Brevet FR3143817A1 — publié le 20240621

Système d’affichage pour habitacle de véhicule automobile, procédé d’affichage associé et programme d’ordinateur associé Ce système d’affichage comporte un dispositif électronique programmable configuré pour exécuter, à une cadence donnée: un module (30) de réception d’un nombre P supérieur à 1 d’images numériques à afficher à un instant donné, lesdites P images numériques à afficher étant fournies par au moins deux sources (4, 6, 8, 10) distinctes, un module (32) de combinaison des P images numériques à afficher à l’instant donné en une unique image numérique complète, dans le cas où le nombre N de surfaces d’affichage activables est supérieur à 1, un module (34) de découpage de ladite image numérique complète en un nombre inférieur ou égal à N de sous-images numériques à afficher, chacune des sous-images numériques à afficher étant destinée à être affichée sur une surface d’affichage activable correspondante, un module (36) de commande de l’affichage de chacune des sous-image numériques sur la surface d’affichage activable correspondante. Figure pour l'abrégé : Figure 1 Système d’affichage pour habitacle de véhicule automobile, procédé d’affichage associé et programme d’ordinateur associé La présente invention concerne un système d’affichage pour un habitacle d’un véhicule automobile, un procédé d’affichage associé et un programme d’ordinateur associé. L’invention se situe dans le domaine des systèmes d’affichage de contenus, e.g. informations et images/vidéos, sur une surface d’affichage d’un habitacle de véhicule automobile. De nos jours, les véhicules automobiles sont équipés de nombreux capteurs (caméras, radars) et d’un système de bord sophistiqué, comprenant notamment une ou plusieurs surfaces d’affichage d’informations, mais également d’images ou de vidéos comprenant une succession d’images, notamment transmises par les capteurs de bord. Les surfaces d’affichage sont composées, selon les cas de figure, de surfaces d’écrans à cristaux liquides ou LCD (pour « Liquid Cristal Display »), et de surfaces intégrées dans un élément de garnissage du véhicule, et rétro-éclairées par des unités d’éclairage commandables, par exemple des matrices de diodes électroluminescentes (LED). Le système de bord comprend au moins une unité de contrôle centrale (ou ECU) configurée pour commander les affichages sur les surfaces d’affichage disponibles. Le nombre de sources de contenus à afficher est susceptible de varier et d’augmenter, en fonction des diverses options des véhicules, notamment le nombre de capteurs embarqués et d’informations à afficher fournies par l’unité de contrôle centrale est variable. Pour afficher le maximum de contenus disponibles, il serait nécessaire de prévoir une surface d’affichage très étendue, par exemple un écran LCD ayant une surface d’affichage à cristaux liquides très grande. Cependant, ce type d’écran est coûteux, et un affichage constant sur un tel écran est également consommateur d’une grande quantité d’énergie électrique. Il existe donc un besoin de proposer une solution d’affichage adaptable en fonction du nombre de sources et du nombre de surfaces d’affichage, qui soit plus économique et/ou moins consommatrice d’énergie électrique. A cet effet, l’invention propose, selon un aspect, un système d’affichage pour un habitacle d’un véhicule automobile, comprenant un nombre N de surfaces d’affichage activables, chaque surface d’affichage étant activable par un contrôle d’éclairage d’au moins une unité d’éclairage associée, et un dispositif électronique programmable configuré pour commander un affichage sur chaque surface d’affichage, le dispositif électronique programmable comportant un processeur configuré pour exécuter, à une cadence donnée: un module de réception d’un nombre P supérieur à 1 d’images numériques à afficher à un instant donné, lesdites P images numériques à afficher étant fournies par au moins deux sources distinctes, un module de combinaison des P images numériques à afficher à l’instant donné en une unique image numérique complète, dans le cas où le nombre N de surfaces d’affichage activables est supérieur à 1, un module de découpage de ladite image numérique complète en un nombre inférieur ou égal à N de sous-images numériques à afficher, chacune des sous-images numériques à afficher étant destinée à être affichée sur une surface d’affichage activable correspondante, un module