Brevet FR2898315A1 — publié le 20070914

INTERFACE DE COMMANDE D'UN EQUIPEMENT FIXE OU NOMADE DE VEHICULE, AVEC UTILISATION D'UN CLAVIER VIRTUEL. La présente invention concerne une interface de commande d'un 5 équipement fixe ou nomade de véhicule, qui utilise un clavier virtuel. Par interface de commande, on entend un bouton de commande, de quelque type que ce soit, pour commander une fonction ou agir sur cette fonction ou actionner un mécanisme du véhicule, comme 10 par exemple un bouton d'allumage de la radio, de la navigation, de réglage de la climatisation, de commande d'un lève vitre électrique, etc. Par équipement nomade, on entend un équipement portable éventuellement susceptible de se connecter à différents réseaux, tel 15 qu'un téléphone portable, un ordinateur portable, un assistant personnel numérique, un lecteur de fichiers musicaux ou vidéo, etc. Il y a une tendance à l'utilisation plus fréquente de ces équipements nomades. Il y a également une nouvelle tendance à 20 utiliser des claviers virtuels pour fonctionner avec ces équipements nomades, l'objectif étant de permettre à l'utilisateur d'utiliser un clavier de grande taille sans qu'il soit nécessaire de le transporter physiquement. Par clavier virtuel, on entend un clavier qui est une création 25 visuelle obtenue par dessin ou créée par projection de lumière laser sur une surface plane, la détection de l'appui des touches de clavier étant réalisée par un procédé optique. Le principe de fonctionnement du clavier virtuel est connu. A titre d'exemple, la demande de brevet d'invention WO 02/054 169 décrit, de façon générale, un dispositif d'entrée de données (de type clavier), qui comprend un module d'illumination pour illuminer un plan en dirigeant de la lumière parallèlement à la surface du plan, un détecteur à formation d'images à deux dimensions pour visualiser le plan à partir d'un point extérieur au plan afin de détecter la lumière du module d'illumination diffusée par l'engagement d'un objet de saisie de données avec le plan, et un processeur de saisie de données qui reçoit un signal de sortie du détecteur à formation d'images et fournit un signal d'entrée de saisie de données à un circuit d'utilisation. Plus précisément, le dessin du clavier peut être créé par un procédé holographique et laser. La lumière dirigée sur le plan peut être une lumière infra rouge, émise en continu ou pulsée. Une caméra (ou éventuellement plusieurs) peut être utilisée pour visualiser l'ensemble du clavier ou bien une partie seulement de ce dernier et, par analyses et traitements de l'image, détecter la zone où le doigt intercepte la lumière. Le système d'holographie et laser et le système de détection de la position des doigts fonctionnent de manière totalement indépendante. Par conséquent, il est possible d'utiliser uniquement le module de détection des doigts avec une surface où le clavier est simplement dessiné. Selon la demande de brevet WO 02/054 169 déjà mentionnée, il est connu d'utiliser un clavier virtuel pour saisir et entrer les données relatives à un code d'accès au véhicule. L'utilisateur tape le code secret d'accès au véhicule sur un clavier virtuel affiché sur la vitre latérale de la porte du conducteur. Selon la demande de brevet d'invention WO 04/003656, il est également connu d'afficher un clavier virtuel sur la surface intérieure du pare-brise du véhicule pour saisir des données utiles à un système de navigation embarqué. Le but de la présente invention est de réaliser de nouvelles applications de claviers virtuels dans l'univers automobile, en particulier des applications qui permettent de remplacer par des boutons virtuels des interfaces de commande actuellement assurées par les boutons classiques de type push ou des boutons à mouvements rotatifs ou linéaires, tels que par exemple les boutons de radio, de navigation, de climatisation, de lève vitre électrique, etc. Pour atteindre ce but, la présente invention fournit une interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule qui comporte une configuration de clavier, un module d'éclairement de la configuration de clavier, un détecteur à formation d'images et des moyens de traitement des images acquises pour détecter la position de doigts d'un utilisateur sur la configuration de clavier, et la configuration de clavier est située sur la surface supérieure d'un élément d'intérieur de l'habitacle du véhicule. