Brevet FR3021607A1 — publié le 20151204

La présente invention concerne un dispositif d'écran d'affichage intelligent pour rendre plus interactif les écrans d'affichage dans l'automobile et pour permettre une amélioration de la sécurité des utilisateurs dans les situations ou l'utilisation de ces écrans peut détourner leurs attention de la route ou des autres véhicules. Les écrans d'affichage équipent de plus en plus de véhicules. Ces écrans servent à la communication entre le(s) utilisateurs(s) et le véhicule. Ils représentent, désormais, une Interface Homme-Machine (IHM) très efficace et avec beaucoup de possibilités. Les évolutions de l'utilisation des écrans d'affichage vont jusqu'à concentrer des commandes, habituellement assurées par des organes physiques, dans des menus et interfaces graphiques (commande de la climatisation, options...). Concrètement, on peut saisir des consignes liées à l'utilisation de son véhicule comme la température de l'habitacle, l'activation ou non d'options, utilisation de GPS,... L'utilisation des écrans à l'arrêt comme au roulage oblige les ergonomes à optimiser leurs contenus. Des difficultés ont été remarquées pour trouver des compromis entre la complexité des informations échangées avec le(s) utilisateur(s) du véhicule et la simplification de ces interfaces. Ces contraintes amènent à faire des choix sur, par exemple, l'emplacement des écrans dans l'habitacle. Nous avons remarqués plusieurs configurations: au milieu bas et au milieu haut du tableau de bord, fixe apparent ou logés dans l'habitacle. L'écran est disposé entre le conducteur et le passager pour une raison de place disponible mais aussi pour permettre une utilisation par le passager. Or, nous avons constaté que certains choix d'ergonomie ont fait état d'une orientation de l'écran vers le conducteur afin d'optimiser l'angle de vision. Ce choix rend l'utilisation de l'écran, par le passager, plus difficile. Dans la suite nous évoquons les problématiques que nous cherchons à résoudre par cette invention à savoir, d'une part, la qualité et la lisibilité du contenu affiché pouvant être dégradés par certaines conditions d'utilisation ou par des choix d'ergonomie et d'autre part, la notion de sécurité en cours d'utilisation des écrans. La luminosité et la pénétration des rayons solaires dans l'habitacle peuvent dégrader la visibilité de l'écran. C'est plus critique dans le cas des véhicules décapotable ou équipé d'un toit panoramique. Les écrans d'interfaçage utilisateur-véhicule concentrent de plus en plus de fonctions. Le conducteur ou le passager sont susceptibles de les manipuler à l'arrêt comme en cours de roulage. En cours de roulage, lors d'une manipulation de l'écran par le conducteur, la question de la sécurité peut être posée. En effet, manipuler les écrans peut déconcentrer le conducteur et détourner son attention de la route. Dans le cas où l'opération est nécessaire, il vaut mieux qu'elle soit faite par le passager. Or, dans certains véhicules, l'écran tactile est orienté vers le conducteur ce qui rend l'interfaçage passager-écran plus difficile. D'autant plus que la ceinture de sécurité limite les mouvements du passager. Cette invention est appliquée principalement dans le cas des écrans d'affichage utilisés dans les automobiles. Elle peut être également utilisée dans des domaines ou un écran d'affichage n'est pas exploité d'une 3021607 2 façon optimale quand il est en position fixe. Il est possible d'améliorer l'interaction entre les utilisateurs et l'écran d'affichage en le rendant amovible par des commandes utilisateurs ou d'une façon automatique et en le dotant d'une intelligence fonctionnelle capable d'améliorer la sécurité de son utilisation. L'écran peut, selon l'invention, pivoter selon un, deux axes voir plus. Il est possible d'orienter l'écran à souhait, dans la position la plus optimale 5 pour permettre une utilisation dans les meilleures conditions. Cette solution permet les avantages suivants: Permettre plusieurs angles d'orientation de l'écran d'affichage ; Adapter l'angle de l'écran permet d'assurer une visibilité optimale; Adapter l'angle de l'écran afin qu'il soit plus facilement utilisable par le passager ; Accroitre la sécurité du conducteur en manipulant son écran plus vite ou en déléguant 10 la manipulation au passager (difficile dans le cas des écrans orientés vers le conducteur) ; Réduire les contraintes de conception (nombre de pixels, protection, optimisation angle de vue...). La rotation de l'écran 1 est assurée par un dispositif composé par des actionneurs 7 pouvant être des moteurs électriques relié via un système de transmission 6. Le système de transmission permet de pivoter l'écran autour 15 d'un ou plusieurs axes. Il peut être relié à l'écran par l'arrière au ou par le bas par exemple. Le dispositif assurant le mouvement de l'écran est fixée sur le tableau de bord 2. Les actionneurs 7 reçoivent des commandes électriques suite à deux modes de contrôle : un mode automatique et un mode commandé par l'utilisateur. Le mode de contrôle automatique permet de déterminer une position optimale de l'écran assurant la meilleure interaction avec les occupants du véhicule. Les positions selon les différents axes de rotation sont déterminées 20 suite aux informations