Brevet FR3118728A1 — publié le 20220715

Véhicule automobile (100) comportant un système d’aide à la conduite (10), et un système d’affichage en réalité augmentée (20) couplé au système d’aide à la conduite (10), ledit système d’affichage (20) affichant dans une fenêtre de réalité augmentée (30) dans le champ de vision du conducteur (50) du véhicule (100) un graphisme (60) représentatif d’une information réelle de signalisation de voie interdite pour le véhicule (100) déterminée ; le format et la position du graphisme (60) dans la fenêtre (30) étant adaptés en fonction de la distance entre le véhicule (100) et l’information réelle de signalisation de voie interdite. (Figure 1) Véhicule automobile comportant un système ADAS couplés à un système d’affichage en réalité augmentée dudit véhicule. La présente invention concerne de manière générale les systèmes d’aide à la conduite également désignés par ADAS (acronyme anglosaxon pour Advanced Driver-Assistance System) équipant certains véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un véhicule automobile comportant un système ADAS couplés à un système d’affichage en réalité augmentée dudit véhicule. Les systèmes ADAS sont généralement associés à des systèmes d’affichage d’informations visuelles sur un support d’affichage présent dans le champ de vision du conducteur du véhicule et notamment, sur le pare-brise du véhicule. Ces informations sont destinées au conducteur du véhicule pour l’aider à guider le véhicule dans son environnement routier. On parle de réalité augmentée quand les informations délivrées par les systèmes d’affichage se superposent à la vision réelle du conducteur concernant la conduite du véhicule et son environnement. Ces informations sont complémentaires des informations de base présentées notamment sur le tableau de bord ou sur un écran présent dans le cockpit du véhicule, afin d'améliorer la sécurité, le confort ou la navigation. En particulier, la réalité augmentée peut présenter sur le pare-brise qui sert de support ou écran pour les informations, des informations de sécurité comme un rappel de la signalisation sur la route suivie, une meilleure visualisation de la route de nuit, une matérialisation au sol des itinéraires à suivre, … La plupart des systèmes d’affichage courants, connus sous l’appellation VTH, acronyme pour « Vision Tête Haute » ou encore HUD en terminologie anglo-saxonne pour « Head Up Display », ne permettent pas un affichage en réalité augmentée mais permettent simplement de donner des informations de conduite au conducteur sans que ce dernier ne détourne son attention de la route. De nouvelles générations de VTH dites « longue distance » permettent de projeter des images plus loin sur la scène routière s’étendant à l’avant du véhicule (jusqu’à 10 m voire plus) afin de « superposer » des éléments graphiques « virtuels » sur la scène routière « réelle » et d’offrir une prestation de réalité augmentée. L’intérêt de la réalité augmentée est de pouvoir superposer à la scène routière se déroulant devant le véhicule, des flèches virtuelles flottantes, un tracé au sol ou un cap/boussole, ou toute autre information de guidage indiquant la route à suivre et/ou pointant la direction de la route à suivre. Pour pouvoir guider le véhicule dans son environnement routier, un système d’affichage en réalité augmentée coopère généralement avec un système ADAS embarqué qui exploite des cartographies notamment haute définition, et des données délivrées par des capteurs embarqués dans le véhicule, notamment une caméra multifonction qui est positionnée contre le pare-brise du véhicule, au niveau du rétroviseur intérieur. Les véhicules équipés d’une caméra multifonction comportent généralement des moyens de reconnaissance de panneaux de signalisation routière. Les images captées par la caméra multifonction sont traitées par des moyens logiciels spécialisés dans la reconnaissance des panneaux de signalisation, et qui font alors le lien entre le panneau que le véhicule vient de croiser et ceux présents dans sa base de données. Un système d’affichage du véhicule couplé au système ADAS, affiche alors le panneau ainsi reconnu sur le tableau de bord (combiné) du véhicule. Les panneaux reconnus sont notamment des panneaux de limitation de vitesse, de sens interdit et les panneaux interdisant de tourner à gauche ou à droite ; ces panneaux indiquant au conducteur du véhicule quelles sont les voies interdites à la circulation. On connait notamment du document US10336190A, un procédé