Brevet FR3123978A1 — publié le 20221216

Système de mesure d’une distance, comportant : - un dispositif d’affichage (1) tête haute, agencé pour afficher une image de référence comportant des repères ; - une mire (2), agencée pour être superposée à l’image de référence ; - des moyens de capture (3), agencés pour capturer des première et seconde séries d’images de la mire (2) de manière à simuler respectivement une vision de l’œil gauche et de l’œil droit ; les images successives correspondant à un déplacement de la mire (2) ; - des moyens de traitement, configurés pour traiter les images capturées de manière à : identifier, pour chaque déplacement de la mire (2), les repères qui présentent des positions confondues dans l’image correspondante de la première série et dans l’image correspondante de la seconde série ; transcrire, pour chaque repère identifié, la distance donnée de la mire (2) par rapport aux moyens de capture (3). Figure 4 Système de mesure d’une distance pour un afficheur tête haute L’invention se rapporte au domaine technique des dispositifs d’affichage tête haute pour véhicule. L’invention trouve notamment son application dans le domaine automobile, le dispositif d’affichage tête haute pouvant notamment signifier au conducteur du véhicule un début ou une fin de roulage autonome, ou encore une destination de navigation atteinte. État de l’art Il est connu de l’état de la technique un système de mesure d’une distance entre une image affichée par un dispositif d’affichage tête haute et un conducteur d’un véhicule, comportant : - le dispositif d’affichage tête haute, agencé pour afficher une image de référence comportant des repères ; - des moyens de capture, agencés pour capturer l’image de référence. Un tel système de l’état de la technique détermine la distance en estimant la meilleure focalisation de l’image de référence par les moyens de capture. Un tel système de l’état de la technique n’est pas entièrement satisfaisant dans la mesure où la qualité de l’image de référence est importante pour la fiabilité de la mesure de la distance. En particulier, l’astigmatisme de l’image de référence est une source notable d’erreur. Il a également été constaté des différences considérables (plusieurs dizaines de centimètres) entre la distance mesurée par le système et la distance perçue par le conducteur du véhicule. L’invention vise à remédier en tout ou partie aux inconvénients précités. A cet effet, l’invention a pour objet un système de mesure d’une distance entre une image affichée par un dispositif d’affichage tête haute et un conducteur d’un véhicule, le système comportant : - le dispositif d’affichage tête haute, agencé pour afficher une image de référence comportant des repères ; - une mire, agencée pour être superposée à l’image de référence ; - des moyens de capture, agencés pour capturer des première et seconde séries d’images de la mire superposée à l’image de référence de manière à simuler respectivement une vision de l’œil gauche et de l’œil droit du conducteur du véhicule ; les images successives des première et seconde séries correspondant à un déplacement de la mire d’une distance prédéterminée par rapport à l’image de référence ; la mire présentant une distance donnée par rapport aux moyens de capture ; - des moyens de traitement, configurés pour traiter les images capturées par les moyens de capture de manière à : identifier, pour chaque déplacement de la mire de la distance prédéterminée, les repères de l’image de référence qui présentent des positions confondues dans l’image correspondante de la première série et dans l’image correspondante de la seconde série ; transcrire, pour chaque repère identifié de l’image de référence, la distance donnée de la mire par rapport aux moyens de capture. Ainsi, un tel système selon l’invention permet d’améliorer la fiabilité et la précision de la mesure de la distance entre une image affichée par un dispositif d’affichage tête haute et un conducteur d’un véhicule, et ce en simulant une perception visuelle proche de la vision humaine grâce aux première et seconde séries d’images de la mire superposée à l’image de référence permettant de simuler respectivement une vision de l’œil gauche et de l’œil droit du conducteur du véhicule. Le système selon l’invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. Selon une caractéristique de l’invention, les moyens de traitement sont configurés pour superposer, pour chaque déplacement de la mire de la distance