de commande de l’affichage de chacune des sous-image numériques sur la surface d’affichage activable correspondante. Avantageusement, le système d’affichage proposé met en œuvre une combinaison des images numériques reçues d’une pluralité de sources en une image numérique complète, ce qui permet ensuite de s’adapter à un nombre N quelconque de surfaces d’affichage. Le système d’affichage selon l’invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises indépendamment ou selon toutes les combinaisons techniquement envisageables. Il comporte en outre une unité de détection d’une direction du regard d’un utilisateur présent dans l’habitacle du véhicule automobile, le processeur étant en outre configuré pour, en fonction de la direction du regard de l’utilisateur, mettre en œuvre un module de détermination d’une zone d’affichage principale ou une surface d’affichage principale. Le processeur est configuré pour commander une augmentation d’éclairage de ladite zone ou surface d’affichage principale et une diminution d’éclairage des autres zones ou surfaces d’affichage. Le processeur est configuré pour mettre en œuvre des traitements de changement de dimensions et/ou de résolution d’images numériques, afin de former une image numérique complète de dimensions et de résolution prédéterminées. Le processeur est configuré pour mettre en œuvre une d’analyse d’images dans le module de découpage en sous-images numériques. L’analyse d’images est une analyse sémantique de détermination d’au moins une zone à faible entropie, le découpage étant effectué dans ladite zone à faible entropie. Dans le cas où le nombre N de surfaces d’affichage activables est égal à 1, le module de commande est configuré pour commander l’affichage de l’image numérique complète sur la surface d’affichage. Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé d’affichage pour un habitacle d’un véhicule automobile, mis en œuvre par un processeur d’un dispositif électronique programmable d’un système d’affichage pour habitacle de véhicule automobile, comprenant un nombre N de surfaces d’affichage activables, chaque surface d’affichage étant activable par un contrôle d’éclairage d’au moins une unité d’éclairage associée. Ce procédé des étapes, répétées à une cadence donnée, comprenant : recevoir un nombre P supérieur à 1 d’images numériques à afficher à un instant donné, lesdites images numériques à afficher étant fournies par au moins deux sources distinctes, combiner les P images numériques à afficher à l’instant donné en une unique image numérique complète, dans le cas où le nombre N de surfaces d’affichage activables est supérieur à 1, découper ladite image numérique complète en un nombre inférieur ou égal à N de sous-images numériques à afficher, chacune des sous-images numériques à afficher étant destinée à être affichée sur une de surface d’affichage activable correspondante, commander l’affichage de chacune des sous-image numériques sur la surface d’affichage activable correspondante. Le procédé comporte en outre une obtention d’une direction du regard d’un utilisateur présent dans l’habitacle du véhicule automobile, une détermination d’une zone d’affichage principale ou une surface d’affichage principale en fonction de la direction du regard de l’utilisateur, et un ajustement de l’éclairage de ladite zone ou surface d’affichage principale. Les avantages du procédé d’affichage sont analogues aux avantages du système d’affichage rappelés ci-dessus. Selon un autre aspect, l’invention concerne un programme d’ordinateur comportant des instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par un dispositif électronique programmable, mettent en œuvre un procédé d’affichage tel que brièvement décrit ci-dessus. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : la représente schématiquement un système d’affichage d’images dans un habitacle d’un véhicule automobile selon un mode de réalisation; la est un exemple schématique d’image numérique complète et de sous-images obtenues après découpage de l’image numérique complète ; la est un synoptique des principales étapes d’un procédé d’affichage selon un mode de réalisation. La représente schématiquement un système 2 d’affichage d’images, embarqué dans un habitacle de véhicule automobile (non représenté). Le système 2 comporte une pluralité de sources d’images à afficher, les sources étant respectivement des capteurs embarqués et/ou une ou plusieurs