d’affichage de panneaux reconnus par un dispositif de lecture de panneaux, notamment un panneau de sens interdit ou un panneau stop. Toutefois, même si ce document évoque la possibilité d’afficher ces panneaux sur un HUD, il divulgue principalement un affichage des panneaux sur le combiné du véhicule et donc avec une taille d’affichage réduite et limité à la taille du combiné qui supporte par ailleurs d’autres informations avec un risque de surcharge d’informations pour le conducteur. D’autre part, le format de l’affichage des panneaux est figé en étant conditionné par la taille du combiné et des autres informations aptes à être affichées sur le combiné. La présente invention propose une solution d’affichage en réalité augmentée d’une information de signalisation de voie de circulation interdite pour le véhicule qui est adaptative et intuitive pour le conducteur du véhicule. A cet effet, la présente invention a pour premier objet, un véhicule automobile comportant un système d’aide à la conduite, et un système d’affichage en réalité augmentée couplé au système d’aide à la conduite, ledit système d’affichage affichant dans une fenêtre de réalité augmentée dans le champ de vision du conducteur du véhicule un graphisme déterminé, représentatif d’une information réelle de signalisation de voie interdite pour le véhicule ; le format et la position du graphisme dans la fenêtre étant adaptés en fonction de la distance entre le véhicule et l’information réelle de signalisation de voie interdite. Selon une caractéristique, le système d’aide à la conduite comporte au moins une caméra multifonction et une cartographie haute définition ; le système d’aide à la conduite recevant des informations délivrées par un capteur d’activation d’un indicateur de changement de direction du véhicule et par un capteur de mesure de l’angle de rotation du volant de direction du véhicule ; lesdits capteurs étant embarqués dans le véhicule. Selon une autre caractéristique, l’information réelle de signalisation de voie interdite est un panneau de sens interdit et/ou un panneau d’interdiction de tourner à droite ou à gauche. La présente invention a pour deuxième objet, un procédé d’activation du système d’affichage en réalité augmentée, mis en œuvre par le véhicule tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu’il consiste : dans une première étape, dès qu’au moins une information réelle de signalisation de voie interdite a été détectée ou identifiée par une cartographie ou qu’un panneau d’interdiction de tourner à gauche ou à droite a été reconnu par les moyens de reconnaissance de panneaux du véhicule dans la distance entre le véhicule et une information réelle de signalisation de voie interdite comprise entre 100 m et 50 m, alors le système d’affichage en réalité augmentée affiche dans la fenêtre de réalité augmentée, le graphisme représentatif de toutes les voies interdites présentes identifiées ; dans une deuxième étape, à partir d’une distance de 30 m jusqu’à l’embranchement de la voie interdite avec la voie de circulation du véhicule alors, si une activation de l’indicateur de changement de direction est détectée par le système d’aide à la conduite, le système d’affichage en réalité augmentée affiche un graphisme en superposition avec l’embranchement sinon, en l’absence d’activation de l’indicateur de changement de direction à gauche ou à droite, et si une entrée dans une voie interdite est identifiée ou détectée par le système d’aide à la conduite, à partir d’une reconnaissance de l’information de signalisation réelle de la voie interdite et/ou d’une cartographie couplée à une mesure d’angle de rotation du volant du véhicule, alors le système d’affichage en réalité augmentée affiche le graphisme représentatif de l’information réelle de signalisation de voie interdite en plein champ. Selon une caractéristique du procédé selon l’invention, lorsque information réelle de signalisation de voie interdite est un panneau de sens interdit et que le système d’affichage en réalité augmentée affiche le graphisme du panneau de sens interdit en plein champ, alors la représentation graphique du panneau de sens interdit est affichée en perspective dans la fenêtre, pour que vu du conducteur, le panneau de sens interdit ne masque pas complètement le champ de vision du conducteur. La présente invention a pour troisième et dernier objet, un programme produit d’ordinateur comportant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé tel que décrit ci-dessus. Les avantages apportés