Brevet FR3004681A1 — publié le 20141024

Dispositif de rétrovision pour moyen de transport motorisé, et véhicule comprenant ledit dispositif L'invention concerne un dispositif de rétrovision pour moyen de transport motorisé. L'invention vise aussi un véhicule comprenant un tel dispositif. Dans le domaine automobile, la rétrovision est traditionnellement assurée par un miroir rétroviseur central et/ou une paire de rétroviseurs latéraux. La vision offerte par le rétroviseur central est cependant parfois occultée par des passagers ou des bagages occupant l'habitacle du véhicule. Les constructeurs automobiles souhaitent en outre pouvoir supprimer la lunette arrière pour certains véhicules de leur gamme. En effet, cette lunette arrière est coûteuse. De plus, sa conception ainsi que son design sont contraignants. Cela priverait donc d'efficacité le rétroviseur central. D'autre part, ces mêmes constructeurs souhaitent aussi le remplacement des actuels rétroviseurs latéraux. En effet, ces rétroviseurs présentent un encombrement non négligeable et ont, ainsi, un fort impact aérodynamique et acoustique sur la conception et le design de l'ensemble du véhicule. Dès lors, il a déjà été envisagé de remplacer les traditionnels rétroviseurs à miroir par des systèmes innovants de rétrovision électronique ; plus précisément des 25 systèmes de rétrovision assistés par des caméras de faible encombrement. Il est ainsi déjà connu de remplacer les rétroviseurs latéraux traditionnels par une ou plusieurs caméras vidéo associées à un ou plusieurs écrans d'affichage disposés à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. Cependant, les caméras utilisées sont des 30 caméras monoculaires. Elles ne permettent pas de restituer au conducteur le relief des images acquises. Le conducteur peut alors rencontrer des difficultés dans l'évaluation des distances lorsqu'il regarde les images prises par de telles caméras. En effet, ces systèmes à caméras monoculaires ne peuvent reproduire la vision stéréoscopique humaine qui permet à l'homme d'évaluer les distances en appréciant le relief des images qu'il perçoit, alors que l'observation d'une scène dans un miroir plan procure la même sensation de relief que l'observation directe de la même scène. L'invention a pour donc pour objectif de proposer au conducteur d'un véhicule automobile un moyen lui permettant, sans utiliser de miroir rétroviseur, d'avoir une rétrovision des images proche de celle qu'il aurait par sa propre vision stéréoscopique, directement ou par l'intermédiaire d'un miroir. Pour cela, l'invention propose un dispositif de rétrovision pour moyen de transport motorisé, comprenant des moyens électroniques de traitement d'images aptes à reproduire les effets procurés par une rétrovision à miroir. Une mauvaise appréciation des distances aux obstacles, dans une opération de changement de voie par exemple, peut avoir des conséquences dramatiques. La solution proposée permet d'éviter ce type de situations en donnant un rendu en relief de l'image affichée par lesdits moyens électroniques. Selon différents modes de réalisation de l'invention, qui pourront être pris ensemble ou séparément : - lesdits moyens électroniques comprennent au moins un moyen de capture d'images, le ou lesdits moyens de capture d'images étant aptes à effectuer une acquisition des données nécessaires à l'affichage, par un ou des moyens d'affichage, desdites images sous un format leur permettant d'être perçues en trois dimensions, directement et/ou après accommodation par un moyen d'assistance à la vision en trois dimensions, permettant la restitution du relief, - ledit dispositif comprend lesdits moyens d'affichage, configurés pour afficher lesdites images selon ledit format, - lesdits moyens électroniques comprennent des moyens de traitement de données aptes à inverser horizontalement les images capturées avant leur affichage sur lesdits moyens d'affichage, - ledit moyen de capture d'images est une caméra stéréoscopique, - lesdits moyens de capture d'images sont un couple de caméras, - les objectifs