Brevet FR2956221A1 — publié le 20110812

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de gestion d'un système d'affichage frontal de véhicule, notamment un véhicule automobile, selon lequel, on surveille l'espace à l'extérieur du véhicule et en cas de saisie d'un point de danger, on représente un signal d'avertissement à l'emplacement correct sur le pare-brise du véhicule. L'invention concerne également un système d'affichage frontal de véhicule, notamment de véhicule automobile comportant des premiers moyens pour saisir au moins un point de danger dans l'espace environnant du véhicule et des seconds moyens pour représenter à l'emplacement correct, une indication d'avertissement sur le pare-brise du véhicule. Etat de la technique Les systèmes d'affichage frontal et leur procédé de gestion sont connus selon l'état de la technique. C'est ainsi qu'il existe des systèmes d'affichage frontal surveillant l'espace extérieur du véhicule et en cas de panneaux avertisseurs, de limitation de vitesse ou d'objets ou de personnes sur la chaussée, tels que des animaux ou des véhicules, les objets saisis sont mis en évidence en étant incrustés à l'emplacement correct ou sous forme de signal avertisseur sur le pare-brise. Un système d'affichage frontal correspondant est par exemple connu selon le document DE 101 31 720 Al. Pour assister le conducteur dans la conduite du véhicule, les points de danger saisis sont, dans ce cas également, les panneaux d'avertissement ou les limitations de vitesse marqués de façon que pour le conducteur, les points de risques effectifs sont vus, superposés sous la forme de marquages ou sont par exemple encadrés ou aussi représentés à l'emplacement correct ou marqués à l'emplacement correct. Exposé et avantages de l'invention Ainsi, l'invention a pour objet un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'à l'aide d'au moins un capteur approprié, on vérifie l'état de la chaussée devant le véhicule et en cas de saisie d'un état critique de la chaussée, on effectue le marquage de la chaussée au moins par zones en fonction de son état par une incrustation à l'emplacement correct. 2 Ainsi, selon l'invention, on détecte ou saisit l'état de la chaussée. On vérifie de manière préférentielle si la chaussée est verglacée, ou humide et/ou présente des irrégularités qui détériorent son état. Si un état critique est détecté, comme par exemple du verglas sur la chaussée, une incrustation à l'emplacement correct de la chaussée au moins au niveau de la saisie de l'état critique, sera marquée. Il est prévu que le marquage indique directement pourquoi l'état de la chaussée paraît critique. C'est ainsi qu'une couleur et/ou une forme choisie pour le marquage visuel, indiquent l'évènement influençant l'état de la chaussée. Grâce à l'incrustation à l'emplacement correct, le marquage sera superposé à la chaussée à l'emplacement correspondant selon la direction de vue du conducteur, de sorte que le conducteur saisira la relation spatiale directe entre le marquage et le point ou zone de danger ou de risque effectif, ce qui permet de réduire de manière significative son temps de réaction. Le marquage d'un état critique de la chaussée assiste en outre le conducteur dans la conduite en ce qu'il pourra diminuer suffisamment à temps, par exemple la vitesse avant d'atteindre la zone critique de la chaussée. La saisie directe de l'état de la chaussée à l'aide du ou des capteurs, permet toujours une saisie actuelle et quasi instantanée des points de danger ou de risque et d'assurer le marquage correspondant des états critiques de la chaussée. De manière avantageuse, pour saisir l'état de la chaussée, on détecte la chaussée à l'aide d'au moins une caméra vidéo, d'un scanner laser, d'un photocapteur avec des informations de profondeur de pixel, un capteur à ultrasons et/ ou un capteur à infrarouges. De tels capteurs sont alignés dans la direction de circulation (direction avant) pour toujours saisir l'état de la chaussée parcourue. De manière avantageuse, la caméra vidéo sera utilisée avec un capteur vidéo-stéréo ou des caméras vidéo écartées l'une de l'autre pour déterminer par triangulation, la position des points de danger saisis sur la chaussée par rapport au véhicule et d'établir notamment un modèle tridimensionnel du tracé de la chaussée pour permettre une incrustation ou une représentation à l'emplacement correct sur le pare- brise. En variante ou en plus, la chaussée sera détectée à l'aide du 3 scanner laser et une ou plusieurs unités laser (LIDAR) détectent l'environnement. La lumière laser est pulsée ou modifiée et par équilibrage de phases entre la lumière réfléchie par l'environnement et un signal de référence, on détermine le temps de parcours du rayon lumineux et ainsi l'éloignement du point de réflexion. De