par la présente invention sont multiples. La réalité augmentée permet d’anticiper une action de conduite de la part du conducteur notamment pour éviter de s’engager dans des zones interdites à la circulation, notamment des voies en sens interdit qui sont nombreuses en milieu urbain. La réalité augmentée simplifie la charge mentale et la prise de décision du conducteur au moment de choisir telle ou telle voie et d’éviter telle ou telle voie. Les avantages vont vers une simplification de la prise d’information et de décision de la part du conducteur, et ainsi vers une simplification dans la maitrise de son véhicule dans un moment parfois complexe où se trouve réunis dans un même espace, un grand nombre de panneaux de signalisation routière. Les informations sont affichées en réalité augmentée de manière peu distractive et au juste nécessaire. D’autres avantages et caractéristiques pourront ressortir plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels : illustre un schéma-bloc d’un véhicule selon l’invention ; et illustre un logigramme d’activation du système d’affichage en réalité augmentée du véhicule selon l’invention. Avant d’entamer la description détaillée d’un mode de réalisation de l’invention, il convient de rappeler certaines limites dimensionnelles des fenêtres de réalité augmentée générées par les systèmes de réalité augmentée actuels. On entend par fenêtre, la zone du pare-brise sur laquelle sont affichées les informations graphiques délivrées par un système de réalité augmenté embarqué dans le véhicule. La fenêtre est située dans le champ de vision du conducteur. Les dimensions de la fenêtre disponible dans laquelle il est possible de réellement superposer des éléments graphiques sur des objets réels de la scène routière, ne sont pas infinies : elles sont contraintes notamment par la taille du système optique qui est intégré dans la planche de bord et qui permet de générer la fenêtre. Les dimensions de la fenêtre qui est de forme générale rectangulaire, sont donc limitées. Une fenêtre est caractérisée par une largeur et une profondeur de champ en réalité augmentée maximales déterminées, désignée également par « Field of View » en terminologie anglo-saxonne. Aujourd’hui, typiquement, la couverture maximale en profondeur de champ d’une fenêtre en réalité augmentée est comprise entre 20 et 80 m à l’avant du véhicule ; la fenêtre est centrée sur la voie de circulation du véhicule qui se déroule devant le véhicule et que voit le conducteur. Cette couverture considère également les voies latérales adjacentes à la voie de circulation du véhicule mais avec une profondeur de champ plus limitée, typiquement entre 40 et 80 m. Si on considère la fenêtre comme un rectangle, le rectangle se superpose sur les voies de circulation qui se déroulent à l’avant du véhicule et qui du fait de l’effet de perspective, définit la portion de voie de circulation du véhicule comme un trapèze rectangle inscrit dans la fenêtre en étant centré sur la fenêtre ; le bord inférieur du rectangle donc de la fenêtre, correspondant au grand côté du trapèze. Les deux portions restantes du rectangle, de part et d’autre du trapèze, définissent respectivement deux triangles latéraux dont la profondeur de champ est comprise entre 40 et 80 m. Donc, si un objet est sur la voie adjacente de droite ou de gauche par rapport à la voie de circulation du véhicule, seulement à 10 m à l’avant du véhicule, on ne peut pas le traiter en réalité augmentée (car en dehors de la fenêtre). Par contre, on peut indiquer de manière « spatialisée/latéralisée » (à droite ou à gauche de la voie de circulation du véhicule) la position de cet objet. Cet objet peut être par exemple, un panneau de signalisation d’une information d’alerte notamment un panneau d’interdiction d’emprunter la voie adjacente ou une autre voie interdite à la circulation à une intersection. Par simplification, on confondra volontairement la profondeur de champ avec la distance entre le véhicule et la position réelle du panneau ou plus généralement, de l’information de signalisation réelle. La illustre schématiquement sous forme d’un schéma-bloc, un véhicule automobile 100 selon l’invention comportant un système d’aide à la conduite ADAS 10, et un système d’affichage en réalité augmentée 20 couplé au système ADAS 10. Le système d’affichage 20 affiche dans une fenêtre de réalité augmentée 30 sur le pare-brise 40 du véhicule 100 dans le champ de vision du conducteur 50 du véhicule 100, un graphisme d’information d’alerte 60 