issues d'un capteur de luminosité, des coordonnées GPS, le sens de mouvement du véhicule, la saison... Quand le capteur de luminosité indique le dépassement d'un certain seuil, une rotation selon l'axe des x, comme indiqué dans la figure 1, est capable d'améliorer la lisibilité de l'écran. L'angle est défini en fonction de l'habitacle. Les coordonnées GPS et la date peuvent renseigner sur la trajectoire du soleil et par conséquence sur le degré 25 d'impact des rayons solaires sur la lisibilité de l'écran. En fonction de ces données une correction est déterminée. Le sens de mouvement du vehiucle combiné aux autres informations citées auparavant permet de juger du niveau de nuisance des rayons solaires sur la lisibilité. Quand le soleil est derrière le véhicule et ne représente plus un facteur dégradant la qualité de l'image, il est possible de revenir à une position plus optimale pour les usagers. Le mode de contrôle manuelle est la résultante de la volonté des usagers. Il peut primer sur le mode 30 automatique précédemment cités. Il consiste à choisir le ou les angles d'orientation de l'écran de différentes façons : Orientation à commandes électriques par boutons, orientation à commandes tactiles par touchée de l'écran et orientation à commandes manuelles. L'Orientation électrique à commandes par boutons : peut se faire par exemple via des boutons à proximité de l'écran 8, sur le volant 4, sur les portes au niveau des commandes rétroviseurs électriques 10 par exemple et 3021607 permettant de commander les actionneurs. Il est également possible, notamment, pour faciliter l'interaction entre l'écran et le passager d'installer des commandes sur la porte passager. Ces commandes peuvent être par boutons ou tactiles 11. L'orientation électrique à commandes tactiles par touchée de l'écran : L'écran tactile peut être équipé de 4 zones 5 (fig.4) permettant d'orienter l'écran. Par une touchée lente, à titre d'exemple, sur l'une des zones dédiées 9, on commande les actionneurs dans le sens souhaité par l'utilisateur. L'Orientation manuelle: Le système d'orientation est équipé d'un mode manuel qui permettra d'orienter l'écran (fig.7), par exemple, via un effort adopté sur les bords de l'écran 12. Ce mode peut être possible après déverrouillage mécanique du support de l'écran amovible via un bouton 13. Le support de l'écran peut être 10 équipé d'articulations identiques à certains supports d'écran classiques et qui permet, en cas de besoin, de passer à un mode dégradé d'orientation manuelle de l'écran d'affichage. Ce mode peut être équipé de moyens de stabilisation de la position choisit. Pour optimiser les commandes de l'écran, et dans le cadre de cette invention, il est d'intérêt, comme le montre la figure 5, de partager les commandes des rétroviseurs électriques pour orienter l'écran d'affichage. Le 15 conducteur aura le choix de commander le rétroviseur ou l'écran via le bouton 10. Une fois la commande écran est choisie, les flèches d'orientation concerneront l'écran et non le rétroviseur. L'écran d'affichage tactile ou non joue un rôle très important et est considéré comme un organe de différenciation à l'achat d'un véhicule. Il est possible donc de rendre l'interaction entre les occupants du véhicule et l'écran plus intelligente et permet, même, d'améliorer la sécurité de la conduite. Ce document propose, pour 20 améliorer le fonctionnement de l'écran, de le doter d'un certains nombre de fonctionnalités. Parmi ces fonctionnalités, la Détection de l'utilisateur de l'écran : conducteur ou passager. En effet, L'écran est doté d'un ou deux capteurs de mouvement 5 placés, à proximité de l'écran, du coté du conducteur et du passager. Le mouvement de la main est détecté par l'un des deux capteurs. L'information combinée à la touchée de l'écran permet de déterminer l'utilisateur et par conséquent orienter l'écran vers lui. Cette orientation permet 25 d'optimiser l'utilisation de l'écran. La présence du passager est, généralement, connue via un capteur permettant, entre autre, d'activer l'alerte de non bouclage de la ceinture de sécurité. Cette information peut être utilisée pour optimiser la détection de l'utilisateur de l'écran. L'écran rendu amovible et, par conséquent, améliorant le confort d'utilisation peut contribuer encore à la sécurité à bord. Il est question de le doter d'une certaine intelligence artificielle lui permettant d'aider à sécuriser 30 certaines situations ou le conducteur consacre son attention à la saisie des informations sur l'écran. Ceci est d'autant plus vraie, vu le nombre de plus en plus important, des commandes concentrées dans les écrans tactiles et la nécessité de naviguer dans différents menus pour arriver à son objectif. On propose, dans cette invention, de doter le système de pilotage de l'écran d'un superviseur qui permet d'alerter le conducteur en cas de danger lié à la déconcentration causée par son interaction avec l'écran. Le système de surveillance de l'utilisation de l'écran 3021607 4 fonctionne en analysant la fréquence des touchées de l'écran, de la précision de la saisie des informations, la vitesse du véhicule, la présence de véhicules à proximité, le changement sur la route (virage, obstacle,...), le comportement du véhicule...Le système de surveillance permet de déterminer si les conditions d'utilisation de l'écran risquent de mettre le conducteur en danger et de l'alerter via des IHM visuels et sonores. L'IHM peut être 5 un message textuel, une vibration sur le siège, un voyant clignotant...attirant l'attention du conducteur vers la route. Il est, également, question de rendre la saisie impossible en cas de détection de risque pour la sécurité. Dans ces conditions, il est également possible de forcer l'orientation, en cas de présence, vers le passager. Ce système de supervision peut, aussi, être intégré ailleurs que dans le système de contrôle de l'écran. On propose à titre d'exemple, un algorithme répondant à la logique présentée sur la figure 8. 