façon avantageuse, cela se fait sur plusieurs points sur une ou plusieurs lignes horizontales (plan de balayage). Les données saisies par les différents capteurs sont avantageusement exploitées dans une unité de calcul (ECU) et sont fournies avantageusement à d'autres systèmes du véhicule. C'est ainsi qu'en fonction des données saisies, on pourra avoir avantageusement une régulation prévisionnelle du véhicule ou également un freinage de secours, automatique, vis-à-vis d'un obstacle très critique. De manière avantageuse, lors de la saisie de verglas sur une zone de la chaussée, on incruste des cristaux de glace à l'emplacement correct. Le système d'affichage frontal incruste ainsi des cristaux de glace, notamment des symboles de cristaux de glace à deux dimensions qui caractérisent la zone où a été saisi le verglas sur la chaussée. Les cristaux de glace seront vus rapidement par le conducteur du véhicule qui réagira très rapidement à cet avertissement et pourra réduire par exemple la vitesse du véhicule. De manière avantageuse, lors de la détection d'humidité sur une zone de chaussée, on incruste des gouttes de pluie à l'emplacement correct. Comme pour les cristaux de glace, les gouttes de pluie sont un signe connu du conducteur, synonyme d'humidité ou d'eau/liquide sur la chaussée. Le conducteur peut ainsi décider très rapidement selon l'état critique de la chaussée qui lui est affiché. La densité des gouttes de pluie affichée ou celle des cristaux de glace, permet en outre d'indiquer au conducteur l'importance et l'épaisseur par exemple de la couche de glace et/ou s'il y a plus ou moins d'eau sur la chaussée. Il est en outre prévu en alternative ou en plus, que lors de la saisie d'irrégularités d'une zone de chaussée, celles-ci seront mises en évidence notamment en couleurs à l'emplacement correct. Si l'on saisit des irrégularités critiques, ces zones sont incrustées par 4 l'afficheur frontal dans le pare-brise et sont marquées par une couleur de signalisation. Comme irrégularités critiques, on a notamment les tranchées du sol, les nids-de-poule et/ou les bordures de trottoir qui sont ainsi affichées par le système d'affichage frontal. Le marquage ou la courbe de signalisation souligne cette irrégularité existant en réalité sur la chaussée de sorte que le conducteur les saisira immédiatement, en vrai et pourra, le cas échéant, les contourner. De manière avantageuse, on souligne la hauteur de la bosse transversale (gendarme couché) et/ou la profondeur des nids-de-poule par des intensités de couleur différentes. On peut également envisager d'afficher des chiffres en plus des marquages en couleurs et qui indiquent la hauteur ou la profondeur effective de l'irrégularité et/ou la distance entre le point ou zone de danger et le véhicule. En outre, lors de la saisie d'un rétrécissement de chaussée comme par exemple au niveau d'un chantier de construction, la limitation de la chaussée sera incrustée à l'emplacement correct de sorte que même dans de mauvaises conditions de visibilité, le conducteur pourra détecter le rétrécissement de chaussée et réagir de manière appropriée par exemple en diminuant sa vitesse en fonction du rétrécissement de la chaussée avant que le véhicule n'arrive dans le rétrécissement. De plus, et de manière avantageuse, les personnes ou objets qui se trouvent sur la chaussée, par exemple les personnes, les véhicules, les pierres, les morceaux de pneu ou objets analogues, seront également indiqués à l'emplacement correct par un marquage visuel. De manière préférentielle, pour incruster à l'emplacement correct, on détecte la position et/ou l'alignement de la tête et/ou la direction des yeux du conducteur. Cela permet de compenser les erreurs de parallaxe résultant du mouvement de la tête du conducteur ou de ses yeux. La position et/ou l'alignement de la tête et/ou des yeux, seront pris en compte pour le calcul du marquage à incruster. Pour mesurer la position de la tête, on peut utiliser des capteurs de l'habitacle, par exemple une ou plusieurs caméras vidéo qui saisissent la tête du conducteur et, appliquant des méthodes appropriées telles que par exemple la triangulation, on mesure sa position et/ou son alignement ou on détermine ces informations. L'incrustation analogue à un contact ou une position correcte ainsi rendue possible, permet au conducteur de percevoir toujours directement le marquage incrusté sur l'objet réel, c'est-à-dire qu'il y a une relation fixe avec l'objet réel. Le système d'affichage frontal selon l'invention se 5 distingue en ce que les premiers moyens comprennent au moins un capteur pour saisir l'état de la chaussée en avant du véhicule et les seconds moyens permettent de marquer à l'emplacement correct, la chaussée, au moins par zones en fonction de son état. Il en résulte les avantages décrits ci-dessus. De manière avantageuse, les seconds moyens comportent comme capteurs au moins un scanner laser, un photocapteur avec une information de profondeur pixel (image PMD, c'est-à-dire des dispositifs de mélange photonique, c'est-à-dire un capteur générateur d'image avec une information de profondeur pour chaque pixel), un capteur à ultrasons et/ou un capteur à infrarouges. Enfin, le système d'affichage frontal comporte des troisièmes moyens pour saisir la position et/ou l'alignement de la tête et/ou des yeux du conducteur du véhicule pour permettre une représentation en position correcte ou incrustation du marquage de l'état de la chaussée. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation d'un procédé de gestion d'un système d'affichage frontal de véhicule représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un premier exemple de réalisation sous la forme d'une représentation schématique, - la figure 2 montre le premier exemple de réalisation suivant la perspective du conducteur, - la figure 3 montre la structure d'un système avantageux d'affichage frontal avec une représentation fortement simplifiée, - la figure 4 montre un autre exemple de réalisation suivant la perspective du conducteur.35 6 Description d'exemples de réalisation de l'invention La figure 1 donne une représentation simplifiée d'un exemple de réalisation d'un procédé avantageux de gestion d'un système d'affichage frontal 1 d'un véhicule automobile 2. Le système d'affichage frontal 1 comporte des premiers moyens 3 pour saisir au moins un point ou une zone de danger ou de risques dans l'espace extérieur du véhicule. Pour cela, les premiers moyens comportent un capteur 4 qui détecte l'état de la chaussée 5 parcourue par le véhicule automobile 2 en amont du véhicule. Dans l'exemple, le capteur 4 est un scanner laser 6 comportant une ou plusieurs unités laser (capteur LIDAR, système de détection lumineuse). Le scanner laser 6 détecte la chaussée 5 à l'aide d'un faisceau laser pulsé et/ou modulé et par une comparaison de phases de la lumière réfléchie par l'environnement avec le signal de référence, il détermine le temps de parcours du faisceau et ainsi l'éloignement du point de réflexion. Le scanner laser 6 est aligné pour détecter la chaussée pour un état suffisamment éloigné du véhicule 2 pour qu'après saisie d'un point ou d'une zone de danger ou de risques, le conducteur dispose de suffisamment de temps pour freiner. Le cas échéant, l'alignement du capteur 4 sera adapté à la vitesse du véhicule automobile 2 pour donner au conducteur un temps de réaction suffisant. En outre, le système d'affichage frontal 1 comporte une unité de commande 7 qui exploite les données saisies par le capteur 4, c'est-à-dire son scanner laser 6 et des seconds moyens 8 servant à représenter l'emplacement correct du point de danger sur le pare-brise 9 du véhicule automobile 2. Les seconds moyens 8 comportent avantageusement un projecteur d'affichage frontal projetant une image sur la face intérieure du pare-brise 9. L'image apparaît au conducteur du véhicule comme flottant librement devant son véhicule. Dans le présent exemple de réalisation, la chaussée 5 présente une irrégularité 10 constituée par une bosse ou onde transversale 11 (gendarme couché). La bosse ou onde transversale 11, est représentée avec une dimension plus que proportionnelle pour des raisons de visibilité. Lorsque le capteur 4, c'est-à-dire ici le scanner laser 6 détecte l'onde transversale 11, il transmet les données 7 concernant le type d'irrégularité 10 ainsi que sa position par rapport au véhicule 2 à l'unité de commande 7. La position de l'irrégularité peut se déterminer par exemple par triangulation à l'aide d'unités laser installées de manière appropriée et faisant partie du scanner laser 6. L'unité de commande 7 calcule la position et la forme de l'irrégularité 10. L'unité de commande 7 et le cas échéant une autre unité de commande des seconds moyens 8 détermine si l'irrégularité 10 doit être marquée et comment elle doit l'être. Cela peut se faire en fonction des positions de l'utilisateur et/ou de l'état de conduite. Le marquage sera incrusté à l'emplacement correct sur le pare-brise 9 à l'aide du projecteur des seconds moyens 8 de sorte que le conducteur percevra à une certaine distance devant le véhicule, un marquage 12 qui se superpose à l'irrégularité réelle 10. Dans le présent exemple de réalisation, l'onde transversale 11 est encadrée par une ligne en trait mixte 13 et elle est en plus marquée directement par une barre en couleurs 14 ou combinée à celle-ci. La barre en couleurs 14 a, de manière avantageuse, une couleur de signalisation qui sera choisie de préférence en fonction de la hauteur de l'onde transversale 11 ou de la dimension