déterminé et évolutif en fonction de la distance entre le véhicule 100 et une information réelle de signalisation d’une voie interdite à la circulation pour le véhicule 100 ; le format et la position du graphisme 60 dans la fenêtre 30 étant adaptés en fonction de la distance entre le véhicule 100 et l’information réelle de signalisation, non représentée. Le système ADAS 10 comporte au moins une caméra multifonction 11 et une cartographie haute définition 12. Il reçoit en outre des informations délivrées par un capteur d’activation des indicateurs de changement de direction 70 du véhicule et par un capteur 80 de mesure de l’angle de rotation du volant de direction du véhicule 100 ; lesdits capteurs 70 et 80 étant embarqués dans le véhicule 100. Le système ADAS 10 comporte en outre des moyens de reconnaissance de panneaux 13 du véhicule à partir des images captées par la caméra multifonction 11. La présente invention considère trois situations dans lequel le véhicule 100 selon l’invention peut être confronté au cours d’un trajet, préférentiellement mais pas exclusivement, en zone urbaine, et qui sont compatibles des performances d’un système d’affichage en réalité augmentée (Fenêtre disponible en réalité augmentée). Dans une première situation, le système ADAS 10 du véhicule 100 identifie les voies interdites au véhicule 100, à une distance moyenne comprise entre 80 et 100 m devant le véhicule 100. Le système d’affichage en réalité augmentée 20 du véhicule 100 affiche dans la fenêtre 30, de manière systématique, un graphisme simple et épuré 60 localisant les voies interdites (en superposition réelle de la voie interdite). Dans une deuxième situation, le système ADAS 10 identifie les voies interdites à une distance faible comprise entre 20 et 30 m devant le véhicule 100. Le système d’affichage en réalité augmentée 20 du véhicule 100 affiche dans la fenêtre 30 un graphisme adapté à la situation, par exemple, un graphisme 60 représentant une croix rouge sur l’un des bords latéraux de la fenêtre 30 ou un panneau d’interdiction de tourner à droite ou à gauche si l’indicateur de changement de direction (clignotant) 70 est activé en direction de la voie interdite. Dans une troisième situation, le système ADAS 10 identifie que le véhicule 100 est déjà dans la voie interdite ou en passe d’y être. Le système d’affichage en réalité augmentée 20 du véhicule 100 affiche un graphisme 60 en plein champ dans la fenêtre 30, face au conducteur 50. La représentation graphique (graphisme) 60 est adaptée et évolutive d’une simple indication latéralisée de voie interdite jusqu’à une recopie du panneau « sens interdit » en grande taille face au conducteur 50. Avantageusement, la représentation graphique du panneau de sens interdit de grande taille est affichée en perspective dans la fenêtre 30, pour que vu du conducteur, ce dernier ne masque pas complètement le champ de vision du conducteur 50. Un logigramme d’activation du système d’affichage selon l’invention est décrit ci-après en référence à la . Dans une première étape, 200, dès qu’au moins un panneau de sens interdit a été détecté ou identifié par la cartographie 12 ou qu’un panneau « interdiction de tourner à gauche ou à droite» a été reconnu par les moyens de reconnaissance de panneaux 13 du véhicule 100, à une distance entre la voie interdite et le véhicule comprise entre 100 m et 50 m, alors le système d’affichage en réalité augmentée 20 affiche dans la fenêtre de réalité augmentée 30, le graphisme 60 représentatif de toutes les voies interdites présentes dans la fenêtre. Dans une deuxième étape, 201, à partir d’une distance de 30 m jusqu’à l’embranchement de la voie interdite avec la voie de circulation du véhicule (la voie interdite n’est pas visible dans la fenêtre de réalité augmentée) alors, si une activation de l’indicateur de changement de direction (clignotant) 70 est détectée par le système ADAS 10 alors le système d’affichage en réalité augmentée 20 affiche un graphisme déterminé 60 en superposition avec l’embranchement. Sinon, en l’absence d’activation de l’indicateur de changement de direction 70 à gauche ou à droite, et si une entrée dans une voie interdite est identifiée ou détectée par le système ADAS 10, à partir des moyens de reconnaissance du panneau « sens interdit » 13 couplés à la caméra 11 et/ou d’une cartographie 12 couplée à une mesure d’angle de rotation du volant délivrée par un capteur 80, alors le système d’affichage en réalité augmentée 20 affiche le graphisme représentatif 60 d’un panneau