Brevet FR2831964A1 — publié le 20030509

L'invention concerne un dispositif de visualisation par projection, notamment pour véhicule automobile, comprenant une première unité de visualisation, produisant une première image, et un écran, la première image pouvant être restituée sous forme d'image de projection réelle dans une zone de projection sur l'écran. De tels dispositifs de visualisation sont par exemple connus pour des véhicules automobiles. Une unité de projection prévue pour de tels dispositifs de visualisation est par exemple décrite dans DE 198 58 591 A 1. La multiplicité d'information qui va en croissant dans un véhicule automobile entraîne un besoin croissant aussi bien de visualisations graphiques que de visualisations qui mettent la densité élevée d'informations à la disposition de l'observateur sous une forme facilement lisible. Toutefois, avec les dispositifs de visualisation par projection jusqu'à présent connus, seule une quantité limitée d'informations peut être présentée. En outre, avec ce qu'il est convenu d'appeler des affichages tête haute (headup-displays), tels qu'ils sont par exemple divulgués dans DE 198 52 842 C1, des informations peuvent être réfléchies dans le pare-brise d'un véhicule et être présentées sous forme d'image virtuelle. Des inconvénients sont constitués à la fois par l'importance des moyens structurels de telles visualisations et par la présentation d'informations dans une zone éloignée des autres instruments de visualisation qui sont habituellement disposés dans le poste de pilotage du véhicule devant le conducteur. Il en résulte, constituant un inconvénient, une plus difficile capacité de réception des informations visualisées. C'est pourquoi l'invention a pour but de concevoir un dispositif de visualisation par projection, du type défini en introduction, d'une manière telle que la densité d'informations soit accrue sans nuire à la possibilité de lecture. Cet objectif est atteint selon l'invention par un dispositif de visualisation par projection, tel qu'à l'intérieur de la zone de projection, il est prévu une autre unité de visualisation servant à présenter des informations variables. De cette manière, il est possible de combiner les avantages d'une visualisation par projection, lesquels consistent, entre autres, en une présentation d'image de grandes dimensions malgré une petite surface de production d'image et avec une possibilité de configuration libre de la surface de visualisation, à la présentation d'informations supplémentaires. D'une manière particulièrement avantageuse, les éléments d'image de l'image de projection peuvent se trouver dans un rapport correspondant vis-à-vis de la seconde unité de visualisation ; par exemple, la graduation d'un instrument à aiguille analogique peut être présentée sur l'écran au moyen de l'image de projection, tandis que la valeur de mesure qui peut être visualisée à l'aide de l'instrument est indiquée par une aiguille mécanique correspondant à la graduation. Il est en outre très avantageux de pouvoir prévoir dans l'écran des parties en retrait-par exemple pour la seconde unité de visualisation-sans moyens importants de fabrication et sans perturber sur une grande surface la présentation d'image. De plus, il n'est pas nécessaire que l'écran dans son ensemble soit plan et il est également possible de réaliser une configuration bombée et même une configuration de forme libre. On peut envisager de prévoir, en tant qu'écran de projection, un écran prévu à l'avance, éventuellement remplaçable, par exemple un agencement sous forme de cadran en fonction d'un type déterminé de véhicule. Par contre, la multiplicité particulièrement importante d'information peut être présentée avec le dispositif de visualisation de projection lorsque, conformément à un développement avantageux de l'invention, la première unité de visualisation produisant la première image est une unité de visualisation pouvant être commandée librement et permettant la présentation d'informations variables. La première unité de visualisation peut présenter un agencement quelconque ; elle peut par exemple comporter un tube cathodique permettant la production d'images. Toutefois, l'encombrement du dispositif de visualisation par projection est particulièrement réduit lorsque, conformément à un développement avantageux de l'invention, la première unité de visualisation produisant la première image comporte un affichage à cristaux liquides permettant la production d'images. Pour une possibilité de lecture simple et sûre, qui est notamment d'une grande importance dans la circulation routière, des informations présentées par le dispositif de visualisation par projection, la seconde unité de visualisation comporte avantageusement un instrument à aiguille analogique. En principe, cet instrument pourrait être disposé derrière l'écran, considéré par un observateur, et pourrait être lu à travers cet écran. On pourrait de ce fait obtenir une surface de visualisation fermée. Par contre, suivant un développement avantageux de l'invention, une présentation particulièrement riche en contraste et dépourvue de perturbations est obtenue lorsqu'un entraînement d'aiguille de l'instrument à aiguille est disposé sur la face arrière de l'écran situé du côté opposé à un observateur et une aiguille de l'instrument à aiguille, pouvant être déplacée au moyen de l'entraînement d'aiguille, est disposée sur la face avant de l'écran située du côté de l'observateur. Suivant un autre développement avantageux