10 Les dessins annexés illustrant cette invention : La figure 1 représente une illustration avec, à titre d'exemple, deux axes de rotation ; La figure 2 représente une illustration du dispositif mécanique de l'écran amovible ; La figure 3 représente une illustration des commandes par boutons de l'orientation de l'écran ; 15 La figure 4 représente une illustration des zones de commandes tactiles de l'orientation de l'écran ; La figure 5 représente une illustration du partage des commandes d'orientation de l'écran avec les commandes des rétroviseurs électriques ; La figure 6 représente une illustration d'une interface tactile installée sur le coté intérieur de la porte passager à proximité des commandes du vitre électrique ; 20 La figure 7 représente une illustration d'une commande de déverrouillage du support de l'écran et les zones d'appui pour l'orienter manuellement ; La figure 8 représente une illustration, à titre d'exemple du système de supervision de l'utilisation de l'écran multifonctions REVENDICATIONS1) Dispositif pour améliorer l'interaction entre les écrans d'affichage dont les écrans tactiles dans les véhicules en les orientant de façon automatique ou sur commande de l'utilisateur autour d'un ou plusieurs axes et en détectant une utilisation de ces écrans pouvant détourner l'attention de l'utilisateur de la route et un possible risque lié à son utilisation et pouvant affecté sa sécurité et celle des occupants. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est équipé d'un système d'orientation automatique d'un écran d'affichage dans un véhicule lui permettant de prendre plusieurs positions en fonction de critères et d'informations captées dans le véhicule ou à partir de l'environnement extérieur. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un positionnement optimisé est déterminé à partir d'une ou de plusieurs informations tel que la présence ou non d'un passager, orientation du véhicule, coordonnés géographiques, des données d'un capteur de luminosité... 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est équipé de commandes électriques de la rotation de l'écran tel que boutons au niveau du volant, commandes partagés avec les commandes du rétroviseurs électriques, commandes par boutons installés à proximité de l'écran, commandes par boutons sur le coté intérieur de la porte du passager, commandes tactiles sur le coté intérieur de la porte intérieur du passager et commandes manuelles par effort sur des zones spécifiques en cas de volonté conducteur d'utiliser ce moyen ou en cas de dysfonctionnement des actionneurs par exemple. 5) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le système d'orientation automatique est équipé de moyens tel qu'un ou plusieurs capteurs de mouvement permettant de détecter qui du conducteur ou du passager est en train de le manipuler dans le but d'orienter l'écran d'affichage vers lui. 6) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le système d'orientation automatique d'un écran d'affichage est équipé de moyens de traitement d'informations liées au fonctionnement du véhicule tel que présence passager, vitesse véhicule, coordonnées GPS et de générer, en conséquence, des ordres vers les actionneurs du système de positionnement de l'écran. 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est lié à des moyens de traitement des données de roulage et des conditions d'utilisation de l'écran tel que la fréquence des touchées ou saisies permettant de détecter des situations pouvant menacer la sécurité des occupants et de prévenir ces derniers via des alertes textuelles, sonores, visuelles ou via des vibrations. 8) Dispositif, selon la revendication 7, pouvant interdire l'utilisation de l'écran, à partir d'un certain degré de criticité, bloquer la saisie des données et/ou orienter l'écran vers le passager dans le but de protéger les occupants. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est équipé d'un système de supervision de la fréquence de touchée et de la précision de la saisie des informations pouvant être logé dans le système de contrôle de l'écran ou ailleurs et permettant de modifier l'orientation de l'écran ou de bloquer son utilisation. 10) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que le dispositif décrit ainsi que ces fonctionnalités pouvant être utilisé dans un véhicule ou dans tout autre système nécessitant une 3021607 6 orientation automatique d'écran en fonction d'informations extérieures au dispositif liées à la présence d'une personne ou à des caractéristiques de l'environnement d'utilisation.