Brevet FR2955944A1 — publié le 20110805

DISPOSITIF D'AFFICHAGE D'INFORMATIONS SUR LE PARE- BRISE D'UNE AUTOMOBILE La présente invention concerne de manière générale un système d'aide à la conduite incorporé dans un véhicule muni d'un pare-brise, et plus particulièrement un système d'aide à la conduite comprenant des informations visuelles, non visibles, supportées par le pare-brise du véhicule et un dispositif d'éclairage pour illuminer ces informations visuelles et les faire apparaître dans le champ de vision du conducteur. Il existe de plus en plus de fonctions d'aide à la conduite dans le domaine de l'automobile. Elles ont pour but d'assister le conducteur dans sa tâche de conduite. Elles sont généralement associées à des retours d'information sonore, visuelle ou tactile. Les alertes visuelles nombreuses peuvent nécessiter une charge mentale pour le conducteur contraire à la notion d'assistance d'une fonction d'aide à la conduite. Le concept de réalité augmentée permettant de superposer l'information avec la scène réelle est un moyen d'améliorer l'ergonomie et l'intuitivité des retours d'information. Ainsi la superposition des informations avec la scène routière vue par l'utilisateur à travers son pare-brise représente un bénéfice. Des dispositifs actuels, du type vision tête haute à partir d'affichages projetés sur le pare-brise ou vers une lame transparente, permettent d'afficher des informations dans le champ de vision du conducteur mais sur une surface limitée du pare-brise. Il est connu dans l'art antérieur, plus particulièrement du document FR 2 926 520, un système d'aide à la conduite incorporé dans un véhicule comprenant un pare-brise 1, le système comprenant des informations visuelles 2, 3, 4, non visibles, supportées par le pare-brise et un dispositif d'éclairage de ces informations visuelles pour les faire apparaître dans le champ de vision du conducteur. Les informations visuelles sont disposées à plusieurs emplacements prédéfinis 5a-5f sur le pare-brise et le dispositif d'éclairage comprend une source lumineuse couplée à un mécanisme de contrôle directionnel du faisceau lumineux émis par la source lumineuse, de manière à pouvoir balayer le pare-brise et à pouvoir éclairer chaque emplacement prédéfini sous un angle prédéfini. Un tel système d'aide à la conduite ne prend pas en compte la position effective de la tête du conducteur et donc du point oculaire de ce dernier. Ainsi, peuvent se poser des problèmes de parallaxe suivant la taille du conducteur. En effet, suivant la taille du conducteur et des emplacements prédéfinis des pictogrammes, les informations affichées sur le pare-brise peuvent nécessiter pour le conducteur de détourner son regard de la scène routière pour en prendre connaissance. Par exemple, si le conducteur est grand et qu'une information d'alerte signalant un piéton immédiatement sur sa gauche est affichée, l'information affichée risque de ne pas être en correspondance avec l'obstacle détecté. Il est connu par ailleurs de nombreux systèmes de visualisation, par exemple du document FR 2 864 311, comprenant une unité de visualisation affichant une information sur une zone du pare-brise en fonction d'un résultat de détection du point oculaire du conducteur. Ce type de système de visualisation porte sur le réglage d'un dispositif optique à partir d'une mesure du point oeil du conducteur. Après réglage, le dispositif optique projette une image à l'endroit voulu sur le pare-brise. Un tel système de visualisation s'avère coûteux et malheureusement incompatible avec un système d'aide à la conduite tel que décrit dans le document FR 2 926 520, dans la mesure où justement ce système repose uniquement sur l'illumination d'un emplacement prédéfini du pare-brise contenant le pictogramme à afficher sans projection d'image par un dispositif optique. On comprend en effet, qu'il n'est pas possible de pourvoir un système de visualisation tel que présenté dans le document FR 2 864 311 sur un système d'aide à la conduite tel que présenté dans le document FR 2 926 520, sans devoir perdre les avantages de l'un ou de l'autre des deux systèmes. Un but de la présente invention est de répondre aux différents inconvénients de l'art antérieur mentionné ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de fournir un système d'aide à la conduite bon marché permettant de faire apparaitre des pictogrammes lumineux de formes et d'emplacements prédéfinis sur l'ensemble de la surface du pare-brise en corrélation avec le point oculaire du conducteur. