Brevet FR3089644A1 — publié le 20200612

Description Titre de l'invention : Dispositif d'affichage tête haute pour véhicule Domaine technique [0001] L'invention se rapporte au domaine technique des dispositifs d'affichage tête haute pour véhicule. [0002] L'invention trouve notamment son application pour signifier au conducteur du véhicule un début ou une fin de roulage autonome, ou encore une destination de navigation atteinte. État de l'art [0003] Un dispositif connu de l'état de la technique, notamment du document WO 2014/095067 A 1, comporte : - des moyens de projection, agencés pour projeter des première et seconde images virtuelles, la seconde image virtuelle étant projetée à l'arrière de la première image virtuelle dans le champ de vision du conducteur du véhicule, et à l'extérieur du pare-brise du véhicule ; - des moyens de commande, configurés pour commander des informations à afficher sur les première et seconde images virtuelles, les moyens de commande étant configurés pour afficher : une barre de statuts sur la première image virtuelle ; une barrière virtuelle sur la seconde image virtuelle. [0004] Un tel dispositif de l'état de la technique n'est pas entièrement satisfaisant dans la mesure où la barrière virtuelle peut masquer et obstruer une partie de la scène routière réelle, ce qui peut occasionner un manque de précision dans les informations affichées, voire des risques d'accidents. Exposé de l'invention 100051 L'invention vise à remédier en tout ou partie aux inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'affichage tête haute pour un véhicule muni d'un pare-brise destiné à rouler sur une chaussée, le dispositif comportant : - des moyens de projection, agencés pour projeter des première et seconde images virtuelles, la seconde image virtuelle étant projetée à l'arrière de la première image virtuelle dans le champ de vision du conducteur du véhicule, et à l'extérieur du pare-brise ; - des moyens de commande, configurés pour commander des informations à afficher sur les première et seconde images virtuelles, les moyens de commande étant configurés pour afficher une barre de statuts sur la première image virtuelle ; remarquable en cc que les moyens de commande sont configurés pour afficher des 2 pictogrammes sur la seconde image virtuelle, les pictogrammes étant conformés pour être coplanaires avec la chaussée et associés à la barre de statuts. [0006] Ainsi, un tel dispositif selon l'invention permet de limiter le masquage ou l'obstruction d'une partie de la scène routière réelle grâce aux pictogrammes coplanaires avec la chaussée. En outre, la précision des informations est accrue en liant intuitivement les pictogrammes à la barre des statuts. [0007] Le dispositif selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. [0008] Selon une caractéristique de l'invention, les pictogrammes sont des segments de droite. [0009] Ainsi, un avantage procuré est de limiter fortement le masquage ou l'obstruction d'une partie de la scène routière réelle. [0010] Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de commande sont configurés pour changer la couleur des pictogrammes selon la barre de statuts affichée. [0011] Ainsi, un avantage procuré est de pouvoir signifier différents types d'informations selon la couleur des pictogrammes. [0012] Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de projection sont agencés pour projeter la seconde image virtuelle à une distance supérieure ou égale à 5 m du conducteur du véhicule. [0013] Ainsi, un avantage procuré est d'obtenir une réalité augmentée de la scène routière. Une telle distance permet au cerveau humain de lier la seconde image virtuelle à la scène routière réelle. [0014] Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de projection sont agencés pour projeter la première image virtuelle à une distance comprise entre 2 m et 3 m du conducteur du véhicule. [0015] Ainsi, un avantage procuré par une telle distance est de pouvoir discriminer par le cerveau humain la barre de statuts, qui n'est pas en réalité augmentée, de la seconde image virtuelle qui est en réalité augmentée. [0016] Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de projection sont agencés pour projeter la première image virtuelle sur le pare-brise. [0017] Ainsi, un avantage procuré est d'obtenir un bon compromis entre la luminosité de la première image virtuelle vue par le conducteur et l'intégration du dispositif à l'intérieur du véhicule. [0018] L'invention a également pour objet un véhicule comportant un