Brevet FR3035519A1 — publié le 20161028

DISPOSITIF D'AFFICHAGE POUR VEHICULE AUTOMOBILE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif d'affichage pour véhicule automobile. Elle concerne également un procédé d'affichage associé. Elle trouve une application particulière mais non limitative dans le domaine des véhicules automobiles. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Dans le domaine des véhicules automobiles, afin de réduire l'empreinte CO2 des véhicules automobiles et leur coefficient de pénétration dans l'air, les rétroviseurs latéraux et central peuvent être remplacés respectivement par des caméras latérales et une caméra centrale arrière. Lesdites caméras acquièrent des images de l'environnement extérieur du véhicule automobile et projettent lesdites images sur un ou plusieurs écrans de visualisation disposés dans l'habitacle du véhicule automobile. Un inconvénient de cet état de la technique est qu'en fonction de l'endroit où est positionné le ou les écrans de visualisation, par exemple au niveau de la planche de bord du véhicule automobile ou au niveau du rétroviseur central, il est nécessaire pour le conducteur de faire le point focal lorsqu'il passe de la vision lointaine (par exemple lorsqu'il regarde l'environnement extérieur à travers le pare-brise du véhicule automobile) à une vision proche (lorsqu'il regarde le ou les écrans). Cela engendre une gêne pour le conducteur à la conduite car ses yeux doivent faire une mise au point sur le ou lesdits 3035519 2 écrans. Ceci augmente aussi le temps de ou le conducteur n'a pas les yeux sur la route. 5 DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION A cette fin l'invention propose un dispositif d'affichage pour véhicule automobile selon lequel ledit dispositif d'affichage comporte : - un générateur d'images adapté pour afficher une image capturée par au 10 moins une caméra ; - au moins un miroir opaque adapté pour créer une image virtuelle à partir de ladite image affichée. Ainsi, le fait de remplacer l'écran de visualisation par un miroir opaque 15 permet de passer d'une vision directe à une vision indirecte via une image virtuelle et ainsi réduire le problème de focalisation des yeux du conducteur automobile. L'image virtuelle est créée à partir d'une réflexion sur le miroir opaque de l'image affichée par le générateur d'images. 20 Selon des modes de réalisation non limitatifs, le dispositif d'affichage peut comporter en outre une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes. 25 Selon un mode de réalisation non limitatif, la caméra est une caméra située à l'extérieur du véhicule automobile. Selon un mode de réalisation non limitatif, la caméra est une caméra arrière. Selon un mode de réalisation non limitatif, la caméra est une caméra latérale. 3035519 3 Selon un mode de réalisation non limitatif, la caméra est une caméra située à l'intérieur du véhicule automobile. Selon un mode de réalisation non limitatif, le miroir est positionné au centre 5 et en haut du pare-brise du véhicule automobile. Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif d'affichage comporte en outre au moins un miroir opaque intermédiaire. 10 Selon un mode de réalisation non limitatif, un miroir opaque est un miroir grossissant. Selon un mode de réalisation non limitatif, le générateur d'images est situé à une distance dl du miroir opaque et la distance dl est comprise entre 10cm 15 et 50cm. Selon un mode de réalisation non limitatif, le générateur d'images est situé à une distance du miroir opaque intermédiaire comprise entre 10cm et 80cm. 20 II est également proposé un procédé d'affichage pour véhicule automobile selon lequel ledit procédé d'affichage comporte : - l'affichage par un générateur d'images d'une image capturée par au moins une caméra ; - la création par au moins un miroir opaque d'une image virtuelle à partir 25 de ladite image affichée. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 30 L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. 3035519 4 - la figure 1 représente un véhicule automobile comportant un dispositif d'affichage selon un premier mode de réalisation non limitatif de l'invention, ledit dispositif d'affichage comprenant un miroir opaque et un générateur d'images ; 5 - la figure 2 représente un pare-brise d'un véhicule automobile au niveau duquel est disposé un miroir opaque du dispositif d'affichage de la figure 1 ; - la figure 3 représente un schéma du dispositif d'affichage pour véhicule automobile, selon un deuxième mode de réalisation non limitatif de 10 l'invention ; - la figure 4 représente un schéma d'une image capturée par le générateur d'images et une image virtuelle créée par le miroir opaque du dispositif d'affichage de la figure 1, selon un mode de réalisation non limitatif ; 15 - la figure 5 représente un organigramme d'un procédé d'affichage mise en oeuvre par le dispositif d'affichage de la figure 1 ou de la figure 3. DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION 20 Les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références. 