Brevet FR3158568A1 — publié le 20250725

Un procédé d’affichage d’un obstacle à l’aide d’un afficheur tête haute multifocale d’un véhicule automobile comprend les étapes de : détection (33) de la présence d’un obstacle dans l’environnement du véhicule, la détection comprenant la distance par rapport au véhicule de l’obstacle ; affichage (37) sur l’afficheur tête haute d’un symbole de l’obstacle à une distance focale corrélée à la distance de l’obstacle. Un système d’affichage d’un obstacle à l’aide d’un afficheur tête haute multifocales d’un véhicule automobile et un véhicule automobile comprenant le système sont également décrits. Figure à publier avec l’abrégé : Fig 3 Procédé d’affichage d’un obstacle à l’aide d’un afficheur tête haute multifocale d’un véhicule automobile La présente invention se rapporte à un procédé d’affichage d’un obstacle à l’aide d’un afficheur tête haute multifocale d’un véhicule automobile, un produit-programme d’ordinateur, un système d’affichage d’un obstacle à l’aide d’un afficheur tête haute multifocale d’un véhicule automobile et un véhicule automobile comprenant un tel système. État de la technique Dans le domaine des systèmes d’assistance à la conduite et de la détection d’obstacles, diverses solutions existent, chacune avec ses dispositifs, architectures et procédés spécifiques. Les systèmes d’assistance au stationnement et de détection d’obstacles comprennent des caméras de recul qui affichent une vue arrière avec des lignes de guidage dynamiques qui bougent en fonction de l’angle du volant et des capteurs de proximité, en général des capteurs à ultrason, pour signaler la proximité des obstacles par des signaux sonores et visuels. Ces informations se répartissent en général sur un écran central pour la caméra de recul et sur le combiné d’instrumentation pour les informations des capteurs de proximité avec une symbolisation du véhicule entouré de secteurs qui s’éclairent en fonction de la position de l’obstacle et de sa distance. Parfois, le combiné d’instrumentation est remplacé ou complété par un afficheur tête haute. L’affichage tête haute (en anglais « Head-up-Display [HUD] ») est une technologie provenant de l’aéronautique et qui commence à diffuser dans l’industrie automobile. Par différents mécanismes, il s’agit de projeter des informations à la hauteur du parebrise, ce qui permet au conducteur de les lire sans quitter la route des yeux. Cela offre donc un gain de sécurité. Un affichage tête haute se compose de trois éléments principaux : une unité d’imagerie, un module optique et la surface de projection. La lumière frappe d’abord le module optique, la pièce maîtresse du système affichage tête haute. C’est dans ce que l’on appelle le collimateur que se trouve la physique simple, mais précise. Une lentille ou un miroir asphérique décompose la lumière LED divergente en rayons parallèles. En raison de l’espace limité de montage, plusieurs lentilles et miroirs pliables sont utilisés. Dans la technologie d’affichage tête haute, la surface de projection est également appelée combinateur. Il s’agit d’un miroir semi-transparent qui laisse passer la lumière ambiante et reflète la lumière de l’affichage tête haute, créant ainsi une vue commune de l’environnement et de l’affichage tête haute. Si le combinateur est intégré au parebrise, on parle d’affichage tête haute de parebrise. S’il est réalisé sous la forme d’une plaque en matière plastique externe insérée entre le conducteur et le parebrise, le système est appelé combinateur d’affichage tête haute. Actuellement, pour leur grande majorité, les afficheurs tête haute sont unifocales, c’est-à-dire que toutes les informations sont projetées à la même distance focale, ce qui donne l’impression au conducteur de lire ces informations dans un plan. Ainsi, on constate que la répartition des informations sur deux écrans, voire trois écrans quand l’afficheur tête haute vient en supplément du combiné d’instrumentation, rend la compréhension de la situation compliquée pour l’utilisateur. Il existe donc un réel besoin d’un procédé et d’un système d’affichage d’un obstacle à l’aide d’un afficheur tête haute d’un véhicule automobile qui résolvent tout ou partie des inconvénients précités. Description de l’invention Pour résoudre un ou plusieurs des inconvénients cités précédemment, selon un premier mode de réalisation, un procédé d’affichage d’un obstacle à l’aide d’un afficheur tête haute multifocale d’un véhicule automobile comprend les étapes de : détection de la présence d’un obstacle dans l’environnement du véhicule, la détection comprenant la distance par rapport au véhicule de l’obstacle ; affichage sur l’afficheur tête haute d’un symbole de l’obstacle à une distance focale corrélée à la distance de l’obstacle. Ainsi, l’utilisateur visualise facilement la distance relative de l’obstacle par rapport au véhicule. Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison sont : chaque distance focale de l’afficheur tête haute est associée à un intervalle de distance par rapport au véhicule  ; la distance focale la plus courte correspond à l’intervalle de distance le plus proche du véhicule et la distance focale la plus longue correspond à l’intervalle de distance le plus éloigné du véhicule ; les intervalles de distance varient en fonction de la vitesse du véhicule  ; la détection de la présence d’un obstacle comprend en outre la position de l’obstacle par rapport au véhicule et l’affichage comprend le positionnement du symbole sur l’afficheur en relation avec la position de l’obstacle ; et/ou le positionnement du symbole est tel qu’il se superpose visuellement sur l’obstacle vu à travers l’afficheur tête haute. Dans un deuxième mode de réalisation, un produit-programme d’ordinateur comprend des instructions de code de programme pour la mise en œuvre du procédé ci-dessus lorsque le produit-programme est exécuté sur un calculateur. Dans un troisième mode de réalisation, un système d’affichage d’un obstacle d’un véhicule automobile comprend : un capteur adapté pour détecter la présence d’un obstacle dans l’environnement du véhicule et la distance de l’obstacle par rapport au véhicule de l’obstacle ; un afficheur tête haute multifocale adapté pour afficher un symbole de l’obstacle à une distance focale corrélée à la distance de l’obstacle. Dans un quatrième mode de réalisation, un véhicule automobile comprend un système selon le troisième mode de réalisation. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d’exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles : FIG. 1 représente un afficheur tête haute multifocale selon un mode de réalisation ; FIG. 2 représente un système d’affichage d’un obstacle à l’aide d’un afficheur tête haute multifocale selon un mode de réalisation ; et FIG. 3 représente un ordinogramme d’un procédé d’affichage d’un obstacle à l’aide d’un afficheur tête haute multifocale selon un mode de réalisation. Modes de réalisation Les modes de réalisation présentés ci-après font référence à un véhicule automobile, une voiture. Cependant, l’homme du métier comprend que ceux-ci sont également utilisables avec d’autres types de véhicule tels que les camionnettes, les vans, etc. Les termes « avant », « arrière », « haut », « bas », « transverse » s’entendent par rapport au véhicule. Des équipementiers automobiles ont commencé à développer des afficheurs tête haute multifocales, c’est-à-dire des afficheurs capables de projeter des informations à différentes distances focales, ce qui donne l’impression au conducteur que ces informations sont plus ou moins éloignées. L’article de Lv, Zhenlv, Juan Liu and Liangfa Xu. « A Multi-Plane Augmented Reality Head-Up Display System Based on Volume Holographic Optical Elements With Large Area. » IEEE Photonics Journal 13 (2021) : 1-8. décrit un tel système dont un mode de réalisation possible est illustré à la FIG. 1 . Un afficheur tête haute multifocale 1 comprend dans un mode de réalisation, une source de lumière 3 capable d’envoyer trois signaux lumineux différents sur trois miroirs 5, 6, 7 motorisés qui renvoient les rayons lumineux sur un combinateur (non représenté). Les trois rayons lumineux ayant des trajets différents sont focalisés de telle sorte que la distance focale apparait différente pour chaque rayon. Ainsi un conducteur aura l’impression de lire des informations dans trois plans différents 8, 9, 10. Un autre mode de réalisation (non représenté) d’un afficheur tête haute multifocale comprend un seul miroir, mais autant de sources lumineuses que de plans de visualisation. Le choix d’un mode de réalisation particulier dépend des