desdites deux caméras sont colinéaires, séparés horizontalement d'une distance comprise entre une valeur de l'ordre de 50mm et une valeur de l'ordre de 80mm, - ledit dispositif comprend des moyens pour modifier la distance entre lesdites deux caméras lors du déplacement du moyen de transport motorisé, - le ou lesdits moyens d'affichage desdites images sont des écrans aptes à être embarqués à bord dudit moyen de transport motorisé, - lesdits écrans sont aptes à être positionnés à l'intérieur de l'habitacle du moyen de transport motorisé, dans des zones proches de celles qui portent traditionnellement des dispositifs de retro-vision à miroir, - le ou lesdits moyens de captures d'images sont aptes à être positionnés dans des zones extérieures de l'habitacle, proches de celles qui portent traditionnellement les dispositifs de retro-vision à miroir, - le ou lesdits moyens de captures d'images sont aptes à être positionnés sur la carrosserie, à l'arrière dudit moyen de transport motorisé, - lesdits moyens de traitement de données sont aptes à associer, depuis au moins un desdits écrans d'affichage, à l'oeil droit d'un conducteur dudit moyen de transport motorisé, l'image inversée prise par la caméra de droite par rapport à l'axe de la route, et à l'oeil gauche dudit conducteur, l'image inversée prise par la caméra de gauche. Avantageusement, l'invention vise aussi un véhicule comprenant un tel dispositif. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'au moins un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés. Sur ces dessins : - la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif connu de rétrovision comprenant une caméra monoculaire et un écran, disposés respectivement, à l'extérieur et à l'intérieur d'un habitacle de véhicule, - la figure 2 est une représentation schématique d'un observateur et de ce qu'il perçoit en observant des objets via un rétroviseur, - la figure 3 est une représentation schématique d'un observateur et de ce qu'il perçoit en observant des objets via un dispositif de rétrovision selon l'invention. La figure 1 représente un dispositif de rétrovision comprenant une caméra monoculaire 10 située à l'extérieur d'un habitacle de véhicule et un écran 12 situé, lui, à l'intérieur dudit habitacle. Le dispositif a pour but de remplacer un rétroviseur latéral traditionnel à miroir. Sur cette figure, la caméra monoculaire 10 et l'écran 12 sont positionnés dans une zone proche de celle qui contient traditionnellement le rétroviseur latéral. Il est à noter que le dispositif divulgué par cette figure ne permet pas au conducteur 15 d'évaluer la distance aux obstacles qui se situent à l'arrière de son véhicule. En effet, l'acquisition des images par une caméra monoculaire ne permet pas de reproduire la vision humaine, dite stéréoscopique, qui donne le relief aux images. C'est pourquoi le dispositif de rétrovision selon l'invention comprend des moyens 20 électroniques de traitement d'images aptes à reproduire une rétrovision à miroir. En effet, ladite rétrovision à miroir présente l'avantage de restituer le relief aux images, comme cela est expliqué ci-dessous. La figure 2 représente schématiquement un observateur et ce qu'il perçoit en 25 observant des objets 21 via un rétroviseur 20. Pour appréhender la distance d'un objet, le cerveau humain se base sur quatre informations : - la convergence des yeux nécessaire à l'observation de l'objet, 30 - l'accommodation des yeux nécessaire à l'observation de l'objet, - la parallaxe entre la vision de l'objet par l'oeil droit et par l'oeil gauche, et, - pour l'observation d'objets connus ou dont la taille réelle peut-être estimée (une voiture par exemple), l'interprétation faite par le cerveau de la taille apparente de l'objet. 