Brevet FR3083623A1 — publié le 20200110

DESCRIPTION TITRE : DISPOSITIF DE RETROVISION PANORAMIQUE PAR CAMERAS AVEC AFFICHAGE TETE-HAUTE Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte à la rétro--vision par caméras, à bord des véhicules routiers. Plus précisément, elle a pour objet un dispositif de rétro-vision panoramique par caméras pour véhicule, comportant au moins une caméra d'acquisition du champ de vision arrière du véhicule, un capteur de profondeur de champ, et une interface de réglage utilisateur à disposition du conducteur, échangeant des informations avec un calculateur. Etat de la technique Dans la plupart des véhicules, la position du rétroviseur intérieur n'est pas déterminée par des besoins d'ergonomie positifs, mais généralement par les contraintes de l'optique par. miroir. Avec les rétroviseurs à miroirs, le conducteur doit détourner régulièrement son regard de la scène routière, pour observer l'arrière de la route. Les rétroviseurs sont réglés pour chaque conducteur, Pt" restituent partiellement la scène routière arrière, à une échelle réduite. Par ailleurs, les informations critiques, telles que l'apparition ou les trajectoires des autres véhicules, ne sont pas identifiées. Le conducteur est obligé de consulter régulièrement ses rétroviseurs, pour s'assurer qu'aucun danger ne survient par l'arrière ou les côtés de son véhicule. Enfin, l'agrandissement du champ de vision arrière et. latéral, et 1' identification de situations à risques survenant par l'arrière, sont difficiles à réaliser avec les rétroviseurs à. miroir. 2 1 La publication US 2018/0065482 décrit un système H, U.D (« upfla Up Display », pour « affichage tête haute »), permettant de projeter devant le conducteur une vue, vers l'arrière, de son véhicule. Ce système permet d'avertir visuellement le 5 conducteur, de l'approche d'un autre véhicule vers l'arrière. Mais il ne lui offre pas vers l'avant, une vue complète et structurée de la scène arrière, consultable sans détourner son attention de la route. La présente invention vise projeter vers l'avant une image de 10 rétro-vision élargie et recomposée, avec des informations enxichies. Présentation de l'invention Dans ce but, elle propose que l'image acquise par les cama-as soit restituée au conducteur, après traitement par le 15 calculateur, sur un bandeau horizontal d'affichage tête haute transparent s'étendant sur la largeur du pare-brise du véhicule. Le bandeau d'affichage peut être placé au pied du pare--brise, ou en haut de celui--ci. 20 Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins 25 annexés, dans lesquels : [Fig. I] est une vue d'ensemble dispositif H.U.D proposé. [Fig. 2] illustre deux variantes de l'afficheur. [Fig. 3] illustre les phénomènes de déformation et de redressement d'image. 3 1 [Fig. 4] montre un mode de réalisation particulier du bandeau. [Fig. 5] illustre le fonctionnement du dispositif. Description détaillée des figures Un dispositif de rétro-vision est généralement composé de 5 plusieurs sous--systèmes, principalement Un dispositif de rétro-vision est généralement composé de plusieurs sous-systèmes, principalement 10 un ensemble de caméras d'acquisition du champ de vision arrière, - un système de capteur de profondeur (non représenté), - un afficheur tête-haute (NUM, un projecteur d'image (non représenté), intéaré par 15 exemple à la planche de bord ou au pavillon, un calculateur, et une interface utilisateur. Le dispositif de rétro-vision panoramique par caméras proposé, est illustré par les figures 1 et 2. Il comporte au moins une caméra 20 d'acquisition du. champ de vision arrière du véhicule (non représentée), un capteur de profondeur de champ, et une interface de réglage utilisateur, à disposition du conducteur, échangeant. des informations avec un calculateur. Le bandeau panoramique la, lb, 2a, 2h, constituant l'afficheur tête-haute des fiaures 1 et 2, est 25 constitué une longue hande vitrée, ou en plexiglas, d'environ une quinzaine de centimètres de hauteur, dont la largeur peut aller jusqu'à la totalité du pare-brise 3. Le bandeau peut être placé en haut (lb, 2b) ou, de préférence, en bas du pare--brise (la, 2a). Comme illustré par la figure 2, il peut être, soit collé sur celui-ci (la, 30 lb), soit placé verticalement derrière le pare-brise (2a, 2h). Les images restituées sur l'afficheur sont pilotées par le calculateur, qui tire ses données des autres sous-systèmes, et selon le paramétrage effectué par l'utilisateur. L'imagé acquise par les 4 1 caméras est restituée au conducteur, après traitement par le calculateur