dispositif conforme à l'invention. [0019] Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de commande comportent un module de calcul configuré pour calculer la position instantanée du véhicule. [0020] Ainsi, un avantage procuré est de pouvoir signifier au conducteur, par le dispositif, 3 un début ou une fin de roulage autonome, ou encore une destination de navigation atteinte. [0021] Selon une caractéristique de l'invention, le véhicule comporte des moyens d'alerte configurés pour alerter le conducteur de manière sonore etiou haptiquc selon la barre de statuts affichée par le dispositif. [0022] Ainsi, un avantage procuré est de pouvoir tester l'état de vigilance du conducteur, par exemple lors d'une reprise en main du véhicule en fin de roulage autonome. [0023] Selon une caractéristique de l'invention, le véhicule comporte un ensemble de dé- tecteurs configurés pour envoyer des signaux de détection aux moyens de commande, les moyens de commande étant configurés pour commander les informations à afficher selon les signaux de détection envoyés. Brève description des dessins [0024] D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans l'exposé détaillé dc différents modes de réalisation de l'invention, l'exposé étant assorti d'exemples et dc références aux dessins joints. [0025] [fig.1] Figure 1 est une vue schématique en coupe illustrant un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. [0026] [fig.2] Figure 2 est une vue schématique en coupe illustrant la génération d'une image virtuelle. [0027] [fig.3] Figure 3 est une vue schématique en perspective illustrant un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. [0028] [fig.4] Figure 4 est une vue schématique partielle d'un dispositif selon l'invention, illustrant un premier mode dc réalisation des pictogrammes dc la seconde image virtuelle. [0029] [fig.5] Figure 5 est une vue schématique partielle d'un dispositif selon l'invention, illustrant un deuxième mode de réalisation des pictogrammes de la seconde image virtuelle. [0030] [fig.6] Figure 6 est une vue schématique du principe de fonctionnement d'un dispositif selon l'invention. [0031] [fig.7] Figure 7 est une vue schématique en coupe illustrant la génération d'une image virtuelle fantôme par le pare-brise. [0032] [fig.8] Figure 8 est une vue schématique en coupe illustrant la correction d'une image virtuelle fantôme générée par le pare-brise. Exposé détaillé des modes de réalisation 100331 Les éléments identiques ou assurant la même fonction porteront les mêmes ré- férences pour les différents modes de réalisation, par souci de simplification. [0034] Un objet de l'invention est un dispositif d'affichage tête haute pour un véhicule muni d'un pare-brise 1 destiné à rouler sur une chaussée 2, le dispositif comportant : - des moyens de projection, agencés pour projeter des première et seconde images virtuelles II, 1,, la seconde image virtuelle 12 étant projetée à l'arrière de la première image virtuelle II dans le champ de vision du conducteur C du véhicule, et à l'extérieur du parc-brise 1 ; - des moyens de commande, configurés pour commander des informations à afficher sur les première et seconde images virtuelles II, I, les moyens de commande étant configurés pour afficher une barre B de statuts sur la première image virtuelle T1 ; remarquable en cc que les moyens de commande sont configurés pour afficher des pictogrammes P sur la seconde image virtuelle T,, les pictogrammes P étant conformés pour être coplanaires avec la chaussée 2 et associés à la barre B de statuts. [0035] Moyens de projection [0036] Comme illustré à la figure 1, les moyens de projection sont avantageusement agencés pour projeter la seconde image virtuelle 12 à une distance d2 supérieure ou égale à 5 m du conducteur C du véhicule. [0037] Comme illustré à la figure 1, les moyens de projection sont avantageusement agencés pour projeter la première image virtuelle Ti à une distance dl comprise entre 2 m et 3 m du conducteur C du véhicule. Selon une alternative, les moyens de projection sont agencés pour projeter la première image virtuelle II sur le parc-brise 1. [0038] Comme illustré à la figure 2, les moyens de projection peuvent comporter : - un générateur 3 d'une image source, - un miroir primaire 30 et un miroir secondaire 31, agencés pour réfléchir les rayons lumineux R issus du générateur 3 vers le pare-brise 1. [0039] Le pare-brise 1 contribue également à la projection de l'image source car il permet de réfléchir les rayons lumineux R vers le conducteur