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, l'élément d'intérieur de l'habitacle du véhicule est une tablette amovible de 25 siège du véhicule. De préférence, le module d'éclairement et le détecteur à formation d'images sont intégrés dans l'arrière du dossier dudit siège comportant la tablette amovible. En variante, le module d'éclairement et le détecteur à formation 5 d'images peuvent être intégrés directement sur la tablette. La configuration de clavier peut être obtenue par dessin sur la surface supérieure de la tablette. En variante, la configuration de clavier peut être obtenue par projection optique sur la surface supérieure de la tablette. 10 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'élément d'intérieur de l'habitacle du véhicule est l'accoudoir arrière du véhicule, la configuration de clavier étant située sur la surface plane de l'accoudoir. Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, l'élément 15 d'intérieur de l'habitacle du véhicule est la planche de bord du véhicule, la configuration de clavier étant située sur la surface plane de la planche de bord côté passager. Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, l'élément d'intérieur de l'habitacle du véhicule est la console centrale du 20 véhicule. Et de préférence, la configuration de clavier est située sur la surface plane de la zone haute de la console. En variante, la configuration de clavier est située sur la surface plane d'une tablette extractible montée sur ladite console. Quelque soit le mode de réalisation, la configuration de clavier peut être obtenue par dessin sur la surface plane concernée de chaque mode de réalisation, ou être obtenue par projection optique sur ladite surface plane, en particulier une projection de lumière laser. Cette projection peut être réalisée par le dessus, mais également par le dessous en intégrant, par exemple, le système de projecteur dans la planche de bord. Quelque soit le mode de réalisation mentionné ci-dessus, ledit équipement fixe est un ou plusieurs équipements de confort des passagers parmi les équipements suivants : climatisation arrière, vitres électriques, toit ouvrant, appareil de lecture de DVD, de réception d'images numériques, de réception radio, de lecture de CD. Quelque soit également le mode de réalisation mentionné ci-15 dessus, ledit équipement fixe peut comprendre, de plus, un ordinateur avec un dispositif de communication avec l'extérieur. Et, de préférence, ledit dispositif de communication avec l'extérieur est un ou plusieurs des dispositifs suivants : dispositif de communication de type GSM, de type GPRS, de type UMTS, de type 20 WiFi, de manière à échanger avec l'extérieur des mails, des SMS, ou naviguer sur Internet, ou utiliser des logiciels disponibles sur ledit équipement. Quelque soit le mode de réalisation de l'invention, ledit équipement nomade est un ou plusieurs des équipements suivants : téléphone 25 portable, assistant personnel numérique, lecteur MP3, lecteur vidéo, ordinateur portable. Et la liaison entre ledit équipement nomade et le clavier est une liaison filaire, ou une liaison sans fil, de préférence, de type Bluetooth. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation de l'invention, non limitatif de la portée de la présente invention, et accompagnée des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement le principe de fonctionnement d'un clavier virtuel, - la figure 2 représente schématiquement un premier mode de réalisation de l'invention, avec un clavier virtuel dessiné sur une tablette de siège, - la figure 3 représente schématiquement une variante du mode de réalisation de la figure 2, avec un clavier virtuel dessiné par image 15 laser, - la figure 4 représente schématiquement un deuxième mode de réalisation de l'invention, avec un clavier virtuel dessiné sur un accoudoir, - la figure 5 représente schématiquement une variante du mode de 20 réalisation de la figure 4, avec un clavier virtuel dessiné par imagerie laser, - la figure 6 représente schématiquement un troisième mode de réalisation de l'invention, avec un clavier virtuel dessiné sur une planche de bord, - la figure 7 représente schématiquement une variante du mode de réalisation de la figure 6, avec un clavier virtuel dessiné par imagerie laser, - la figure 8 représente schématiquement un quatrième mode de 5 réalisation de l'invention, avec un clavier virtuel dessiné sur une console centrale, la figure 9 représente schématiquement une variante du quatrième mode de réalisation de la figure 8, avec un clavier virtuel dessiné par imagerie laser. 