caractéristiques techniques recherchées, comme une plus ou moins grande réactivité de l’afficheur, ainsi que de son coût. En référence à la FIG. 2 , un véhicule automobile 11 comprend un capteur 13 adapté pour détecter la présence d’un obstacle dans l’environnement du véhicule et la distance de l’obstacle par rapport au véhicule de l’obstacle. Le capteur 13 peut être en fait une série de capteurs entourant le véhicule 11 afin d’offrir une détection d’obstacles à 360° ou bien être limité à des capteurs sur les zones avant ou arrière du véhicule 11. Le capteur 13 est de préférence composé de détecteurs de haute précision comme des lidars ou des radars. Ce type de capteurs permet de recueillir la distance entre le véhicule 11 et l’obstacle ainsi que la position relative de l’obstacle par rapport au véhicule 11. Le capteur 13 est connecté à un contrôleur 15. Le contrôleur 15 peut, par exemple, être intégré dans le système de contrôle du véhicule 11, comme un système avancé d’aide à la conduite, communément appelé ADAS (pour « Advanced driver-assistance systems » selon la terminologie anglaise) qui prend toutes les décisions de conduite en fonction de l’environnement et de la destination programmée. Le véhicule automobile est alors qualifié de véhicule automobile autonome. Mais il peut être également un système centralisé de gestion du véhicule comprenant, ou non, des aides à la conduite. Le transfert de données entre les différents éléments est réalisé de préférence par un bus de données de type CAN (pour «  Controller Area Network   » en anglais, soit « réseau de zone de contrôleurs ») ou LIN (pour « Local Interconnect Network » en anglais, ou « Réseau interconnecté local » en français). L’afficheur tête haute 1 est également connecté au contrôleur 15. Le fonctionnement du système est le suivant, FIG. 3 . Dans une étape préalable 31, une correspondance est définie entre une distance focale de l’afficheur tête haute 1 et un intervalle de distance relative par rapport au véhicule. Par exemple, en supposant que l’afficheur tête haute possède trois distances focales disponibles, dans une situation de stationnement, la distance focale la plus courte peut correspondre à une distance relative comprise entre 0 et 10 cm, la distance focale intermédiaire à une distance relative comprise entre 10 cm et 30 cm et la distance focale la plus longue à toute distance relative supérieure à 30 cm. Ces intervalles sont différents en fonction du type de détection d’obstacles mis en œuvre. Ainsi, ces intervalles sont différents lorsque la détection d’obstacles est mise en œuvre lorsque le véhicule circule, par exemple par temps de brouillard. Les intervalles sont alors en mètres ou dizaines de mètres et peuvent dépendre de la vitesse du véhicule. Le capteur 13 détecte, étape 33, un obstacle et sa distance relative par rapport au véhicule 11. Cette distance est comparée, étape 35, aux intervalles de distance préalablement définis à l’étape 31 pour en déduire la distance focale à utiliser. L’obstacle, sous forme d’un symbole, est alors affiché, étape 37, par l’afficheur tête haute avec la distance focale ainsi déterminée. Ainsi, en ayant des distances focales différentes pour les obstacles en fonction de leurs distances au véhicule, le conducteur améliore sa perception de l’environnement. La FIG. 2 illustre un système selon certains modes de réalisation. Le découpage présenté a un but pédagogique pour mettre en avant les différentes fonctions. Cependant, on comprend que chaque bloc peut être implémenté en utilisant différents moyens ou leurs combinaisons, tels que des composants matériels, du logiciel, un ou plusieurs calculateurs et/ou des circuits électroniques. Chacun des composants peut inclure au moins un calculateur ou une unité de contrôle-commande. Au moins une mémoire peut être comprise dans chaque composant. La mémoire peut inclure des instructions de programme d’ordinateur ou du code logiciel. Les calculateurs peuvent être réalisés par n’importe quel type de dispositif de traitement de données, tel qu’une unité centrale de calcul, un processeur de traitement de signal, un circuit intégré d’application spécifique, un réseau de portes programmable, etc. Les calculateurs peuvent être réalisés sous forme d’un unique contrôleur, ou d’une pluralité de contrôleurs