de sens interdit en plein champ dans le champ de vision du conducteur 50. Le procédé d’activation de l’affichage implémente un programme produit d’ordinateur comportant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé décrit ci-dessus. Ce programme est implémenté par un ou plusieurs processeurs du système ADAS (superviseur ADAS) du véhicule en lien avec un ou plusieurs processeurs du système IVI (In-Vehicle Infotainment) qui est l’organe central du véhicule dédié au traitement des données et à la communication avec le conducteur. Un tel programme pourra être mis à jour avec possibilité d’ajout de fonctions en utilisant une mise à jour par voie d’ondes de type OTA« Over The Air ». Véhicule automobile (100) comportant un système d’aide à la conduite (10), et un système d’affichage en réalité augmentée (20) couplé au système d’aide à la conduite (10), ledit système d’affichage (20) affichant dans une fenêtre de réalité augmentée (30) dans le champ de vision du conducteur (50) du véhicule (100) un graphisme (60) déterminé, représentatif d’une information réelle de signalisation de voie interdite pour le véhicule (100) ; le format et la position du graphisme (60) dans la fenêtre (30) étant adaptés en fonction de la distance entre le véhicule (100) et l’information réelle de signalisation de voie interdite. Véhicule (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système d’aide à la conduite (10) comporte au moins une caméra multifonction (11) et une cartographie haute définition (12) et en ce que le système d’aide à la conduite (10) reçoit des informations délivrées par un capteur (70) d’activation d’un indicateur de changement de direction du véhicule (100) et par un capteur (80) de mesure de l’angle de rotation du volant de direction du véhicule (100) ; lesdits capteurs (70, 80) étant embarqués dans le véhicule (100). Véhicule (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’information réelle de signalisation de voie interdite est un panneau de sens interdit et/ou un panneau d’interdiction de tourner à droite ou à gauche. Procédé d’activation du système d’affichage en réalité augmentée (20), mis en œuvre par le véhicule (100) selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il consiste : dans une première étape, dès qu’au moins une information réelle de signalisation de voie interdite a été détectée ou identifiée (200) par une cartographie (12) ou qu’un panneau d’interdiction de tourner à gauche ou à droite a été reconnu par les moyens (13) de reconnaissance de panneaux du véhicule (100) dans la distance entre le véhicule et une information réelle de signalisation de voie interdite comprise entre 100 m et 50 m, alors le système d’affichage en réalité augmentée (20) affiche (201) dans la fenêtre de réalité augmentée (30), le graphisme (60) représentatif de toutes les voies interdites présentes identifiées ; dans une deuxième étape, à partir d’une distance de 30 m jusqu’à l’embranchement de la voie interdite avec la voie de circulation du véhicule (100) alors, si une activation (202) de l’indicateur de changement de direction (70) est détectée par le système d’aide à la conduite (10), le système d’affichage en réalité augmentée (20) affiche (203) un graphisme déterminé (60) en superposition avec l’embranchement sinon, en l’absence d’activation de l’indicateur (70) de changement de direction à gauche ou à droite, et si une entrée dans une voie interdite est identifiée ou détectée (204) par le système d’aide à la conduite (10), à partir d’une reconnaissance (13) de l’information de signalisation réelle de la voie interdite et/ou d’une cartographie (12) couplée à une mesure d’angle de rotation (80) du volant du véhicule (100), alors le système d’affichage en réalité augmentée (20) affiche (205) le graphisme (60) représentatif de l’information réelle de signalisation de voie interdite en plein champ. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lorsque information réelle de signalisation de voie interdite est un panneau de sens interdit et que le système d’affichage en réalité augmentée (20) affiche (205) le graphisme (60) du panneau de sens interdit en plein champ, alors la représentation graphique du panneau de sens interdit est affichée en perspective dans le fenêtre (30), pour que vu du conducteur (50), le panneau de sens interdit ne masque pas complètement le champ de vision du conducteur (50). Programme produit d’ordinateur comportant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une des revendications 4 ou 5.