de l'invention, la seconde unité de visualisation comprend un dispositif de visualisation autolumineux, par exemple un affichage à fluorescence sous vide ou une matrice de diodes électroluminescentes, ce qui permet une visualisation des informations variables, pouvant être présentées au moyen de la seconde unité de visualisation, qui est riche en contrastes et qui est en outre indépendante de l'intensité lumineuse de l'image de projection. Avantageusement, des informations supplémentaires simples, par exemple des visualisations d'avertissement ou des états de commutation de dispositifs, peuvent être présentées d'une manière simple lorsque la seconde unité de visualisation comporte un champ de signalisation pouvant être mis en service et hors service. Conformément à un autre développement avantageux de l'invention, l'écran est, au moins dans la zone de projection, un verre dépoli. Ainsi, l'écran a un effet diffusant, de sorte qu'une bonne possibilité de lecture est assurée dans une grande zone angulaire d'observation. En principe, l'image de projection pourrait être projetée en projection frontale directe sur une surface d'image. Toutefois, d'une manière avantageuse, le dispositif de visualisation par projection est particulièrement compact et ne demande ainsi qu'un faible encombrement lorsque l'écran est un écran à éclairage par transmission sur la face arrière duquel, située à l'opposé d'un observateur, l'image de projection peut être restituée. Les moyens structurels nécessaires pour le dispositif de visualisation par projection sont réduits et leur assemblage simplifié lorsque, suivant un autre développement avantageux de l'invention, l'écran est solidaire, en constituant un élément structurel unique, d'un élément structurel de surface d'un poste de pilotage de véhicule. Par ailleurs, cela permet une configuration de surface du poste de pilotage, sans décrochements, ni bords supplémentaires, qui évite de se blesser. L'invention est exposée ci-après en détail à l'aide d'exemples de réalisation représentés aux dessins. Sur ceux-ci, on voit : à la figure 1, un dispositif de visualisation par projection en vue en coupe, à la figure 2, une vue en coupe d'un autre dispositif de visualisation par projection et, à la figure 3, une vue de devant du dispositif de visualisation de la figure 2. Sur les figures, des éléments qui se correspondent chaque fois sont pourvus de références identiques. La figure 1 présente, suivant une représentation stylisée, un dispositif de visualisation par projection 2 monté dans un véhicule automobile qui est indiqué uniquement par un détail d'un poste de pilotage de véhicule 1 et n'est pas représenté plus en détail. Le dispositif de visualisation par projection 2 comprend un écran, réalisé en verre dépoli, qui est solidaire, en constituant ici un élément structurel unique, d'un élément structurel de surface 4 du poste de pilotage 1. L'élément structurel superficiel 4 peut par exemple être une feuille en matière plastique transparente, éventuellement colorée, qui est mise en place, par formation de mousse, dans les zones du poste de pilotage situées à l'extérieur de l'écran 3. Dans des zones situées à l'extérieur de l'écran, la feuille peut être réalisée de façon à être opaque. Fait en outre partie du dispositif de visualisation par projection 2 une première unité de visualisation 15 comportant un affichage à cristaux liquides 6 au moyen duquel une première image peut être produite. L'affichage à cristaux liquides 6 est un dispositif de visualisation à éclairage par transmission et, à cet effet, il peut être éclairé, par transmission, par la lumière pouvant être rayonnée par une source de lumière 7. En ce qui concerne l'affichage à cristaux liquides 6, il s'agit d'un dispositif de visualisation pouvant être commandé librement et permettant de présenter des informations variables. La première image produite par la première unité de visualisation 5 peut être restituée, en tant qu'image de projection, au moyen d'une optique de projection 8 et de deux miroirs de renvoi 9,10, sur la face arrière 12 de l'écran 3 qui est située du côté opposé à un observateur (indiqué par un oeil stylisé 11). Pour cette projection, qu'il est convenu d'appeler rétroprojection, l'écran 3 constitue un écran à éclairage par transmission. Pour expliquer la figure, il est indiqué à la figure 1, à titre d'exemple, deux rayons 13,14 délimitant l'image, et un rayon central 15. Après déviation successive sur les miroirs de renvoi 9,10, les rayons 13", 14", 15"ainsi déviés parviennent sur la face arrière 12 de l'écran 3. Sur celle-ci, l'image produite dans la première unité de visualisation 5 est restituée sur l'écran 3 sous forme d'une image de projection réelle située dans une zone de projection 16 (indiquée par une ligne en trait interrompu qui est légèrement décalée vis-à-vis de l'écran 3 pour des raisons de clarté). La surface de la zone de projection 16 correspond à la surface de l'image de projection. On doit constater que, grâce à la projection, il se présente un agrandissement d'image. Il est prévu, disposée à l'intérieur de la zone de projection 16 sur l'écran 3, une seconde unité de visualisation 17 qui sert à présenter des informations variables et qui comporte un dispositif de visualisation 18 autolumineux, par exemple un dispositif de visualisation à fluorescence sous vide, servant à la visualisation d'informations. Un autre dispositif de visualisation par projection 2 pour véhicule automobile est représenté