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un système d'aide à la conduite incorporé dans un véhicule comprenant un pare-brise, le système comprenant des informations visuelles, non visibles, disposées à plusieurs emplacements prédéfinis sur le pare-brise et un dispositif d'éclairage apte à illuminer chacun des emplacements prédéfinis pour y faire apparaître l'information visuelle correspondante dans le champ de vision du conducteur, caractérisé en ce que les informations visuelles comprennent au moins un premier groupe d'informations identiques, et en ce que le système comprend en outre une unité de détection du point oculaire du conducteur fournissant une information directionnelle au dispositif d'éclairage qui est réglé pour illuminer, suivant l'information directionnelle reçue, l'emplacement prédéfini d'une des informations du premier groupe, situé en correspondance avec le point oculaire du conducteur détecté. Un tel système d'aide à la conduite permet de fournir des indications visuelles au conducteur de manière à ce que ce dernier n'est pas à détourner son regard de la scène routière tout en utilisant un dispositif d'éclairage simple et peu coûteux sans projection d'images. Selon un mode de réalisation avantageux, le premier groupe comprend au moins deux informations visuelles identiques disposées l'une en-dessous de l'autre. Avantageusement, le premier groupe comprend au moins trois pictogrammes, un pictogramme supérieur, un pictogramme médian et un pictogramme inférieur, disposés les uns au-dessus des autres. L'unité de détection du point oculaire du conducteur fournit alors de préférence une information directionnelle haute, médiane ou basse, le dispositif d'éclairage illuminant respectivement le pictogramme supérieur, médian ou inférieur. De cette manière, le dispositif d'éclairage peut sélectionner parmi les informations souhaitées identiques du premier groupe, celle dont l'emplacement prédéfini se trouve être le plus en regard du point oculaire du conducteur. Selon un autre mode de réalisation avantageux, dans le but de couvrir une majorité de personnes, on disposera le pictogramme supérieur au 95ème centile du point oculaire du conducteur, le pictogramme médian au 50ème centile et le pictogramme inférieur au 5ème centile, de sorte à correspondre aux personnes de grande taille (pictogramme supérieur), de taille moyenne (pictogramme médian) et de petite taille (pictogramme inférieur) tout en évitant que les emplacements de ces pictogrammes ne se chevauchent sur le pare-brise assurant une parfaite lisibilité de ceux-ci. Selon un autre mode de réalisation avantageux, l'unité de détection du point oculaire du conducteur fournit une information directionnelle basée sur le réglage en hauteur du siège conducteur. Le réglage en hauteur du siège permet au système d'aide à la conduite de déterminer à moindre coût approximativement la taille du conducteur. Ainsi, un réglage haut du siège correspondra à une personne de petite taille et un réglage bas à une personne de grande taille. Selon un autre mode de réalisation avantageux, l'unité de détection du point oculaire du conducteur comprend une caméra pour détecter le point oculaire du conducteur sur la base d'une image photographiée par la caméra. L'usage d'une caméra permet une détection de la position effective du point oculaire du conducteur. Cette détection peut néanmoins être faite à moindre coût lorsqu'elle est combinée avec des groupes d'informations formés de trois pictogrammes dans la mesure où la caméra doit dans ce cas permettre de fournir une indication simple correspondant aux trois grandes catégories de taille de personne, grande, moyenne et petite. Avantageusement, la caméra est agencée sur le haut de la colonne de direction du véhicule de sorte à ne pas obstruer ou restreindre le champ de vision du conducteur en particulier par un positionnement sur le tableau de bord ou au niveau du rétroviseur central. Selon un autre mode de réalisation avantageux, l'unité de détection du point oculaire fournit une information directionnelle droite ou gauche basée sur le réglage en longueur du siège. Afin de diminuer les effets de parallaxe en cas d'alerte à afficher sur les côtés du pare-brise, il est avantageusement prévu de détecter également le positionnement du conducteur par rapport au pare-brise par l'intermédiaire du réglage en longueur du siège. Avantageusement, les informations visuelles comprennent au moins un deuxième groupe d'informations décentrées sur le pare-brise comprenant au moins deux pictogrammes sur une même ligne horizontale, le dispositif d'éclairage illuminant le pictogramme correspondant à l'information directionnelle droite ou gauche reçue. Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un véhicule automobile équipé d'un système d'aide à la conduite selon le premier aspect de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par le dessin annexé, dans lequel : - la figure 1, déjà décrite, est une vue schématique d'un pare-brise adapté pour un système d'aide à la conduite selon l'art antérieur ; - la figure 2 est une vue schématique d'un pare-brise adapté pour un système d'aide à la conduite selon un mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 3 est une vue en coupe schématique de l'habitacle d'un véhicule automobile équipé d'un système d'aide à la conduite selon un 30 mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 2 est représenté une vue schématique d'un pare-brise adapté pour un système d'aide à la conduite selon un mode de réalisation de la présente invention. Le pare-brise 10 du véhicule est couvert d'un certain nombre d'informations visuelles invisibles, par exemple sous forme de pictogrammes 12a-12e, 13 et 14 peints à l'aide d'une encre transparente sensible aux infrarouges ou aux ultraviolets, tels que luminophores. Ces pictogrammes peuvent être disposés sur toute la surface du pare-brise et, plus précisément, sont positionnés à des emplacements prédéfinis correspondant avantageusement à différents points de vue oculaire du conducteur selon que ce dernier soit de grande, moyenne ou petite taille. On peut lister plusieurs types d'alertes possibles pour les représentations des pictogrammes, parmi lesquels des pictogrammes de type piéton 13 pour les fonctions d'alerte en vision de nuit avec détection, des pictogrammes de type triangle 14 pour les alertes à des intersections, rond points, des pictogrammes de type flèches 12a-12e pour les changements de direction, etc. On notera que ces différents pictogrammes peuvent être imprimés avec des encres de couleurs différentes pour distinguer les messages d'alerte des indications de direction par exemple. Ces pictogrammes peuvent être composés à partir d'une couche de luminophores sensibles aux infrarouges ou sensibles aux UV. A chaque cas sera associé un dispositif permettant d'activer ces luminophores. Ainsi, par exemple en se basant sur le document FR 2 914 070, on peut imprimer un ensemble de pictogrammes sur la face antérieure de la feuille de PET intercalée dans un pare-brise feuilleté. Afin de permettre au conducteur de voir les informations souhaitées sur le pare-brise sans détourner son regard de la scène routière, il est important d'afficher les informations en correspondance avec le point oculaire du conducteur quel que soit sa taille. Pour cela, il est prévu que les informations visuelles disponibles soient regroupées en groupes d'informations comportant chacun plusieurs pictogrammes identiques disposés à des emplacements prédéfinis différents de sorte à pouvoir commander l'illumination du pictogramme souhaité se trouvant en correspondance avec le point oculaire du conducteur. Dans l'exemple représenté à la figure 2, les pictogrammes des groupes 12a-12e contiennent des flèches directionnelles permettant d'indiquer au conducteur la direction à suivre. A cet effet, ces indications se trouvent dans la zone de pare-brise située devant la place du conducteur. Suivant la taille du conducteur et suivant l'information souhaitée à afficher, il est prévu d'illuminer la flèche d'un des groupes située en correspondance avec le point oculaire du conducteur détecté par une unité de détection prévue à cet effet. Ainsi par exemple, une information pour tourner à gauche pour une personne de petite taille sera indiquée par l'illumination de la flèche du bas du groupe 12a. Une information pour continuer tout droit pour une personne de grande taille sera indiquée par l'illumination de la flèche du haut du groupe 12c, etc. Avantageusement, les groupes 12a-12e comprennent un pictogramme supérieur positionné au 95ème centile du point oculaire du conducteur, un pictogramme médian positionné au 50ème centile et un pictogramme inférieur positionné au 5ème centile. De cette manière, aucun des pictogrammes identiques d'un même groupe 12a-12e ne se recouvre assurant une bonne lisibilité de l'information au conducteur. Toujours sur la figure 2, sont également représentés des groupes d'informations décentrées par rapport à l'axe de vision du conducteur. Ainsi par exemple, le groupe 13 comprend plusieurs pictogrammes représentant des piétons utilisés pour alerter le conducteur de la survenance d'un obstacle. Pour cela il peut être prévu un capteur disposé sur le véhicule de manière à détecter les obstacles situés dans le champ de vision du conducteur et à fournir une information directionnelle de l'obstacle détecté au mécanisme de contrôle directionnel du dispositif d'éclairage. Afin de prévenir tout problème de parallaxe pouvant apparaitre lorsque l'information affichée est décentrée, il est prévu qu'un tel groupe 13 comprenne au moins deux pictogrammes alignés horizontalement de manière à illuminer l'un ou l'autre notamment en fonction du réglage en longueur du siège. Ainsi