ou de calculateurs. Les différents modules sont connectés entre eux par des liaisons de données adaptées à l’environnement. Celles-ci peuvent être de type filaire ou sans-fil. Pour le logiciel, l’implémentation peut comprendre des modules ou unités répartis sous forme de procédures, fonctions, etc. Les mémoires peuvent être n’importe quel type de circuit de stockage. Elles peuvent faire partie du circuit du processeur, ou en être séparées et connectées via des liaisons électriques de donnée. Cela peut être des mémoires de type non volatiles, des disques durs, des mémoires vives, des mémoires flash, etc. Le produit-programme peut être téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur. Il peut être directement exécutable par un processeur ou être sous la forme d’un langage de haut niveau nécessitant une ou des opérations intermédiaires pour être exécutable. Ainsi les instructions de programme stockées dans la mémoire et traitées par les calculateurs peuvent être n’importe quel type de code de programme, par exemple, un programme compilé ou interprété écrit dans un langage de programmation adapté. Les instructions de programme d’ordinateur stockées dans la mémoire sont telles que, quand elles sont exécutées par le calculateur, ce dernier réalise une ou plusieurs des étapes des procédés décrits ci-dessus. L’invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donner à titre d’exemple et non comme limitant l’invention a cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles. Pour améliorer encore la perception de l’utilisateur, le capteur 13 est adapté pour déterminer la position relative de l’obstacle par rapport au véhicule, par exemple sous forme d’un angle par rapport à l’axe avant/arrière. Cette position est utilisée par le calculateur 15 pour positionner le symbole de l’obstacle sur l’afficheur tête haute 1 de telle sorte que le conducteur perçoive rapidement la direction dans laquelle se trouve l’obstacle. Dans certaines situations, comme la conduite par temps de brouillard, la position du symbole peut être affichée de sorte que le conducteur voit une superposition du symbole sur l’image réelle de l’obstacle vue à travers l’afficheur tête haute. Procédé d’affichage d’un obstacle à l’aide d’un afficheur tête haute multifocale d’un véhicule automobile comprenant les étapes de : détection (33) de la présence d’un obstacle dans l’environnement du véhicule, la détection comprenant la distance par rapport au véhicule de l’obstacle ; affichage (37) sur l’afficheur tête haute d’un symbole de l’obstacle à une distance focale corrélée à la distance de l’obstacle. Procédé selon la revendication 1, dans lequel chaque distance focale de l’afficheur tête haute est associée à un intervalle de distance par rapport au véhicule. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la distance focale la plus courte correspond à l’intervalle de distance le plus proche du véhicule et la distance focale la plus longue correspond à l’intervalle de distance le plus éloigné du véhicule. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel les intervalles de distance varient en fonction de la vitesse du véhicule. Procédé selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, dans lequel la détection de la présence d’un obstacle comprend en outre la position de l’obstacle par rapport au véhicule et l’affichage comprend le positionnement du symbole sur l’afficheur en relation avec la position de l’obstacle. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le positionnement du symbole est tel qu’il se superpose visuellement sur l’obstacle vu à travers l’afficheur tête haute. Produit-programme d’ordinateur caractérisé en ce qu’il comprend des instructions de code de programme pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 lorsque le produit-programme est exécuté sur un calculateur. Système d’affichage d’un obstacle d’un véhicule automobile (11) comprenant : un capteur (13) adapté pour détecter la présence d’un obstacle dans l’environnement du véhicule et la distance de l’obstacle par rapport au véhicule de l’obstacle ; un afficheur tête haute multifocale (1) adapté pour afficher un symbole de l’obstacle à une distance focale corrélée à la distance de l’obstacle. Véhicule automobile (11) comprenant un système selon la revendication 8.