prédéterminée, l’image correspondante de la première série avec l’image correspondante de la seconde série. Ainsi, un avantage procuré est de faciliter l’identification des repères de l’image de référence qui présentent des positions confondues dans l’image correspondante de la première série et dans l’image correspondante de la seconde série. Selon une caractéristique de l’invention, les moyens de traitement sont configurés pour recaler, pour chaque déplacement de la mire de la distance prédéterminée, l’image correspondante de la première série avec l’image correspondante de la seconde série sur un motif de la mire. Ainsi, un avantage procuré est de fiabiliser l’identification des repères de l’image de référence qui présentent des positions confondues dans l’image correspondante de la première série et dans l’image correspondante de la seconde série. Selon une caractéristique de l’invention, les moyens de traitement sont configurés pour générer une représentation de l’image de référence à partir des distances transcrites. Selon une caractéristique de l’invention, le système comporte un pare-brise, et le dispositif d’affichage tête haute est agencé pour afficher l’image de référence sur le pare-brise. Ainsi, un avantage procuré est de reproduire les conditions réelles d’utilisation du dispositif d’affichage tête haute. Selon une caractéristique de l’invention, le système comporte : - un élément opaque ; - une lame semi-réfléchissante, agencée entre la mire et l’élément opaque ; et le dispositif d’affichage tête haute est agencé pour afficher l’image de référence sur l’élément opaque. Ainsi, un avantage procuré est de pouvoir effectuer des mesures de la distance durant les phases de développement où le pare-brise n’est pas encore disponible. Selon une caractéristique de l’invention, la mire comporte des motifs formant un quadrillage. Selon une caractéristique de l’invention, la mire est mobile. Ainsi, un avantage procuré est la simplicité d’utilisation, notamment par rapport à une succession de mires fixes escamotables. Selon une caractéristique de l’invention, l’image de référence et la mire sont coaxiales. Ainsi, un avantage procuré est de limiter les risques d’erreurs de positionnement. Selon une caractéristique de l’invention, les moyens de capture comportent une unique caméra, de préférence une caméra stéréoscopique. Ainsi, un avantage procuré par la caméra stéréoscopique est de pouvoir capturer simultanément, pour chaque déplacement de la mire de la distance prédéterminée, l’image correspondante de la première série et l’image correspondante de la seconde série. D’autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans l’exposé détaillé de différents modes de réalisation de l’invention, l’exposé étant assorti d’exemples et de références aux dessins joints. est une vue schématique partielle de côté d’un système selon l’invention. est une vue schématique de face, illustrant une image de référence affichée par le dispositif d’affichage tête haute. est une vue schématique de face, illustrant une mire à quadrillages. est une vue schématique partielle en perspective d’un système selon un mode de réalisation de l’invention. est une vue schématique partielle en perspective d’un système selon un mode de réalisation de l’invention. Il est à noter que les dessins décrits ci-avant sont schématiques, et ne sont pas nécessairement à l’échelle par souci de lisibilité et pour en simplifier leur compréhension. Exposé détaillé des modes de réalisation Les éléments identiques ou assurant la même fonction porteront les mêmes références pour les différents modes de réalisation, par souci de simplification. Un objet de l’invention est un système de mesure d’une distance entre une image affichée par un dispositif d’affichage 1 tête haute et un conducteur d’un véhicule, le système comportant : - le dispositif d’affichage 1 tête haute, agencé pour afficher une image de référence 10 comportant des repères 100 (notamment illustrés à la ) ; - une mire 2, agencée pour être superposée à l’image de référence 10 ; - des moyens de capture 3, agencés pour capturer des première et seconde séries d’images de la mire 2 superposée à l’image de référence 10 de manière à simuler respectivement une vision de l’œil gauche et de l’œil droit du conducteur du véhicule ; les images successives des première et seconde séries correspondant à un déplacement de la mire 2 d’une distance prédéterminée par rapport à l’image de référence 10 ; la mire