10 Sur le dessin de la figure 2, on a représenté un siège de véhicule automobile 1 équipé d'une tablette amovible 2, montée sur la partie arrière du dossier du siège et représentée en position sensiblement horizontale d'utilisation. Il peut s'agir, à titre d'exemple, d'un siège de rang 2 ou 3 d'un véhicule automobile de 15 type monospace . Le clavier virtuel 3 est dessiné sur la tablette amovible 2, avec la forme des touches et sur chaque touche un sigle qui indique sa fonction. Un module d'éclairement en infrarouge 4, constitué par exemple d'une diode laser ou d'une diode électroluminescente (LED), est intégré dans l'arrière du 20 dossier, juste au dessus de la tablette 2, de manière à émettre une lumière infrarouge rasante au dessus de la tablette 2, par conséquent une lumière se dirigeant parallèlement à la surface du plan supérieur de la tablette 2. Une ou plusieurs caméras, de référence 5, sensibles dans la lumière infrarouge, sont placées 25 dans le dossier du siège 1, de manière à visualiser la totalité du clavier virtuel 3. Par un traitement (processeur) réalisé sur les images formées par le détecteur à formation d'images, c'est-à-dire la ou les caméras 5, le système est capable de détecter la position de doigts placés sur les touches du clavier 3 et, par conséquent, de déterminer quelles touches sont manipulées. On a représenté sur le dessin de la figure 3, une variante du système de la figure 2. Le clavier 3' n'est plus dessiné sur la tablette 2, mais créé par imagerie laser, à partir d'une source laser 6, placée comme le module d'éclairement 4 et le détecteur à formation d'images 5 (une ou plusieurs caméras) dans l'arrière du dossier du siège 1. Comme l'illustre schématiquement le dessin de la figure 1, la technologie laser est utilisée en 6 pour projeter un clavier 3', par exemple un clavier QWERTY de taille standard sur une surface plane en position sensiblement horizontale, et la technologie infrarouge en 4 pour produire un circuit invisible. La technologie de détection basée sur la reconnaissance ou identification optique permet à l'utilisateur de taper sur les images des touches, qui peuvent même, en variante réaliste, émettrent les mêmes sons que des touches traditionnelles. La solution technique qui caractérise le mode de réalisation ainsi décrit permet de rendre disponible, de manière temporaire, des boutons ou des touches de clavier aux passagers arrière du véhicule. De manière préférentielle, il est prévu un bouton ON/OFF ayant pour fonction d'autoriser/ d'interdire l'utilisation du clavier virtuel dessiné 3, ou créé par imagerie laser 3'. Deux types d'utilisation du clavier virtuel décrit ci-dessus en regard des figures 2 et 3 sont possibles : - Le pilotage de diverses fonctions du véhicule, en particulier de fonctions liées au confort des passagers, telles que, par exemple : - la commande de la climatisation arrière, - la commande des vitres électriques, - l'ouverture et la fermeture du (ou des) toits ouvrant(s), - la commande du multimédia arrière (lecteur DVD, récepteur d'images numériques, en particulier d'images numériques TNT, et/ou de la radio/CD/source audio). - La mise à disposition dans le véhicule d'un clavier d'ordinateur simplifié, qui peut être utilisé de deux manières : -en interface de commande d'un équipement intégré au véhicule (par exemple, un ordinateur avec une carte de communication ou un dispositif spécifique de communication avec l'extérieur de type GSM, GPRS, UMTS, etc.) pour échanger des messages électroniques, des SMS, ou naviguer sur Internet ou plus généralement utiliser des logiciels disponibles sur l'équipement, ou, - en interface de commande d'un équipement nomade, tel qu'un assistant personnel numérique, un téléphone portable, un lecteur MP3, un ordinateur portable, etc. En mode mise à disposition de clavier d'ordinateur, un écran 20 d'ordinateur est intégré au véhicule, par exemple à l'arrière des appuis-tête avant. En mode mise à disposition d'un équipement nomade, l'équipement et le clavier peuvent être en liaison filaire ou sans fil. La liaison sans fil peut être une liaison de type Bluebooth. De plus, l'image de l'équipement peut être affichée sur cet équipement, ou peut être visualisée sur un écran du véhicule, par exemple un écran intégré à l'arrière des appuis-tête, ce qui offre une excellente ergonomie. Sur le dessin de la figure 4, on a représenté une variante de réalisation de l'invention, selon laquelle le clavier virtuel 3 est situé sur la surface plane de l'accoudoir arrière 7. De la même façon que précédemment en référence au mode de réalisation de la figure 2, le clavier virtuel 3 est dessiné sur la surface plane sensiblement horizontale de l'accoudoir arrière 7, avec la forme des touches et sur chaque touche un sigle qui indique sa fonction. Le module d'éclairement en infrarouge 4 est intégré dans le fond 8 de l'évidement de