unités de contrôle électroniques fournissant des informations relatives au véhicule, par exemple la vitesse, la température intérieure de l’habitacle, la température extérieure, etc. Dans l’exemple illustré, on considère des capteurs d’images numériques de type caméras embarquées 4, 6, fournissant respectivement des images numériques I 1 , I 2 correspondant aux rétroviseurs latéraux du véhicule, et d’autres capteurs embarqués fournissant des informations à afficher, à des unités de calcul 8, 10 qui numérisent les informations pour former des images numériques I 3 , I 4 . A titre de simple exemple non limitatif, l’image I 3 contient une information de vitesse du véhicule, et l’image I 4 une information de consommation d’énergie électrique pour un véhicule électrique. L’ensembles des images numériques I 1 , I 2 , I 3 , I 4 forment des contenus à afficher. Chaque image numérique est représentée par une matrice de pixels, également appelés données d’image, définie par ses dimensions respectives, qui sont un nombre de lignes et un nombre de colonnes. Les images à afficher sont fournies à une cadence donnée, correspondant à la fréquence de rafraîchissement d’affichage à appliquer. Dans le cas où les capteurs d’images et autres équipements fournisseurs de contenus ont des fréquences de rafraîchissement propres distinctes, une cadence d’affichage est choisie. Par exemple, la cadence d’affichage correspond à la fréquence la plus élevée parmi les séquences d’images (ou vidéos) reçues, par exemple 60 trames par secondes (ou Fps pour « Frames per Second » en anglais), si une première vidéo à afficher comprend 60 trames par seconde et une deuxième vidéo à afficher comprend 30 trames par seconde (Fps).Le système 2 comporte en outre un dispositif électronique programmable 12, par exemple un ordinateur de bord, comportant un processeur de calcul 14 et une unité de mémoire électronique 16, reliées par un bus de communication 15. Le dispositif électronique programmable 12 peut comporter d’autres éléments, notamment des interfaces de communication avec les équipements de bord, qui ne sont pas représentées ici. Le système de bord comporte en outre N surfaces d’affichage 20 activables. Par exemple N=3 dans la , et les surfaces d’affichage sont respectivement référencées 20 1 , 20 2 et 20 3 , par exemple deux surfaces 20 1 , 20 2 d’écran LCD et une surface d’affichage périphérique 20 3 , accolée à un bord latéral de la surface d’affichage 20 1 . Par exemple, la surface d’affichage périphérique 20 3 est rétro-éclairée par des unités d’éclairage formant une nappe de diodes électroluminescentes (ou LED). Une telle surface d’affichage rétro-éclairée permet de réaliser une surface d’affichage étendue à moindre coût. Le dispositif électronique programmable 12 est configuré pour exécuter : un module 30 de réception d’un nombre P supérieur à 1 d’images numériques à afficher à un instant donné, lesdites images numériques à afficher étant fournies par au moins deux sources distinctes, un module 32 de combinaison des P images numériques à afficher à l’instant donné en une unique image numérique complète, un module 34 de découpage ladite image numérique complète en un nombre inférieur ou égal à N de sous-images numériques à afficher, chacune des sous-images numériques à afficher étant destinée à être affichée sur une des surface d’affichage activables, mis en œuvre dans le cas où le nombre N de surfaces d’affichage activables est supérieur à 1 ; un module 36 de commande de l’affichage de chacune des sous-image numériques sur la surface d’affichage activable correspondante. On désigne par sous-image numérique une image numérique, formée par une matrice de pixels découpée dans l’image numérique complète. En d’autres termes, une sous-image numérique est également une image numérique. En outre, le système 2 comporte une unité 38 de détection d’une direction du regard d’un utilisateur présent dans l’habitacle du véhicule automobile, typiquement du conducteur du véhicule, qui est configurée pour détecter une direction de regard soutenu durant une durée temporelle prédéterminée, par exemple de l’ordre de la milliseconde. Le dispositif électronique programmable 12 est configuré pour exécuter un module 40 de détermination d’une zone d’affichage principale ou une surface d’affichage principale et ajuster l’éclairage (ou niveau de luminosité) de ladite zone ou surface d’affichage principale. Le terme