présentant une distance donnée par rapport aux moyens de capture 3 ; - des moyens de traitement 4, configurés pour traiter les images capturées par les moyens de capture 3 de manière à : identifier, pour chaque déplacement de la mire 2 de la distance prédéterminée, les repères 100 de l’image de référence 10 qui présentent des positions confondues dans l’image correspondante de la première série et dans l’image correspondante de la seconde série ; transcrire, pour chaque repère 100 identifié de l’image de référence 10, la distance donnée de la mire 2 par rapport aux moyens de capture 3. Dispositif d’affichage tête haute Le dispositif d’affichage 1 tête haute est muni de : - moyens de production 1’ (illustrés à la ) d’une image source (fixe) correspondant à l’image de référence 10, - moyens de projection de l’image de référence 10 sous la forme d’une image virtuelle. Comme illustré à la , lorsque le système comporte un pare-brise 5, le dispositif d’affichage 1 tête haute est agencé pour afficher (projeter) l’image de référence 10 sur le pare-brise 5. Comme illustré à la , lorsque le système comporte un élément opaque 5’ à la place du pare-brise 5, le dispositif d’affichage 1 tête haute est agencé pour afficher (projeter) l’image de référence 10 sur l’élément opaque 5’. A titre d’exemple, l’élément opaque 5’ peut être un miroir métallique reproduisant la forme d’un pare-brise 5. Le système comporte avantageusement une lame 6 semi-réfléchissante, agencée entre la mire 2 et l’élément opaque 5’. La lame 6 semi-réfléchissante permet de visualiser la mire 2 malgré l’opacité de l’élément opaque 5’. Il est possible d’ajouter des miroirs pour améliorer la compacité du système. Mire Comme illustré à la , la mire 2 comporte avantageusement des motifs 20 formant un quadrillage. D’autres formes de motifs sont envisageables. La mire 2 est avantageusement mobile. Selon une variante, le système comporte une succession de mires 2 fixes escamotables. Selon une autre variante, la mire 2 peut être fixe et placée à l’arrière d’un objectif (automatisé) de collimation à focalisation précise. L’image de référence 10 et la mire 2 sont avantageusement coaxiales. Moyens de capture Les moyens de capture 3 comportent avantageusement une unique caméra possédant un objectif 30. La caméra est mobile entre des première et seconde positions simulant respectivement une vision de l’œil gauche et de l’œil droit du conducteur du véhicule. L’unique caméra peut être une caméra stéréoscopique, fixe, comportant deux objectifs 30. A titre de variante, les moyens de capture 3 peuvent comporter deux caméras, fixes, dont les positions respectives simulent une vision de l’œil gauche et de l’œil droit du conducteur du véhicule. Les deux caméras sont indépendantes, et fixées de façon jumelée. Il est possible d’utiliser une caméra 3 possédant un mode de mise au point automatique (« autofocus » en langue anglaise), et d’activer le mode pendant une interruption temporaire de la diffusion de l’image de référence 10, de sorte que la mise au point sera effectuée sur la mire 2 et non sur l’image de référence 10. Moyens de traitement Les moyens de traitement 4 (illustrés à la ) sont avantageusement configurés pour superposer, pour chaque déplacement de la mire 2 de la distance prédéterminée, l’image correspondante de la première série avec l’image correspondante de la seconde série. Les moyens de traitement 4 sont avantageusement configurés pour recaler, pour chaque déplacement de la mire 2 de la distance prédéterminée, l’image correspondante de la première série avec l’image correspondante de la seconde série sur un motif 20 de la mire 2. Les moyens de traitement 4 sont avantageusement configurés pour générer une représentation de l’image de référence 10 à partir des distances transcrites. Pour chaque image de la première série et de la seconde série, les repères 100 de l’image de référence 10 sont comparés à l’aide des motifs 20 de la mire 2, ce qui permet de déduire la position des repères 100 de l’image de référence 10 dans l’espace. Il est possible de produire plusieurs images de référence 10 variables de manière à faciliter le traitement. Exemple de procédé de mesure de la distance Durant une première phase, la mire 2 mobile est agencée pour apparaître superposée à l’image de référence 10 projetée par le dispositif d’affichage 1 tête haute. L’éloignement de la mire 2 sera choisi pour être supérieur ou inférieur à la distance recherchée a priori, par exemple 2500 mm