par exemple, si le siège est dans une position reculée, le piéton dont l'emplacement est le plus à droite sera illuminé tandis que si le siège est dans une position avancée, ce sera le piéton de gauche qui sera illuminé. De tels problèmes de parallaxe étant moins gênant pour les alertes situées en bas et en haut du pare-brise, il n'est pas nécessaire de doubler les pictogrammes y relatifs. La figure 3 est une vue en coupe schématique de l'habitacle d'un véhicule automobile équipé d'un système d'aide à la conduite selon un mode de réalisation de l'invention. Le véhicule 20 est schématisé par le pavillon 21 lié au pare-brise 10 et au siège conducteur 22. Le système d'aide à la conduite comprend outre les informations visuelles peintes à l'aide une encre invisible et supportées par le pare-brise (cf. figure 2), un dispositif d'éclairage 23 pour éclairer le pare-brise et plus particulièrement les emplacements prédéfinis où sont représentés les pictogrammes de manière à les faire apparaître dans le champ de vision du conducteur. A cet effet, le dispositif d'éclairage 23 peut par exemple comprendre une source lumineuse 24 émettant un faisceau lumineux infrarouge 25 et un mécanisme de contrôle directionnel 26 du faisceau lumineux pour lui permettre de couvrir une zone de balayage 27 couvrant l'ensemble du pare-brise et plus particulièrement pour éclairer chaque emplacement prédéfini sous un angle unique prédéfini de manière à faire apparaître l'information visuelle ou pictogramme correspondant. Ce mécanisme de contrôle directionnel 26 du faisceau lumineux assurant le balayage souhaité peut être réalisé au moyen d'un écran tournant ou d'un ensemble de miroirs tournants (non représentés), comme cela est déjà utilisé dans certains systèmes de lecture de code barre de caisse de supermarché ou de vision tête haute avec faisceau laser et auxquels on pourra se référer pour la mise en oeuvre du mécanisme de contrôle directionnel prévu ici. Alternativement le balayage du faisceau peut être obtenu directement par un mécanisme de déplacement de l'orientation lumineuse de la source. Le faisceau lumineux issu de la source lumineuse est piloté en tout ou rien de manière synchronisée suivant le ou les pictogrammes à allumer. En outre la puissance de la source lumineuse est adaptée au nombre de pictogrammes à éclairer et par conséquent de la surface totale à balayer. A cet effet, la source lumineuse est choisie modulable. Le dispositif d'éclairage 23 est installé dans un boîtier de projection 28 du faisceau lumineux, qui est positionné de préférence sur le pavillon 21 afin de pouvoir atteindre tous les points du pare-brise 10 sans rencontrer d'obstacle à l'intérieur du véhicule. Une telle solution s'avère plus intéressante que les solutions classiques visant à agencer le dispositif d'éclairage au niveau de la planche de bord. Le système d'aide à la conduite comprend en outre une unité de détection 30 du point oculaire du conducteur fournissant une information directionnelle au dispositif d'éclairage 23 réglé pour illuminer, suivant l'information directionnelle reçue, l'emplacement prédéfini de l'information souhaitée d'un des groupes, située en correspondance avec le point oculaire du conducteur détecté. Selon une première variante, l'unité de détection 30 fournit une information directionnelle basée sur le réglage en hauteur 31 du siège conducteur. Si le mécanisme de réglage 31 du siège est dans une position basse « position 1 », cela signifie que le conducteur est de grande taille et donc l'unité de détection transmet cette information au dispositif d'éclairage qui illuminera le pictogramme supérieur du groupe de pictogrammes sélectionnés, par exemple par le système de navigation du véhicule. Si le réglage du siège est dans une position intermédiaire, « position 2 », cela signifie que le conducteur est de taille moyenne et donc l'unité de détection transmet cette information au dispositif d'éclairage qui illuminera le pictogramme médian du groupe de pictogrammes sélectionnés. Enfin, si le réglage du siège est dans une position haute « position 3 », cela signifie que le conducteur est de petite taille et donc l'unité de détection transmet cette information au dispositif d'éclairage qui illuminera le pictogramme inférieur du groupe de pictogrammes sélectionnés. 