zone d’affichage est utilisé ici pour désigner une portion d’une surface d’affichage, ayant une aire plus petite que la surface d’affichage dans laquelle elle est comprise. Dans certains modes de réalisation, l’affichage d’une telle zone d’affichage peut être contrôlé, notamment en termes d’illumination/contraste séparément, i.e. il est possible d’augmenter ou de diminuer l’éclairage dans une telle zone d’affichage sans effectuer la même augmentation ou diminution dans l’ensemble de la surface d’affichage. Alors le module 36 de commande est configuré pour ajuster l’éclairage en fonction de la zone d’affichage principale ou surface d’affichage principale déterminée, par exemple pour augmenter l’éclairage de ladite zone ou surface d’affichage principale et pour diminuer l’éclairage des autres zones et/ou surfaces d’affichages. Le module 32 de combinaison est notamment configuré pour mettre en œuvre des traitements d’image numérique, par exemple des traitements de changement de dimensions et/ou de résolution des images numériques. Le module 34 de découpage est configuré pour mettre en œuvre une d’analyse sémantique d’images permettant un découpage adéquat de l’image numériques complète en N sous-images. Par exemple, le découpage est effectué dans des zones d’images à faible entropie, détectées par analyse sémantique sur un nombre choisi d’images consécutives, par exemple sur 20 images consécutives. Une zone à faible entropie est par exemple définie par un nombre de colonnes de pixels contiguës à valeurs fixes ou dont l’écart est inférieur à un seuil donné entre deux images successives,. Dans un mode de réalisation, les modules 30, 32, 34, 36 et 40 sont réalisés sous forme d’instructions logicielles formant un programme d’ordinateur, qui, lorsqu’il est exécuté par un ordinateur, met en œuvre un procédé d’affichage selon l’invention. Le programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles est en outre apte à être enregistré sur un support non transitoire lisible par ordinateur. Le support lisible par ordinateur est par exemple, un médium apte à mémoriser les instructions électroniques et à être couplé à un bus d’un système informatique. A titre d’exemple, le support lisible est un disque optique, un disque magnéto-optique, une mémoire ROM, une mémoire RAM, tout type de mémoire non-volatile (par exemple EPROM, EEPROM, FLASH, NVRAM), une carte magnétique ou une carte optique. En variante non représentée, les modules 30, 32, 34, 36 et 40 sont réalisés chacun sous forme de composants logiques programmables, tels que des FPGA (de l’anglais Field Programmable Gate Array ), des microprocesseurs, des composants GPGPU (de l’anglais General- purpose processing on graphics processing ), ou encore de circuits intégrés dédiés, tels que des ASIC (de l’anglais Application Specific Integrated Circuit ). La illustre schématiquement un exemple d’image numérique complète Img_C obtenue par combinaison des images I 1 , I 2 , I 3 et I 4 , et des sous-images S_IMG 1 et S_IMG 2 obtenues par découpage de l’image numérique complète, en vue de leur affichage respectivement sur les surfaces d’affichage 20 1 et 20 2 . Ainsi, dans cet exemple schématique, les quatre images numériques initiales sont combinées en une unique image numérique complète, la combinaison consistant à concaténer les images, dans une image rectangulaire comportant L lignes et C colonnes. Les images numériques à afficher sont, le cas échéant, traitées, par exemple par agrandissement ou diminution, notamment pour obtenir le nombre de lignes de pixels souhaité par image. Par exemple, des techniques de changement de résolution/de taille d’images (en anglais « scaling »), mémorisation des images dans une mémoire tampon et synchronisation entre images pour réaliser un affichage sans perte perceptible par un utilisateur (« seamless ») sont appliquées. De telles techniques sont connues de l’homme du métier. Le découpage en deux sous-images est avantageusement effectué en fonction des images numériques initiales et des surfaces d’affichage disponibles. La est un logigramme des principales étapes d’un procédé d’affichage d’images selon un mode de réalisation. Le procédé comporte une étape 50 de réception des P images numériques à afficher à un instant temporel donné, I 1 à I P . Le nombre P d’images numériques peut varier au cours du temps, mais il est fixé à une itération donnée du procédé. Les images numériques à afficher