25 Le dispositif d'affichage 10 pour véhicule automobile 1 est décrit en référence aux figures 1 à 3. Tel qu'illustré sur la figure 1, un véhicule automobile 1 comporte au moins une caméra 13 et un dispositif d'affichage 10. 30 Dans un mode de réalisation non limitatif, la caméra 13 est une caméra arrière. 303 5 5 1 9 5 Dans un mode de réalisation non limitatif, le véhicule automobile 1 comporte également deux caméras latérales 13 en lieu et place des rétroviseurs latéraux. Dans un premier mode de réalisation non limitatif, une caméra 13 est une 5 caméra située à l'extérieur du véhicule automobile 1. Dans ce cas, la caméra capture des images de l'environnement extérieur au véhicule automobile. Dans un exemple non limitatif, les caméras arrière et latérales 13 sont situées à l'extérieur du véhicule automobile 1. Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif, une caméra 13 est une 10 caméra située à l'intérieur du véhicule automobile 1. Dans ce cas, la caméra 13 capture des images de l'habitacle du véhicule automobile 1. Ainsi, la caméra intérieure va pouvoir capter des images par exemple à l'arrière de l'habitacle. Un conducteur pourra ainsi observer via un miroir opaque de visualisation (décrit plus loin) les personnes assises sur les sièges arrière. 15 Cela permet par exemple à un adulte qui conduit de contrôler des enfants assis à l'arrière du véhicule automobile sans qu'il ait à se retourner. Dans un troisième mode de réalisation non limitatif, le premier mode de réalisation et le deuxième mode de réalisation peuvent être combinés. Ainsi, dans un exemple non limitatif, le véhicule automobile 1 comporte deux 20 caméras latérales extérieures, une caméra arrière extérieure et une caméra intérieure. Le dispositif d'affichage 10 comporte : - au moins un miroir opaque 11 ; et 25 - un générateur d'images 12 (appelé en anglais « picture generation unit »). Tel qu'illustré sur la figure 1, dans un mode de réalisation non limitatif, le dispositif d'affichage 10 est disposé dans une région du véhicule automobile 30 appelée le dôme 16 qui se situe au niveau du plafond de l'habitacle du véhicule automobile et qui comprend classiquement la commande des 303 5 5 1 9 6 lumières intérieures, du toit s'il est ouvrant, etc. Dans un autre mode de réalisation non limitatif, le dispositif d'affichage 10 est placé plus bas, au niveau de la planche de bord. Tel qu'illustré sur la figure 1, dans un mode de réalisation non limitatif, le 5 dispositif d'affichage 10 comporte un seul miroir opaque 11. Le générateur d'images 12 est disposé à une distance dl du miroir opaque 11. Dans un mode de réalisation non limitatif, la distance dl est comprise entre 10 et 50 centimètres (cm) pour un système avec un seul miroir et pourrait atteindre 80cm avec un second miroir intermédiaire 14 (décrit plus 10 loin). Dans des modes de réalisation non limitatifs, le générateur d'images 12 utilise une technologie de type TFT (« Thin Film transistor » en anglais), laser scan, DLP (« Digital Light Processing »), ou encore Lcos (Liquid Crystal on 15 Silicon »). Le générateur d'images 12 est adapté pour recevoir des images vidéo par la (ou les) caméra(s) 13, de formater les images vidéo de la caméra en des images d'affichage Ic appropriées, et de les afficher sur un écran, dans un exemple non limitatif un écran de type TFT. On notera que le générateur d'images 12 comprend un calculateur qui permet ce traitement 20 d'images. Le miroir opaque 11 créé une image virtuelle lv à partir de l'image affichée Ic par le générateur d'images 12. L'image virtuelle lv est créée à partir d'une réflexion sur le miroir opaque 11 de l'image affichée lv par le générateur 25 d'images 12. Le miroir opaque 11 a ainsi pour fonction de projeter une image virtuelle 12 qui est la réflexion sur ledit miroir opaque 11 de l'image affichée Ic sur l'écran du générateur d'images 12. On obtient ainsi une image virtuelle lv qui se situe au-delà du plan du miroir opaque 11 tel qu'illustré sur la figure 1. 30 Lorsque le véhicule automobile 1 ne comprend qu'une caméra arrière 13, 3035519 7 l'image virtuelle lv produite par le miroir opaque 11 correspond à l'environnement extérieur à l'arrière du véhicule automobile 1. Le miroir opaque 11 est ainsi un miroir de visualisation pour le conducteur du véhicule automobile 1. 5 La caméra arrière 13 associé au miroir opaque 11 permet ainsi de remplacer le rétroviseur central du véhicule automobile 1. Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif illustré sur la figure 2, le miroir opaque 11 est positionné à l'endroit où se trouve généralement le 10 rétroviseur central, à savoir au centre et en haut du pare-brise 15 du véhicule automobile 1. Dans ce cas, on notera que le miroir opaque 11 est situé sensiblement à 50cm de la tête du conducteur. L'image virtuelle lv est donc située sensiblement à une distance des yeux (référencés 2) du conducteur qui est très supérieure à 50cm et ainsi se situer dans la zone de vision 15 intermédiaire (au delà de 70cm). Dans un autre mode de réalisation non limitatif, le miroir opaque 11 est positionné au centre et en bas du pare-brise 15. Par ailleurs, dans un mode de réalisation non limitatif, la caméra arrière 13 est située en haut du hayon du véhicule automobile 1, à savoir en haut de la 20 lunette arrière du véhicule automobile 1. Dans l'exemple de réalisation non limitatif illustré sur la figure 1, le véhicule automobile 1 comprend une caméra arrière et deux caméras latérales qui remplacent les rétroviseurs extérieurs. 25 Dans ce cas, dans un premier mode de réalisation non limitatif, l'image virtuelle lv peut comprendre trois zones affichant respectivement les images capturées Ic par les deux caméras latérales 13 et les images capturées Ic par la caméra arrière 13. Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif, un actionneur tel que 30 dans un exemple non limitatif un bouton, est utilisé pour afficher de façon alternée sur le miroir opaque 11 les images capturées Ic par les deux 303 5 5 19 8 caméras latérales 13 puis celle capturée par la caméra arrière 13. Afin de réduire l'empreinte CO2 d'un véhicule automobile et d'améliorer son coefficient de pénétration dans l'air, les constructeurs automobiles sont 5 amenés à supprimer les rétroviseurs latéraux mais également à réduire la surface de la lunette arrière. Une telle réduction de surface entraîne une réduction de la visibilité lorsque le conducteur utilise un rétroviseur central. Le fait de remplacer le rétroviseur central par la caméra arrière 13 et le miroir opaque 11 permet d'améliorer la visibilité de l'environnement extérieur à 10 l'arrière dudit véhicule automobile et en conséquence d'apporter plus de sécurité lors de la conduite du véhicule automobile 1. L'utilisation d'un miroir opaque 11 permet d'apporter de la profondeur à l'image projetée lv. Ainsi, l'effort d'accommodation des yeux du conducteur 15 est réduit lorsque le conducteur regarde alternativement la route à l'infini et l'image virtuelle lv dans le miroir opaque 11. On rappelle qu'une focalisation rapide se fait habituellement lorsqu'une image se situe au minimum à 70cm (vision intermédiaire) des yeux du 20 conducteur. Ainsi, dans le cas présent non limitatif, bien que le miroir opaque 11 se situe sensiblement à 50cm (vision proche) de la tête et donc des yeux du conducteur, la focalisation se fait rapidement puisque l'image virtuelle lv projetée se situe au-delà de 70cm. 25 Dans un mode de réalisation non limitatif, le miroir opaque 11 est orienté vers la tête du conducteur de sorte que le conducteur puisse facilement regarder l'image virtuelle lv. Tel qu'illustré sur la figure 1, le chemin optique de la réflexion sur le miroir 30 opaque 11 des rayons émis par le générateur d'images 12 pour afficher l'image Ic est défini par la distance dl vue précédemment. 303 5 5 1 9 9 Dans un premier mode de réalisation non limitatif, le miroir opaque 11 est un miroir plan. Dans ce cas, l'image virtuelle se trouve à la distance dl du plan du miroir opaque 11. On a donc une symétrie entre l'image affichée Ic qui se 5 trouve à une distance dl du plan du miroir opaque 11 et l'image virtuelle lv qui se trouve de l'autre côté du plan du miroir opaque 11 et la même distance dl du plan du miroir opaque 11. Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif, le miroir opaque 11 est un miroir grossissant. Cela permet de former une image virtuelle lv plus 10 grande que la taille de l'image émise par le générateur d'images 12. Dans une variante de réalisation non limitative de ce deuxième mode, le miroir comporte une courbure. Dans ce cas, l'image virtuelle lv se trouve à une distance supérieure à la distance dl vue précédemment. 15 Dans un mode de réalisation non limitatif illustré sur la figure 3, le dispositif d'affichage 10 comporte en outre au moins un miroir opaque intermédiaire 14. Cela permet de replier le chemin optique de sorte à obtenir un dôme 16 compact. Le chemin optique est défini dans ce cas par la distance dl (entre le générateur d'images 12 et le miroir opaque intermédiaire 14) plus la 20 distance d2 (entre le miroir opaque intermédiaire 14 et le miroir opaque 11 de visualisation). Dans un mode de réalisation non limitatif, la distance d2 est comprise entre 5cm et 40cm. Grâce à ce miroir opaque intermédiaire 14, on augmente la sensation de 25 profondeur de l'image virtuelle lv. Ainsi, plus la distance dl +d2 est grande, plus l'image virtuelle lv se trouve au-delà du plan du miroir opaque 11. Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, la distance à laquelle se trouve l'image virtuelle lv par rapport au plan du miroir opaque 11 est égale à dl +d2. 