2955944 -10- Selon une deuxième variante, éventuellement utilisée en complément de la variante précédemment exposée, l'unité de détection du point oculaire du conducteur comprend une caméra 32 pour détecter le point oculaire du conducteur sur la base d'une image photographiée par la 5 caméra. La caméra est avantageusement agencée sur le haut de la colonne de direction 33 du véhicule de sorte à ne pas entraver le champ de vision du conducteur. L'image vue par la caméra pourra être traitée relativement simplement en détectant la présence de ces yeux dans trois zones 1, 2 et 3 correspondant aux trois grandes catégories de conducteur, 10 à savoir petite, moyenne et grande tailles. Selon une autre variante, l'unité de détection du point oculaire pourra transmettre une information directionnelle droite ou gauche basée sur le réglage en longueur 34 du siège, selon que le siège sera avancé (position 1) ou reculé (position 2). La prise en compte de la position du mécanisme 15 de réglage de la longueur du siège est utile essentiellement pour les pictogrammes décentrés par rapport au conducteur. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description 20 sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. En particulier, l'intérêt technique est de pouvoir utiliser la surface complète du pare-brise pour afficher les indications ou alertes en correspondance avec le regard du conducteur. A cet effet, les pictogrammes peuvent être imprimés lors de la réalisation du pare-brise avant collage entre les feuilles 25 de verre et celle de PVB. Ainsi le nombre de pictogrammes n'impacte pas le coût. Economiquement les pictogrammes nécessitent une étape supplémentaire dans le processus de réalisation du pare-brise mais sans nécessité de composants supplémentaires. REVENDICATIONS1. Système d'aide à la conduite incorporé dans un véhicule (20) comprenant un pare-brise (10), le système comprenant des informations visuelles (12a-12e, 13, 14), non visibles, disposées à plusieurs emplacements prédéfinis sur le pare-brise et un dispositif d'éclairage (23) apte à illuminer chacun des emplacements prédéfinis pour y faire apparaître l'information visuelle correspondante dans le champ de vision du conducteur, caractérisé en ce que les informations visuelles comprennent au moins un premier groupe (12a-12e) d'informations identiques, et en ce que le système comprend en outre une unité de détection (30) du point oculaire du conducteur fournissant une information directionnelle au dispositif d'éclairage qui est réglé pour illuminer, suivant l'information directionnelle reçue, l'emplacement prédéfini d'une des informations du premier groupe, situé en correspondance avec le point oculaire du conducteur détecté. 2. Système d'aide à la conduite selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier groupe (12a-12e) comprend au moins deux informations visuelles identiques disposées l'une en-dessous de l'autre. 3. Système d'aide à la conduite selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier groupe (12a-12e) comprend au moins trois pictogrammes, un pictogramme supérieur, un pictogramme médian et un pictogramme inférieur, disposés les uns au-dessus des autres. 4. Système d'aide à la conduite selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité de détection (30) du point oculaire du conducteur fournit une information directionnelle haute, médiane ou basse, le dispositif d'éclairage (23) illuminant respectivement le pictogramme supérieur, médian ou inférieur. 5. Système d'aide à la conduite selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le pictogramme supérieur est positionné au 95ème 2955944 -12- centile du point oculaire du conducteur, le pictogramme médian est positionné au 50ème centile du point oculaire du conducteur et le pictogramme inférieur est disposé au 5ème centile du point oculaire du conducteur. 5 6. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'unité de détection (30) du point oculaire du conducteur fournit une information directionnelle basée sur le réglage en hauteur (31) du siège conducteur. 7. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 1 à 10 6, caractérisé en ce que l'unité de détection (30) du point oculaire du conducteur comprend une caméra (32) pour détecter le point oculaire du conducteur sur la base d'une image photographiée par la caméra. 8. Système d'aide à la conduite selon la revendication 7, caractérisé en ce que la caméra (32) est agencée sur le haut de la colonne 15 de direction (33) du véhicule. 9. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'unité de détection (30) du point oculaire fournit une information directionnelle droite ou gauche basée sur le réglage en longueur (34) du siège. 20 10. Système d'aide à la conduite selon la revendication 9, caractérisé en ce que les informations visuelles comprennent un deuxième groupe (13, 14) d'informations décentrées sur le pare-brise comprenant au moins deux pictogrammes sur une même ligne horizontale, le dispositif d'éclairage illuminant le pictogramme correspondant à l'information 25 directionnelle droite ou gauche reçue. 11. Véhicule automobile (20) équipé d'un système d'aide à la conduite selon l'une quelconque des revendications précédentes.