C. [0040] Moyens de commande [0041] Comme illustré à la figure 4, les pictogrammes P sont avantageusement des segments de droite. Les segments de droite peuvent être entourés d'un halo lumineux. Les segments de droite présentent une épaisseur la plus faible possible afin de minimiser l'occultation de la chaussée 2. Cependant, comme illustré à la figure 3 et à la figure 5, d'autres formes de pictogrammes P sont envisageables dès lors qu'ils sont conformés pour être coplanaires avec la chaussée 2. [0042] Les moyens de commande sont avantageusement configurés pour conformer les pic- togrammes P afin de prendre en compte l'environnement du véhicule dans le champ d'affichage de la seconde image virtuelle L. A titre d'exemple, les segments de droite peuvent être scindés en plusieurs portions afin de ne pas se superposer à un obstacle (e.g. un véhicule) dans le champ d'affichage de la seconde image virtuelle L, et ce pour assurer l'illusion de la réalité augmentée de la scène routière. [0043] Les moyens de commande sont avantageusement configurés pour changer la couleur des pictogrammes P selon la barre B de statuts affichée. A titre d'exemples non limitatifs, on pourra choisir des pictogrammes P : - blancs pour signifier au conducteur C une destination de navigation atteinte, - verts pour signifier un début de roulage en mode autonome, - rouges pour signifier une fin de roulage en mode autonome. [0044] Comme illustré à la figure 6, les moyens de commande comportent avantageusement un module de calcul M1 configuré pour calculer la position instantanée du véhicule. Les moyens de commande comportent avantageusement un module M2 configuré pour prendre en compte des données relatives à l'environnement du véhicule qui sont en lien avec les informations affichées sur la seconde image virtuelle 12. Les moyens de commande comportent avantageusement un module de calcul M3 configuré pour calculer la seconde image virtuelle 12 à projeter. Les moyens de commande comportent avantageusement un module de calcul M4 configuré pour calculer le comportement du conducteur C par rapport à un comportement de référence attendu. Les moyens de commande comportent avantageusement un module de décision MD configuré pour afficher les pictogrammes P et la barre B de statuts (i.e. l'interface homme-machine IHM) idoines en fonction des calculs des différents modules. Les données traitées par les moyens de commande sont transmises à l'interface homme-machine IHM par un convertisseur analogique-numérique CAN. [0045] Véhicule [0046] Un objet de l'invention est un véhicule comportant un dispositif conforme à l'invention. Le véhicule comporte avantageusement des moyens d'alerte configurés pour alerter le conducteur C de manière sonore et/ou haptique selon la barre B de statuts affichée par le dispositif. Le module de décision MD des moyens de commande est configuré pour enclencher les moyens d'alerte adaptés au degré d'urgence de la situation. [0047] Le véhicule comporte avantageusement un ensemble de détecteurs D configurés pour envoyer des signaux de détection aux moyens de commande, les moyens de commande étant configurés pour commander les informations à afficher selon les signaux de détection envoyés. A titre d'exemples non limitatifs, l'ensemble de détecteurs D peut comporter : 6 - des capteurs météorologiques, - des détecteurs du marquage au sol de la chaussée 2 (lignes, passages piétons...), - des détecteurs d'obstacle, - des capteurs pour la communication entre véhicules (Car2Car) ou entre véhicule et infrastructure (Car2X), - des capteurs de l'état de vigilance du conducteur C (volant, pédales...). [0048] Comme illustré à la figure 8, le pare-brise 1 est avantageusement de forme prismatique, avec une section croissante du bas vers le haut entre les feuilles de verre interne et externe 10, 11, de manière à faire coïncider l'image fantôme L avec l'image virtuelle Ti, L. Comme illustré à la figure 7, lorsque le pare-brise 1 n'est pas de forme prismatique, le rayon incident R, est réfléchi selon 2 rayons lumineux R1, R2 issus respectivement des feuilles de verre interne et externe 10, 11 et conduisant à une image fantôme Ir parasitant l'image virtuelle IH I2. La forme prismatique permet de corriger le rayon lumineux R2 réfléchi par la feuille de verre externe 11 du pare-brise 1. [0049] L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation exposés. L'homme du métier est mis à même de considérer leurs combinaisons techniquement opérantes, et de leur substituer des équivalents. 7