30 Dans un mode de réalisation non limitatif, le miroir opaque intermédiaire 14 est un miroir grossissant. Dans une variante de réalisation non limitative, le 3035519 10 miroir grossissant comporte une courbure. On notera que l'on peut avoir de manière individuelle ou en combinaison le miroir opaque de visualisation 11 grossissant et le miroir opaque intermédiaire 14 grossissant. 5 Ainsi, le dispositif d'affichage 10 permet de mettre en oeuvre le procédé d'affichage MTH pour véhicule automobile 1 illustré sur la figure 5. Le procédé d'affichage MTH comporte : - l'affichage par un générateur d'images 12 d'une image capturée Ic par au 10 moins une caméra 13 (étape illustrée DISP(12, Ic, 13)) ; - la création par au moins un miroir opaque 11 d'une image virtuelle lv à partir de ladite image affichée Ic (étape illustrée CREAT(11, lv, Ic)). Dans un mode de réalisation non limitatif, comme décrit précédemment, la 15 création de l'image virtuelle lv à partir de ladite image affichée Ic peut être effectuée au moyen du miroir opaque 11 et d'au moins un miroir opaque intermédiaire 14. Bien entendu la description de l'invention n'est pas limitée à 20 l'application, aux modes de réalisation et aux exemples décrits ci-dessus. Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, le miroir opaque 11 peut être remplacé par une lentille ou tout autre dispositif permettant de donner une impression de profondeur à l'image virtuelle créée par le miroir opaque 11. Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, l'image virtuelle lv ne 25 comporte qu'une partie de l'image capturée par la caméra 13 et non pas l'ensemble des informations de ladite image Ic. Une partie des informations acquises par la caméra sont ainsi tronquées et non affichées ou encore diminuées en terme de taille pour pouvoir être affichées. Ainsi, cela permet aussi au conducteur de régler son champ de vision, par 30 exemple comme visible sur la figure 4 (réglages possibles illustrés par les doubles flèches verticale et horizontale). 3035519 11 Dans la présente description, le mot « comprenant » n'exclut pas d'autres éléments, et l'article indéfini « un » ou « une » n'exclut pas une pluralité. 5 Ainsi, l'invention décrite présente notamment les avantages suivants : - elle permet de réduire le problème de focalisation puisqu'elle ne nécessite pas de faire de point focal lorsque le conducteur passe de la vision lointaine (sur le pare-brise) à une vision intermédiaire (sur le miroir 10 opaque) ; - elle permet de proposer une image en profondeur de l'information à afficher ; - elle permet, grâce à une caméra, de surveiller une zone critique dans l'habitacle du véhicule automobile en toute sécurité ; 15 - elle augmente la visibilité du conducteur sur l'environnement extérieur à l'arrière du véhicule automobile et réduit ainsi les risques d'accident ; et - elle est également utile par exemple pour des véhicules automobiles de type fourgonnette qui comprennent deux portes arrières dont le cadre peut gêner la visibilité. 20 REVENDICATIONS1. Dispositif d'affichage (10) pour véhicule automobile (1) selon lequel ledit dispositif d'affichage (10) comporte : - un générateur d'images (12) adapté pour afficher une image capturée (lc) par au moins une caméra (13) ; - au moins un miroir opaque (11) adapté pour créer une image virtuelle (Iv) à partir de ladite image affichée (lc). 10 2. Dispositif d'affichage (10) selon la revendication 1, selon lequel la caméra (13) est une caméra située à l'extérieur du véhicule automobile (1). 15 3. Dispositif d'affichage (10) selon la revendication 1 ou la revendication 2, selon lequel la caméra (13) est une caméra arrière. 4. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, selon lequel la caméra (13) est une caméra 20 latérale. 5. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, selon lequel la caméra (13) est une caméra située à l'intérieur du véhicule automobile (1). 25 6. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, selon lequel le miroir (11) est positionné au centre et en haut du pare-brise du véhicule automobile (1). 30 7. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, selon lequel ledit dispositif d'affichage (10) comporte en outre au moins un miroir opaque intermédiaire (14). 3035519 13 8. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, selon lequel un miroir opaque (11, 14) est un miroir grossissant. 5 9. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, selon lequel le générateur d'images (12) est situé à une distance dl du miroir opaque (11) et la distance dl est comprise entre 10cm et 50cm. 10. Dispositif d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, selon lequel le générateur d'images (12) est situé à une distance du miroir opaque intermédiaire (14) comprise entre 10cm et 80cm. 11. Procédé d'affichage (MTH) pour véhicule automobile (1) selon lequel ledit procédé d'affichage (MTH) comporte : - l'affichage par un générateur d'images (12) d'une image capturée (lc) par au moins une caméra (13) ; - la création par au moins un miroir opaque (11) d'une image virtuelle (Iv) à partir de ladite image affichée (lc).25