10 Les deux premières informations sont surtout effectives pour l'observation d'objets proches, typiquement quelques mètres pour la première, moins encore pour la seconde. La troisième information est la plus précieuse dans l'évaluation des distances. Dans le cas de l'observation d'un véhicule tiers au moyen d'un des rétroviseurs à miroir, les deux dernières informations sont utiles au conducteur pour appréhender la distance à celui-ci. Avec un rétroviseur traditionnel à miroir, les yeux 22, 23 de l'observateur vont observer dans le rétroviseur 20 une image droite 24 et une image gauche 25 de la voiture située à une distance donnée en arrière de ce rétroviseur 20, comme il le ferait d'une voiture située à une distance donnée en avant d'une fenêtre transparente de contour comparable au miroir du rétroviseur (on se place dans l'hypothèse d'un rétroviseur à miroir plan). Avec un rétroviseur traditionnel à miroir, donc, la parallaxe entre lesdites deux images 24, 25 est comparable à celle observée en vision directe de l'objet. Dans le cas de l'observation d'un véhicule tiers au moyen d'un écran affichant l'enregistrement d'une caméra monoculaire, la troisième information n'est plus disponible puisque l'oeil droit et l'oeil gauche observent la même image. En revanche la quatrième information reste valable pour autant que la taille d'affichage choisie reproduise la taille apparente que l'objet aurait, s'il était observé dans un miroir. Cependant, dans ce cas, on limite grandement l'angle couvert par un dispositif traditionnel à miroir. En effet, la possibilité pour le conducteur de déplacer la tête par rapport au rétroviseur pour élargir l'angle solide d'observation disparait. Dès lors, il est particulièrement avantageux d'équiper les dispositifs de rétrovision utilisant des caméras, par des caméras qui reproduisent la vision stéréoscopique humaine, ces dernières fonctionnant de concert avec des écrans particuliers, de type écrans trois dimensions. La figure 3 représente schématiquement un observateur et ce qu'il perçoit en observant des objets 21 à travers un dispositif de rétrovision 30 selon l'invention. Afin reconstituer la rétrovision traditionnelle par miroir, il est prévu, selon l'invention, des moyens de capture d'image comprenant des moyens d'acquisition desdites images orientés de façon colinéaires 32, 33, séparées horizontalement d'une distance équivalente à l'écart pupillaire moyen (la littérature parle d'un écart pupillaire moyen de 63mm pour les femmes et de 66mm pour les hommes) et d'une ouverture de champ correspondant à l'angle ayant pour sommet l'oeil de l'observateur, pour hauteur la distance de cet oeil au rétroviseur et pour base la largeur du rétroviseur équivalent. Il pourra aussi s'agir de couples de caméras 32, 33 dont les objectifs colinéaires sont séparés horizontalement d'une distance comprise entre une valeur de l'ordre de 50mm et une valeur de l'ordre de 80mm. D'autre part, l'invention englobe aussi les dispositifs qui utilisent une caméra stéréoscopique comme moyen de capture d'images. L'angle couvert par ce type de dispositif est réduit, mais il peut être augmenté par le déplacement du point d'observation, à savoir les yeux du conducteur. En faisant varier la distance entre les deux caméras 32, 33, il est possible de couvrir un angle solide plus élevé que celui qui correspond à l'observation depuis un point d'observation fixe. Cela permet de compenser la perception des distances qui est altérée par rapport à une rétrovision traditionnelle à miroir. Ainsi, lors du déplacement du véhicule qui comprend un dispositif selon l'invention, la distance entre lesdites deux caméras 32, 33 peut être modifiée et ledit dispositif 25 comprend des moyens en ce sens tels que des micro-actionneurs agissant sur la ou lesdites caméras. L'invention propose donc des moyens électroniques qui comprennent au moins un moyen de capture d'images 32, 33, le ou lesdits moyens de capture d'images 32, 33 30 étant aptes à effectuer une acquisition des données nécessaires à l'affichage, par un ou des moyens d'affichage 31, desdites images 36, 37 sous un format 34, 35 leur permettant d'être perçues en trois dimensions, directement et/ou après accommodation par un moyen d'assistance à la vision en trois dimensions, tels que des lunettes colorées, permettant la restitution du relief. D'autre part, les moyens électroniques qui