dossier dans lequel l'accoudoir peut se ranger, et se trouve juste au dessus de la surface du clavier quand l'accoudoir 7 est en position d'utilisation, de manière à émettre une lumière infrarouge rasante au dessus du clavier 3. Une ou plusieurs caméras, de référence 5, sensibles dans la lumière infrarouge, sont placées dans le même fond 8 de l'espace de rangement de l'accoudoir 7, de manière à visualiser la totalité du clavier virtuel 3. Par un traitement (processeur) réalisé sur les images formées par le détecteur à formation d'images, c'est-à-dire la ou les caméras 5, le système est capable de détecter la position de doigts placés sur les touches du clavier 3 et, par conséquent, de déterminer quelles touches sont manipulées. En variante du mode de réalisation représenté sur le dessin de la figure 4, il est représenté sur la figure 5 un mode de réalisation de l'invention dans lequel le clavier virtuel 3' n'est pas dessiné, mais créé par imagerie laser sur la surface plane supérieure de l'accoudoir 7. A cette fin, il est prévu une source laser 6, placée comme le module d'éclairement 4 et le détecteur à formation d'images 5 (une ou plusieurs caméras) dans le même fond 8 de l'espace de rangement de l'accoudoir 7. En variante également, la projection peut être réalisée par le dessous en intégrant le dispositif de projection laser à l'intérieur de l'accoudoir. En se référant eu dessin de la figure 6, il est représenté un autre mode de réalisation de la présente invention, selon lequel le clavier virtuel 3 est situé sur la surface de la planche de bord 10 côté passager. Comme dans les modes de réalisation précédents, deux intégrations sont possibles, l'une avec un clavier 3 dessiné sur la surface plane de la planche de bord 10 (figure 6) et l'autre avec un clavier 3' créé par imagerie laser (figure 7). Dans le mode de réalisation de la figure 7, une source laser 6 est placée, comme le module d'éclairement 4 et le détecteur à formation d'images 5 (une ou plusieurs caméras), sur la partie sensiblement verticale 11 de la planche de bord. En variante, la projection peut être réalisée par le dessous en intégrant le dispositif de projection laser à l'intérieur de la planche de bord. Dans ce mode de réalisation, peuvent être ajoutées l'utilisation du système de navigation et la téléphonie du véhicule. Ce mode de réalisation sur planche de bord est particulièrement intéressant pour la navigation, car il permet de créer un clavier alphabétique très utile pour simplifier la saisie des adresses. En référence à la figure 8, il est décrit une autre variante de réalisation de l'invention, selon laquelle le clavier est situé sur la surface plane haute de la console centrale 12 du véhicule. Si la console présente un décrochement, le clavier peut être matérialisé sur ce décrochement. Si ce décrochement est trop petit ou n'existe pas, on peut ajouter une tablette extractible 13 que l'utilisateur tire lorsqu'il veut utiliser le clavier 3. Comme dans les modes de réalisation précédents, deux intégrations sont possibles, l'une avec un clavier 3 dessiné (figure 8) et l'autre avec un clavier 3' créé par imagerie laser (figure 9). Les autres éléments de clavier virtuel, à savoir le module d'éclairement 4 et le détecteur à formation d'images 5 (une ou plusieurs caméras), ainsi qu'une source laser 6 dans le cas du clavier créé par imagerie laser de la figure 9, sont similaires à ceux décrits dans les exemples de réalisation précédents. Les modes d'utilisation sont les mêmes que ceux de l'intégration sur la planche de bord, avec en plus l'utilisation du système de navigation et du système de téléphonie du véhicule. D'autres modes de réalisation que ceux décrits et représentés précédemment peuvent être conçus par l'homme de métier sans 15 sortir du cadre et de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule, comportant une configuration de clavier (3, 3'), un module d'éclairement (4) de la configuration de clavier, un détecteur à formation d'images (5) et des moyens de traitement des images acquises pour détecter la position de doigts d'un utilisateur sur la configuration de clavier, caractérisée en ce que ladite configuration de clavier (3, 3') est située sur la surface supérieure d'un élément d'intérieur (2, 7, 10, 12) de l'habitacle du véhicule. 2. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'intérieur de l'habitacle du véhicule est une tablette (2) amovible de siège (1) du véhicule. 3. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le module d'éclairement (4) et le détecteur à formation d'images (5) sont intégrés dans l'arrière du dossier dudit siège comportant la tablette (2) amovible. 4. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le module d'éclairement (4) et le détecteur à formation d'images (5) sont intégrés directement sur la tablette (2) amovible. 5. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 à 4,caractérisée en ce que la configuration de clavier (3) est obtenue par dessin sur la surface supérieure de la tablette (2). 6. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la configuration de clavier (3') est obtenue par projection optique sur la surface supérieure de la tablette (2). 7. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'intérieur de l'habitacle du véhicule est l'accoudoir arrière (7) du véhicule, la configuration de clavier étant située sur la surface supérieure plane de l'accoudoir (7). 8. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'intérieur de l'habitacle du véhicule est la planche de bord (10) du véhicule, la configuration de clavier étant située sur la surface plane de la planche de bord (10) côté passager. 9. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'intérieur de l'habitacle du véhicule est la console centrale (12) du véhicule. 10. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon la revendication 9, caractérisée en ce que la configuration de clavier (3, 3') est située sur la surface plane de la zone haute de la console (12). 11. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon la revendication 9, caractérisée en ce que laconfiguration de clavier (3, 3') est située sur la surface plane d'une tablette (13) extractible montée sur ladite console (12). 12. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisée en ce que la configuration de clavier (3) est obtenue par dessin sur ladite surface plane. 13. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisée en ce que la configuration de clavier (3') est obtenue par projection optique sur ladite surface plane. 14. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisée en ce que la configuration de clavier (3') est obtenue par projection optique, ladite projection optique étant réalisée par le dessous de ladite surface plane. 15. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon l'une quelconque des revendications 13 et 14, caractérisée en ce que ladite projection optique est une projection laser (6). 16. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que ledit équipement fixe est un ou plusieurs équipements de confort des passagers parmi les équipements suivants : climatisation arrière, vitres électriques, toit ouvrant, appareil de lecture de DVD, de réception d'images numériques, de réception radio, de lecture de CD. 17. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon la revendication 16, caractérisée en ce que ledit équipement fixe comprend, de plus, un ordinateur avec un dispositif de communication avec l'extérieur. 18. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon la revendication 17, caractérisée en ce que ledit dispositif de communication avec l'extérieur est un ou plusieurs des dispositifs suivants : dispositif de communication de type GSM, de type GPRS, de type UMTS, de type WiFi, de manière à échanger avec l'extérieur des mails, des SMS, ou naviguer sur Internet, ou utiliser des logiciels disponibles sur ledit équipement. 19. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisée en ce que ledit équipement nomade est un ou plusieurs des équipements suivants : téléphone portable, assistant personnel numérique, lecteur MP3, lecteur vidéo, ordinateur portable. 20. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon la revendication 19, caractérisée en ce que la liaison 20 entre ledit équipement nomade et le clavier est une liaison filaire. 21. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon la revendication 19, caractérisée en ce que la liaison entre ledit équipement nomade et le clavier est une liaison sans fil. 22. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de 25 véhicule selon la revendication 21, caractérisée en ce que la liaison sans fil est une liaison de type Bluetooth. 23. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon la revendication 17, caractérisée en ce que l'image de l'équipement est affichée sur l'équipement. 24. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de 5 véhicule selon la revendication 17, caractérisée en ce que l'image de l'équipement est affichée sur un écran du véhicule. 25. Interface de commande d'un équipement fixe ou nomade de véhicule selon la revendication 24, caractérisée en ce que l'écran du véhicule est sur la face arrière d'un appui-tête de siège du 10 véhicule.