de l'irrégularité 10. Dans le cas présent, la barre en couleurs 14 a une forme en gradation et la barre de couleur 14 passe de bas en haut du noir au rouge. De manière particulièrement préférentielle, la forme de la barre de couleur correspond pour l'essentiel à la forme de l'onde transversale 1. On procède de façon analogue si à la place de l'onde transversale 11, il y a un nid-de-poule constituant l'irrégularité 10 de la chaussée 5, le marquage correspondant aura alors avantageusement une autre couleur d'avertissement indiquant la profondeur de la cavité dans la chaussée 5. On peut également envisager de représenter à côté du marquage, une flèche dirigée vers le haut ou vers le bas et indiquant au conducteur que l'irrégularité 10 est une partie en relief ou une cavité dans la chaussée 5. La figure 2 montre ce que voit le conducteur du véhicule 2 à travers le pare-brise 9. La barre en couleurs 14 est superposée à l'onde transversale 11 et elle est en plus entourée par une ligne en traits interrompus 13. La représentation analogue à un contact ou en position correcte ou encore le marquage du point de danger 15 constitué ici par 8 l'irrégularité 10, donne au conducteur une relation directe entre le message d'avertissement visuel et le point de danger existant réellement de sorte que le conducteur pourra décider très rapidement comment réagir face à ce point de danger. A la place ou en plus du scanner laser 6, décrit ci-dessus, on peut également utiliser comme capteur 4, une ou plusieurs caméras vidéo, un ou plusieurs capteurs photo avec une information de profondeur de pixel, un ou plusieurs capteurs à ultrasons et/ou un ou plusieurs capteurs à infrarouges pour détecter de manière prévisionnelle la chaussée 5. La figure 3 montre sous la forme d'un schéma par blocs, un exemple de réalisation d'une structure de principe du système d'affichage frontal 1 selon l'invention. Les éléments connus selon la figure 1, portent les mêmes références et leur description ne sera pas reprise. Le capteur 4 qui comporte le scanner laser 6 et/ou les autres capteurs possibles comme indiqué ci-dessus, transmet comme représenté déjà à la figure 1, les données saisies, à l'unité de commande 7, celle-ci commande les seconds moyens 8, c'est-à-dire le projecteur du système d'affichage frontal 1. Les seconds moyens 8 peuvent également comporter une autre unité de commande ou unité de calcul qui détermine en fonction de l'exploitation faite par l'unité de commande 7, si et comment marquer le point ou la zone de danger ou de risques. En outre, le système d'affichage frontal 1 comporte des troisièmes moyens 16 pour saisir la position et/ou l'alignement de la tête 17 comme représenté à la figure 1 et/ou les yeux du conducteur du véhicule 2. Les troisièmes moyens comportent à cet effet des capteurs d'habitacle 18, c'est-à-dire avantageusement une ou deux caméras vidéo dirigées vers la tête 17 du conducteur pour détecter sa position et son alignement. Des procédés appropriés de traitement d'image appliqué par l'unité de calcul 19, permettent alors de déterminer la position et l'alignement de la tête du conducteur et en fonction de ces informations, représenter un marquage ou incruster un marquage, correspond à la position sur le pare-brise 9. Enfin, le système d'affichage frontal 1 comporte une autre unité de commande 20 qui fait par exemple partie de la régulation du châssis du véhicule 2. L'unité de commande 20 reçoit également les 9 données de l'unité de commande 7 et peut réagir sur le fondement des données pour faire une régulation prévisionnelle du châssis de façon à obtenir par exemple un confort de conduite optimum. On peut également utiliser les données de l'unité de commande 7 dans un système de sécurité de façon que lors de la saisie d'un point de danger très critique, le freinage de secours soit lancé automatiquement. La figure 4 montre un autre exemple de réalisation avantageux de gestion du système d'affichage frontal 1 comme celui décrit ci-dessus. Dans cet exemple de réalisation, on saisit un nid-de-poule 21 de la chaussée 5 et on le caractérise par un marquage en couleurs 22 de forme ovale. Lorsque les conditions météorologiques sont mauvaises, le conducteur pourra éviter à temps le nid-de-poule 21. En outre dans la zone de la chaussée 5, on a représenté des symboles de cristaux de glace 23, car les capteurs 4 ont détecté du verglas 24 sur la 15 chaussée 5. La nature de l'affichage permet au conducteur de savoir immédiatement que le point ou zone de danger 15 est une zone de verglas 24. Le conducteur pourra alors diminuer sa vitesse. Si la zone de la chaussée 5 est uniquement mouillée, au lieu de cristaux de glace 23, on affichera des gouttes de pluie. Les cristaux de glace 23 et/ou les 20 gouttes de pluie, sont représentés