permettent la mise en oeuvre de l'invention comprennent des moyens de traitement de données aptes à inverser horizontalement les images capturées 36, 37 avant leur affichage sur lesdits écrans 31. En effet, la reproduction d'une rétrovision à miroir est plus fidèle si on réalise l'inversion horizontale des images 36, 37 fournies par les caméras 32, 33. Pour cela, il est prévu, selon l'invention, d'associer depuis l'écran d'affichage trois dimensions 31: à l'oeil droit l'image inversée 34 prise par la caméra de droite 32 (en regardant l'axe de la route) et, à l'oeil gauche l'image inversée 35 prise par la caméra de gauche 33, grâce auxdits moyens de traitement de données. Quel que soit le mode de réalisation, l'invention qui vient d'être décrite trouvera une application préférée pour les rétroviseurs latéraux et centraux des véhicules qui se déplacent sur route, entre autres. Il est à noter que des variantes de réalisation sont bien sûr possibles. Il est aussi à noter que les images capturées puis affichées sont en noir et blanc et/ou en couleur. Les moyens électroniques de traitement d'images aptes à reproduire une rétrovision à miroir selon l'invention, sont donc aptes à le faire en nuances monochromatiques et/ou en couleur. REVENDICATIONS1. 'Dispositif de rétrovision (30) pour moyen de transport motorisé, comprenant des moyens électroniques de traitement d'images (31, 32, 33) aptes à reproduire les effets procurés par une rétrovision à miroir. 2. Dispositif (30) selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens électroniques (31, 32, 33) comprennent au moins un moyen de capture d'images (32, 33), le ou lesdits moyens de capture d'images (32, 33) étant aptes à effectuer une acquisition des données nécessaires à l'affichage, par un ou des moyens d'affichage (31), desdites images (34, 35) sous un format leur permettant d'être perçues en trois dimensions, directement et/ou après accommodation par un moyen d'assistance à la vision en trois dimensions, permettant la restitution du relief. 3. Dispositif (30) selon la revendication précédente, comprenant en outre lesdits moyens d'affichage (31), configurés pour afficher lesdites images (34, 35) selon ledit format. 4. Dispositif (30) selon l'une des revendications 2 à 3, dans lequel lesdits moyens 20 électroniques comprennent des moyens de traitement de données aptes à inverser horizontalement les images capturées (37, 36) avant leur affichage sur lesdits moyens d'affichage (31). 5. Dispositif (30) selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel ledit moyen de 25 capture d'images est une caméra stéréoscopique. 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel lesdits moyens de capture d'images sont un couple de caméras (32, 33). 30 7. Dispositif (30) selon la revendication précédente, dans lequel les objectifs desdites deux caméras (32, 33) sont colinéaires, séparés horizontalement d'une distance comprise entre une valeur de l'ordre de 50mm et une valeur de l'ordre de 80mm. 8. Dispçsitif (30) selon l'une des revendications 2 à 7, dans lequel le ou lesdits moyens d'affichage desdites images sont des écrans (31) aptes à être embarqués à bôrd dudit moyen de transport motorisé. 9. Dispositif (30) selon la revendication précédente, dans lequel lesdits écrans (31) sont aptes à être positionnés à l'intérieur de l'habitacle du moyen de transport motorisé, dans des zones proches de celles qui portent traditionnellement des dispositifs de retro-vision à miroir. 10. Dispositif (30) selon l'une des revendications 2 à 9, dans lequel le ou lesdits moyens de captures d'images (32, 33) sont aptes à être positionnés dans des zones extérieures de l'habitacle, proches de celles qui portent traditionnellement les dispositifs de retro-vision à miroir. 11. Dispositif (30) selon l'une des revendications 2 à 10, dans lequel le ou lesdits moyens de captures d'images (32, 33) sont aptes à être positionnés sur la carrosserie, à l'arrière dudit moyen de transport motorisé. 12. Véhicule comprenant un dispositif (30) selon l'une des revendications 20 précédentes.