sont par exemple issues de sources différentes, et l’image I k a des dimensions respectives de L k lignes et de C k colonnes. Le procédé comporte ensuite une étape de combinaison 52 des P images numériques à afficher, I 1 à I P en une unique image numérique complète Img_C. Par exemple, les images numériques à concaténer sont analysées, et un ratio de changement de taille /de résolution d’images est déterminé, puis appliqué. L’ordre de concaténation est par exemple un ordre prédéfini, en fonction des sources des images numériques. Si le nombre de surfaces d’affichage N est strictement égal à 1 (condition 54= Vrai), le procédé comporte alors un affichage 56 de l’image numérique complète sur la surface d’affichage. Le cas échéant, la résolution de l’image est mise à jour pour une comptabilité avec la surface d’affichage. Si le nombre de surfaces d’affichage N est strictement supérieur à 1 (condition 54= Faux), le procédé comprend une étape 58 de découpage de l’image numérique complète en N sous-images. Dans un mode de réalisation, en plus du nombre de surfaces d’affichage disponibles, la dimension (e.g. l’aire disponible pour l’affichage) ou la résolution de chacune des surfaces d’affichage disponible est pris(e) en considération dans cette étape de découpage. En variante, le découpage en N sous-images numériques de dimensions identiques (en nombre de lignes et de colonnes de pixels) est effectué. Dans une autre variante, le découpage utilise une analyse sémantique du contenu de manière à éviter un découpage qui serait gênant pour la compréhension de l’utilisateur. Les N sous-images numériques obtenues sont alors affichées sur les N surfaces d’affichage à l’étape 60, par exemple en appliquant une commande des unités de rétro-éclairage de ces surfaces en fonction des pixels des sous-images numériques à afficher. Dans un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape 62 d’obtention d’une direction du regard d’un utilisateur désigné du véhicule, par exemple du conducteur. Cette étape 62 est effectué de manière continue, en parallèle des autres étapes. Le procédé comprend alors une détermination 64 d’une zone ou surface d’affichage principale en fonction de la direction du regard déterminée. Par exemple, la surface d’affichage principale est la surface d’affichage intersectée par la direction du regard, ou une zone de dimensions choisies centrée sur la direction est choisie comme zone d’affichage principale. La zone ou surface d’affichage principale obtenue à l’étape 64 est alors utilisée dans une étape 68 d’ajustement de l’éclairage de la zone ou surface d’affichage principale. Par exemple l’éclairage de la zone ou surface principale est augmenté, et en complément, l’éclairage des surfaces affichage autres est diminué. Avantageusement, cela permet d’améliorer la visibilité de l’utilisateur tout en optimisant la quantité d’énergie électrique consommée. L’ajustement de l’éclairage peut par exemple être effectué par commande des unités de rétro-éclairage de ces surfaces d’affichage. Les étapes du procédé sont répétées à une cadence donnée, qui est la cadence d’affichage. Le procédé d’affichage a été décrit ci-dessus pour un découpage de l’unique image complète en N sous-images, N étant le nombre de surfaces disponibles. Selon une variante, un nombre M inférieur à N de surfaces d’affichage est choisi pour l’affichage effectif, auquel cas un découpage en M Avantageusement, le système et le procédé proposés permettent une adaptation aisée à un nombre quelconque de sources d’images et de surfaces d’affichage, permettant ainsi d’utiliser une pluralité de « petites » surfaces d’affichage à la place d’une « grande » surface d’affichage unique, et ainsi de diminuer le coût des affichages. Avantageusement, le système et le procédé proposés permettent d’améliorer la visualisation de l’utilisateur tout en diminuant la consommation d’énergie électrique grâce à la gestion des éclairages/assombrissements des surfaces d’affichage en fonction de la direction du regard de l’utilisateur. Système d’affichage pour un habitacle d’un véhicule automobile, comprenant un nombre N de surfaces d’affichage (20 1 , 20 2 , 20 3 ) activables, chaque surface d’affichage étant activable par un contrôle d’éclairage d’au moins une unité d’éclairage associée, et un dispositif électronique programmable configuré pour commander un affichage sur chaque surface d’affichage, le dispositif