pour une distance supposée de 2800 mm. Cet éloignement pourra être mesuré par un télémètre laser. Durant une deuxième phase, les étapes suivantes sont répétées pour chaque déplacement de la mire 2 : - déplacer la mire 2 d’une quantité fixe que l’on choisira en fonction de la finesse de mesure souhaitée, par exemple 5 centimètres ; - réaliser la mise au point de l’objectif 30 de la caméra 3 sur la mire 2 ; - placer la caméra 3 à l’endroit simulant l’œil gauche du conducteur du véhicule ; - capturer une image indicée par la position de la mire ; - placer la caméra 3 à l’endroit simulant de l’œil droit du conducteur du véhicule ; - capturer une image indicée par la position de la mire. Il est possible de commencer un nouveau cycle de mesures à la position actuelle de la caméra 3. Lorsque le dernier cycle de mesures est effectué, les moyens de traitement 4 vont superposer les images par paires gauche/droite (i.e. simulant l’œil gauche et l’œil droit). La superposition peut s’obtenir en recalant lesdites images sur un même motif 20 de la mire 2 visible à la fois sur l’image « gauche » et l’image « droite ». Pour ce faire, il est possible de soustraire les deux images recalées. Le procédé de mesure peut s’effectuer sur un banc de test ou sur un véhicule. 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. Système de mesure d’une distance entre une image affichée par un dispositif d’affichage (1) tête haute et un conducteur d’un véhicule, le système comportant : - le dispositif d’affichage (1) tête haute, agencé pour afficher une image de référence (10) comportant des repères (100) ; - une mire (2), agencée pour être superposée à l’image de référence (10) ; - des moyens de capture (3), agencés pour capturer des première et seconde séries d’images de la mire (2) superposée à l’image de référence (10) de manière à simuler respectivement une vision de l’œil gauche et de l’œil droit du conducteur du véhicule ; les images successives des première et seconde séries correspondant à un déplacement de la mire (2) d’une distance prédéterminée par rapport à l’image de référence (10) ; la mire (2) présentant une distance donnée par rapport aux moyens de capture (3) ; - des moyens de traitement (4), configurés pour traiter les images capturées par les moyens de capture (3) de manière à : identifier, pour chaque déplacement de la mire (2) de la distance prédéterminée, les repères (100) de l’image de référence (10) qui présentent des positions confondues dans l’image correspondante de la première série et dans l’image correspondante de la seconde série ; transcrire, pour chaque repère (100) identifié de l’image de référence (10), la distance donnée de la mire (2) par rapport aux moyens de capture (3). Système selon la revendication 1, dans lequel les moyens de traitement (4) sont configurés pour superposer, pour chaque déplacement de la mire (2) de la distance prédéterminée, l’image correspondante de la première série avec l’image correspondante de la seconde série. Système selon la revendication 2, dans lequel les moyens de traitement (4) sont configurés pour recaler, pour chaque déplacement de la mire (2) de la distance prédéterminée, l’image correspondante de la première série avec l’image correspondante de la seconde série sur un motif (20) de la mire (2). Système selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens de traitement (4) sont configurés pour générer une représentation de l’image de référence (10) à partir des distances transcrites. Système selon l’une des revendications 1 à 4, comportant un pare-brise (5), et le dispositif d’affichage (1) tête haute est agencé pour afficher l’image de référence (10) sur le pare-brise (5). Système selon l’une des revendications 1 à 4, comportant : - un élément opaque (5’) ; - une lame (6) semi-réfléchissante, agencée entre la mire (2) et l’élément opaque (5’) ; et le dispositif d’affichage (1) tête haute est agencé pour afficher l’image de référence (10) sur l’élément opaque (5’). Système selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la mire (2) comporte des motifs (20) formant un quadrillage. Système selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel la mire (2) est mobile. Système selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel l’image de référence (10) et la mire (2) sont coaxiales. Système selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel les moyens de capture (3) comportent une unique caméra, de préférence une caméra stéréoscopique.