avantageusement d'une manière d'autant plus dense que le risque élevé est lié au verglas ou à l'humidité de la chaussée 5. Les cristaux de glace permettent également de signaler de la neige sur la chaussée et de manière préférentielle, les cristaux de glace représentant la neige se distingueront de ceux du 25 verglas par les couleurs usuelles. Globalement, la représentation à l'emplacement correct de l'état de la chaussée indiquera au conducteur la possibilité de réagir particulièrement rapidement à certains points de danger lorsque ceux-ci ne pourront pas être perçus directement par le conducteur à cause de 30 la mauvaise visibilité. En particulier, pour du verglas ou de l'humidité sur la chaussée, il est souvent difficile au conducteur de déceler lui-même les points de danger. Ainsi, comme les points de danger existant réellement 15 sont combinés directement par le marquage, le conducteur sera informé sans équivoque de la position des points de 2956221 lo danger pour qu'il puisse évaluer rapidement la situation et savoir comment réagir pour éviter une situation de risques ou un accident. Le cas échéant, en plus du marquage, on peut émettre un signal de danger sous forme de signal acoustique mettant en relief le 5 marquage ou le complétant. lo 11 NOMENCLATURE 1 système d'affichage frontal 2 véhicule automobile 3 moyen de saisie d'un point de danger 4 capteur 5 chaussée 6 scanner laser 7 unité de commande 8 moyen pour représenter l'emplacement correct du point de danger saisi 9 pare-brise 10 irrégularités de la chaussée 11 onde transversale de la chaussée 12 marquage 13 ligne interrompue 14 barre en couleurs 15 points de danger 16 moyen de saisi de la position et/ou de l'alignement de la tête du conducteur 17 tête du conducteur 18 capteur de l'habitacle 19 unité de calcul 20 unité de commande 21 nid-de-poule 22 marquage en couleurs 23 cristaux de glace 24 verglas sur la chaussée30 REVENDICATIONS1 °) Procédé de gestion d'un système d'affichage frontal (1) d'un véhicule, notamment d'un véhicule automobile (2), selon lequel, on surveille l'espace à l'extérieur du véhicule et en cas de saisie d'un point de danger (15), on représente un signal d'avertissement à l'emplacement correct sur le pare-brise (9) du véhicule, procédé caractérisé en ce qu' à l'aide d'au moins un capteur (4) approprié, on vérifie l'état de la chaussée (5) devant le véhicule et en cas de saisie d'un état critique de la chaussée, on marque la chaussée (5) au moins par zones en fonction de son état par une incrustation à l'emplacement correct. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour saisir l'état de la chaussée, on détecte la chaussée (5) à l'aide d'une caméra vidéo, d'un scanner laser (6), d'un photocapteur avec des informations de profondeur de pixel, un capteur à ultrasons et/ ou un capteur à infrarouges. 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que si l'on saisit du verglas sur une zone de la chaussée, on incruste les symboles de cristaux de glace (23) à l'emplacement correct. 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' à la saisie d'humidité sur une zone de la chaussée, on incruste des symboles de gouttes de pluie à l'emplacement correct. 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' à la saisie d'irrégularités de la zone de la chaussée, on marque celle-ci à l'emplacement correct, notamment en soulignant avec des couleurs. 513 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' à la saisie d'un rétrécissement de la chaussée, on incruste la limitation de la chaussée à l'emplacement correct. 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que on saisit la position et/ou la direction de la tête (17) et/ou des yeux du conducteur pour incruster à la position correcte. 10 8°) Système d'affichage frontal (1) de véhicule, notamment de véhicule automobile (2) comportant des premiers moyens (3) pour saisir au moins un point de danger (15) dans l'espace autour du véhicule et des seconds moyens (8) pour représenter à l'emplacement correct, une 15 indication d'avertissement sur le pare-brise (9) du véhicule, dispositif caractérisé en ce que les premiers moyens (3) comprennent au moins un capteur (4) pour saisir l'état de la chaussée (5) devant le véhicule et des seconds moyens pour marquer à l'emplacement correct, au moins par zones, l'état de la 20 chaussée (5) correspondant. 9°) Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que les seconds moyens (8) comprennent au moins un scanner laser (6), un 25 photocapteur avec une information de profondeur de pixel, un capteur d'ultrasons et/ou un capteur à infrarouges. 10°) Système selon la revendication 8, caractérisé par 30 des troisièmes moyens (16) pour saisir la position et/ou la direction de la tête (17) et/ou des yeux du conducteur du véhicule. 35