à la figure 2 suivant une représentation en coupe simplifiée. La structure et le fonctionnement de ce dispositif de visualisation par projection 2, qui comprend un boîtier 19 et est ce qu'il est convenu d'appeler un appareil de visualisation combiné pour véhicule automobile, correspondent pour l'essentiel à ceux de la figure 1. Une image produite dans une première unité de visualisation 5 est restituée sur un écran 3 au moyen d'une optique de projection 8 et de deux miroirs de renvoi 9, 10. Pour illustrer le trajet des rayons, il est indiqué des rayons 13,14, 15 qui rencontrent l'écran 3 sous forme de rayons 13", 14", 15"déviés deux fois et déterminent une zone de projection 16. Deux autres unités de visualisation 17,20 servant à la présentation d'informations variables sont disposées à l'intérieur de la zone de projection. Celle 17 de ces deux autres unités de visualisation qui est à la partie supérieure à la figure 2 comprend un instrument à aiguille analogique comportant un entraînement d'aiguille 21, réalisé sous forme d'un dispositif de mesure ou moteur pas-à-pas, et une aiguille 23 pouvant être entraînée par celui-ci au moyen d'un axe d'aiguille 22. L'entraînement d'aiguille 21 est disposé sur la face arrière 12 de l'écran 3 située du côté opposé à un observateur et l'aiguille 23 est disposée sur le côté avant 24 de l'écran 3 située du côté de l'observateur. Pour relier l'aiguille 23 à l'entraînement d'aiguille 21, l'axe d'aiguille 22 traverse un évidement, par exemple un trou, de l'écran 3. Aucune image de projection n'est produite sur l'écran 3 dans la zone directement voisine de l'instrument à aiguille, ainsi qu'on peut le voir d'après le rayon 15", indiqué à titre d'exemple, qui est incident sur l'entraînement d'aiguille 21. Celle 20 des autres unités de visualisation qui est située à la partie inférieure à la figure 2 comprend un champ de signalisation pouvant être mis en service et hors service, par exemple un voyant témoin de feux-route, et elle est fixée soit sur le boîtier 19, soit directement sur l'écran 3. La figure 3 représente une vue de devant du dispositif de visualisation par projection 2 de la figure 2, la ligne de coupe de la figure 2 étant désignée par Il-Il. On peut constater que, sur le bord inférieur de la zone de projection 16, il est disposé plusieurs autres unités de visualisation 20 comportant chacune un champ de visualisation 25. Ces unités de visualisation peuvent-ainsi également que d'autres- être disposées aussi en un autre emplacement quelconque de la zone de projection 16. C'est ainsi qu'il est prévu, disposée à la partie gauche de la zone de projection 16, une unité de visualisation 26 supplémentaire qui sert à présenter des informations variables et qui comprend un dispositif de visualisation 27 autolumineux. REVENDICATIONS 1. Dispositif de visualisation par projection, notamment pour véhicule automobile, comprenant une première unité de visualisation, produisant une première image, et un écran, la première image pouvant être restituée sous forme d'image de projection réelle dans une zone de projection sur l'écran, caractérisé en ce qu'à l'intérieur de la zone de projection (16), il est prévu une autre unité de visualisation (17) servant à présenter des informations variables. 2. Dispositif de visualisation par projection suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première unité de visualisation (5) produisant la première image est une unité de visualisation pouvant être commandée librement et permettant la présentation d'informations variables. 3. Dispositif de visualisation par projection suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la première unité de visualisation (5) produisant la première image comporte un affichage à cristaux liquides (6). 4. Dispositif de visualisation par projection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la seconde unité de visualisation (17) comporte un instrument à aiguille analogique. 5. Dispositif de visualisation par projection suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'un entraînement d'aiguille (21) de l'instrument à aiguille est disposé sur la face arrière (12) de l'écran (3) situé du côté opposé à un observateur et une aiguille (23) de l'instrument à aiguille, pouvant être déplacée au moyen de l'entraînement d'aiguille (21), est disposée sur la face avant (24) de l'écran (3) située du côté de l'observateur. 6. Dispositif de visualisation par projection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la seconde unité de visualisation (17) comprend un dispositif de visualisation (18) autolumineux. 7. Dispositif de visualisation par projection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la seconde unité de visualisation (20) comporte un champ de signalisation (25) pouvant être mis en service et hors service. 8. Dispositif de visualisation par projection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'écran (3) est, au moins dans la zone de projection (16), un verre dépoli. 9. Dispositif de visualisation par projection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'écran (3) est un écran à éclairage par transmission sur la face arrière (12) duquel, située à l'opposé d'un observateur, l'image de projection peut être restituée. 10. Dispositif de visualisation par projection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'écran (3) est solidaire, en constituant un élément structurel unique, d'un élément structurel de surface (4) d'un poste de pilotage de véhicule (1).