électronique programmable comportant un processeur (14) caractérisé en ce qu’il est configuré pour exécuter, à une cadence donnée: un module (30) de réception d’un nombre P supérieur à 1 d’images numériques à afficher à un instant donné, lesdites P images numériques à afficher étant fournies par au moins deux sources (4, 6, 8, 10) distinctes, un module (32) de combinaison des P images numériques à afficher à l’instant donné en une unique image numérique complète, dans le cas où le nombre N de surfaces d’affichage activables est supérieur à 1, un module (34) de découpage de ladite image numérique complète en un nombre inférieur ou égal à N de sous-images numériques à afficher, chacune des sous-images numériques à afficher étant destinée à être affichée sur une surface d’affichage activable correspondante, un module (36) de commande de l’affichage de chacune des sous-image numériques sur la surface d’affichage activable correspondante. Système d’affichage selon la revendication 1, comportant en outre une unité (38) de détection d’une direction du regard d’un utilisateur présent dans l’habitacle du véhicule automobile, dans lequel le processeur est en outre configuré pour, en fonction de la direction du regard de l’utilisateur, mettre en œuvre un module (40) de détermination d’une zone d’affichage principale ou une surface d’affichage principale. Système d’affichage selon la revendication 2, dans lequel le processeur (14) est configuré pour commander une augmentation d’éclairage de ladite zone ou surface d’affichage principale et une diminution d’éclairage des autres zones ou surfaces d’affichage. Système d’affichage selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le processeur (14) est configuré pour mettre en œuvre des traitements de changement de dimensions et/ou de résolution d’images numériques, afin de former une image numérique complète de dimensions et de résolution prédéterminées. Système d’affichage selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le module (34) de découpage est configuré pour mettre en œuvre une d’analyse sémantique d’images permettant un découpage de l’image numérique complète en N sous-images numériques. Système d’affichage selon la revendication 5, dans lequel l’analyse d’images est une analyse sémantique de détermination d’au moins une zone à faible entropie, le découpage étant effectué dans ladite zone à faible entropie. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, dans le cas où le nombre N de surfaces d’affichage activables est égal à 1, le module (36) de commande est configuré pour commander l’affichage de l’image numérique complète sur la surface d’affichage. Procédé d’affichage pour un habitacle d’un véhicule automobile, mis en œuvre par un processeur d’un dispositif électronique programmable d’un système d’affichage pour habitacle de véhicule automobile, comprenant un nombre N de surfaces d’affichage activables, chaque surface d’affichage étant activable par un contrôle d’éclairage d’au moins une unité d’éclairage associée, caractérisé en ce qu’il comporte des étapes, répétées à une cadence donnée, comprenant : recevoir (50) un nombre P supérieur à 1 d’images numériques à afficher à un instant donné, lesdites images numériques à afficher étant fournies par au moins deux sources distinctes, combiner (52) les P images numériques à afficher à l’instant donné en une unique image numérique complète, dans le cas où le nombre N de surfaces d’affichage activables est supérieur à 1, découper (58) ladite image numérique complète en un nombre inférieur ou égal à N de sous-images numériques à afficher, chacune des sous-images numériques à afficher étant destinée à être affichée sur une de surface d’affichage activable correspondante, commander (60) l’affichage de chacune des sous-image numériques sur la surface d’affichage activable correspondante. Procédé selon la revendication 8, comportant en outre une obtention (62) d’une direction du regard d’un utilisateur présent dans l’habitacle du véhicule automobile, une détermination (64) d’une zone d’affichage principale ou une surface d’affichage principale en fonction de la direction du regard de l’utilisateur, et un ajustement de l’éclairage de ladite zone ou surface d’affichage principale. Programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont exécutées par un dispositif électronique programmable, mettent en œuvre un procédé conforme aux revendications 8 à 9.