sur le bandeau horizontal, qui s'étend. de préférence sur toute la largeur du pare-brise 3. En l'absence de correction, l'image projetée apparaît déformée au conducteur, si le plan de projection 5 est incliné par rapport à l'axe de vision du conducteur, en particulier si le bandeau est collé au pare-brise. La figure 4 met en évidence la nécessité et les principes du redressement, appliqué par calcul à l'image projetée : sans redressement, une image droite projetée sur le plan incliné du pare-brise apparaît déformée pour 10 l'oeil du conducteur, alors qu'une image déformée sur un plan incliné peut être droite pour l'oeil du conducteur. Les calculs de déformation sont effectués par le calculateur, en fonction de de la position en hauteur des veux du conducteur si elle est connue, de 1' angle de projection de l'image, et de l'angle de vision du conducteur. Une 15 déformation horizontale de l'image sur le bandeau, est également possible, pour que l'image puisse être vue, de face par le 20 conducteur, et passager. Dans un illustre par la simultanément en perspective latérale, par le réalisation particulier de l'invention, figure 3, le bandeau panoramique peut afficher, mode de en position centrale, une vue arrière de la scène routière arriéré, encadrée de chaque côté par une vue latérale. Une déformation horizontale peut aussi être appliquée aux extrémités de l'image, pour maximiser le champ de vision. 25 Conformément à l'invention, les perspectives de la scène routière peuvent avantageusement être redressées verticalement et/ou. horizontalement par le calculateur sur le bandeau, pour le confort et la sécurité du conducteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, la. transparence 30 de l'image peut varier en fonction du contexte, Elle est de préférence inversement proportionnelle à l'éloignement de l'objet détecté par les capteurs le fond de l'environnement 5 1 (le décor, les objets non détectés par les capteurs de proximité, etc.) sont. alors affichés mais avec une transparence supérieure (voire totale) à celle des éléments critiques. La transparence est de préférence réglable par l'utilisateur, 5 à partir de son interface, mais la détection d'un véhicule proche doit pouvoir déclencher systématiquement sa mise en surbrillance, pour en améliorer la perception par le conducteur, quel que soit le réglage adopté. Les véhicules détectés par les cameras, sont donc de préférence affichés 10 automatiquement en surbrillance sur l'image. Le dispositif peut également afficher, sous le contrôle du calculateur, des informations contextuelles, sous la forme de jauges colorées ». Parmi celles--ci, la vitesse du véhicule suiveur, ou son écart de vitesse avec le véhicule : par exemple 15 en vert entre 0 et 5km/h d'écart, en orange entre 5 et. 15km/h, et en violet au-delà. Les informations contextuelles sont superposées à l'image de la scène routière affichée sur le bandeau panoramique la, lb, 2a, 2h. La transparence varie de préférence selon le caractère critique de l'information, comme la vitesse 20 actuelle du véhicule, On le rapport engagé. La transparence des images projetées sur bandeau panoramique peut aussi varier en fonction du sens de déplacement du véhicule la transparence de la scène projetée, peut ainsi être pratiquement inexistante (nulle) lorsque la marche arrière est enclenchée, 25 ou à très faible vitesse (embouteillages - stationnement), pour augmenter lorsque la vitesse de déplacement augmente, de manière à moins capter l'attention du conducteur. En règle générale, la transparence de l'image peut évoluer en fonction du caractère critique des informations affichées. 6 1 La figure 5 regroupe sur un schéma les principales interactions du dispositif, avec l'intervention du conducteur sur son interface pour paramétrer le dispositif. Ce paramétrage conduit, avec les images acquises par les caméras, à la 5 réalisation d'une scène compléta de rétro-vision. Les données acquises par différents capteurs concourent, selon le contexte, à l'élaboration de la scène, projetée en champ large sur un afficheur tête haute, devant le conducteur. avantages de l'invention sont nombreux. Le dispositif 10 proposé permet de restituer l'image de rétro-vision a plus grande échelle, que les systèmes connus (jusqu'à l'échelle 1), sur toute la largeur du véhicule il permet de placer la fenêtre de vision au meilleur endroit pour que l'utilisateur n'ait pas à détourner son regard de la route. Enfin, il permet de 15 différencier les situations où un élément important, ou à risque, entre dans le champ de rétro-vision. -C", 7