. Pour de tels effets spatiaux il est nécessaire de tenir compte de l'effet de chevauchement, pour que l'information de profondeur soit présentée de manière plausible. La combinaison du dispositif de la figure 1 à un dispositif de détection de la direction de vue rend cela possible. La figure 2 montre le dispositif selon l'invention sous la forme d'un schéma par blocs. Une caméra 10 qui détecte ici la position des yeux du conducteur est reliée par une sortie de données à un circuit de traitement de signal 11. Le circuit de traitement de signal 11 est relié par une sortie de données à un processeur 12. Une première sortie de données du processeur 12 est reliée à un circuit de traitement de signal 13 et une seconde sortie de données est reliée à un circuit de traitement de signal 14. Le circuit de traitement de signal 13 est relié à une entrée de données de l'afficheur 2 ; le circuit de traitement de signal 14 est reliée à une entrée de données de l'afficheur 1. La caméra 10 détecte la position des yeux du conducteur. Pour déterminer la direction dans laquelle regarde précisément le conducteur il faut déterminer le centre de la pupille et la direction de la ligne de visée. Pour cela on détermine tout d'abord la positon spatiale instantanée de la pupille pour détecter ensuite les mouvements de rotation de l'oeil. On utilise pour cela un dispositif de poursuite vidéo sans contact. On peut également utiliser en variante les propriétés de réflexion de l'oeil en combinaison avec une installation d'éclairage particulière. Par exemple on peut utiliser à cet effet une source de lumière infrarouge. Les données de la caméra sont préparées par le circuit de traitement de signal 11 pour le processeur 12 pour que les données puissent être transmises par le circuit de traitement de signal 11 au processeur 12 dans un format connu de celui-ci. Le circuit de traitement de signal 11 est par exemple un processeur de signal conçu pour la caméra 10. Le processeur 12 commande en fonction de la détection de la direction de vue, les afficheurs 1 et 2 à l'aide des circuits de traitement de signal 14,13 pour régler les effets de chevauchement lors de la surimpression des images générées par les afficheurs 1 et 2 en fonction de la direction de vue. Il existe des procédés alternatifs pour déterminer la direction de vue. Il s'agit par exemple d'une détermination de la positon de l'oeil par détection de modèle ou à l'aide de repères. La figure 3 montre le chevauchement binoculaire et monoculaire. Un afficheur 17 présente l'arrière plan (carte) sur laquelle on surimprime un objet (flèche) 16 à l'aide d'un autre afficheur. On a représenté schématiquement les yeux 18,19 du conducteur. L'oeil 18 est schématisé par la direction de visée 21 qui peut voir derrière l'objet 16 alors que l'oeil 19 ne peut pas voir cette plage à travers l'objet 16. La direction de vue 20 montre la limite entre la zone que peut voir l'oeil 19 et la zone qu'il ne peut voir. A gauche de la direction de vue 20 l'oeil peut voir ce qui est caché par l'objet 16. La zone que les deux yeux ne peuvent voir c'est-à- dire celle à gauche de la ligne de direction de vue 21 est représentée en noir alors que la zone entre les lignes 20 et 21 est assombrie car on est ici en présence d'un chevauchement monoculaire. Le processeur 12 diminue la luminosité dans cette zone. REVENDICATIONS 1 ) Dispositif d'affichage des informations dans un véhicule, ce dispositif présentant dans la plage de vue secondaire du conducteur, un affichage qui représente une première image virtuelle, l'affichage étant formé par la superposition d'au moins deux images, caractérisé en ce que le dispositif comprend un processeur (12) relié à une détection de direction de vue (10, 11), et le processeur (12) commande l'affichage (1,2) en fonction des signaux de la détection de direction de vue (10, 11). 2 ) Dispositif d'affichage des informations dans un véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour une direction de vue du conducteur, à l'extérieur de la plage de vue secondaire, le processeur commande les affichages (1,2) selon un réglage standard. 3 ) Dispositif d'affichage des informations dans un véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le processeur (12) commande les affichages (1, 2) de façon qu'ils présentent des zones de chevauchement assombries dans la première image virtuelle pour les zones transitoires avec effet de chevauchement. 4 ) Dispositif d'affichage des informations dans un véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte une optique de collimation (15) devant les affichages (1, 2). 5 ) Dispositif d'affichage des informations dans un véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' au moins deux autres images peuvent être couplées optiquement dans les affichages (1, 2) qui comportent au moins un miroir semi-transparent (4) et une surface d'affichage (2).