Brevet FR3153427A1 — publié le 20250328

Véhicule automobile (VHL) comportant un système d’affichage tête haute multiplan (DTH), un système de navigation comportant des moyens d’identification et de localisation d’au moins un POI, et un module de commande de l’affichage du système d’affichage (DTH) ; ledit système d’affichage (DTH) comportant un système de projection (SPI) d’au moins une image émettant un faisceau lumineux en fonction de l’image à afficher, un système optique (STO) formant l’image à partir du faisceau et ledit module de commande de l’affichage étant apte à commander le système de projection d’image (SPI) et/ou le système optique (SPI) pour afficher une représentation graphique (RPI) du POI dans un (PA2) des plans d’affichage du système d’affichage (DTH) sélectionné parmi les plans d’affichage (PAn) du système d’affichage (DTH) pour correspondre à la position du POI telle que vue par le conducteur (COV) du véhicule (VHL) dans le champ de vision de conduite (CDV) du conducteur (COV). (Figure 2) Véhicule automobile comportant un système d’affichage tête haute multiplan La présente invention concerne de manière générale les systèmes d’affichage pour véhicules automobiles et s’intéresse plus particulièrement à un véhicule automobile comportant un système d’affichage tête haute encore désignée par « VTH », acronyme pour « Vision Tête Haute », ou encore « HUD », acronyme anglosaxon pour « Head Up Display » et notamment à un système d’affichage tête haute à distances focales adaptables également désigné par système d’affichage tête haute multiplan ou HUD multiplan. L’avenir des technologies des HUDs passe par l’utilisation de focales, ou distances focales, adaptables. Cela permet notamment de ne développer et de n’utiliser qu’un seul HUD pour plusieurs tailles et formes de parebrises et d’obtenir des effets de réalité augmenté plus immersifs pour l’utilisateur. Un HUD comporte généralement une unité de projection d’images émettant un faisceau lumineux en fonction de l’image à afficher, un système optique formant l’image à partir du faisceau et une unité de pilotage commandant le système optique. Il existe différents agencements pour réaliser un HUD multiplan. Un premier agencement n’utilise qu’un seul miroir et une seule source de lumière pour afficher des images sur un parebrise dont les propriétés optiques sont différentes selon différents plans considérés dans l’épaisseur du parebrise (dans différentes couches du parebrise) pour une même zone d’affichage du parebrise. Un deuxième agencement n’utilise qu’une seule source de lumière couplée à plusieurs miroirs orientables motorisés pour obtenir plusieurs focales dans une même zone d’affichage du HUD. Un troisième agencement n’utilise qu’un seul miroir orientable motorisé, couplé à plusieurs sources de lumière pour obtenir plusieurs focales dans une même zone d’affichage du HUD. Il est courant d’afficher des informations liées à des points d’intérêt désignés également par « POI » (acronyme anglosaxon pour « Point Of Interest ») dans des HUD monoplan, c’est-à-dire des HUDs à une seule distance focale (un seul plan d’affichage). Les POIs sont des points caractéristiques répertoriés dans des bases de données de navigation (bases de données cartographiques) utilisées par les systèmes de navigation des véhicules. Certains de ces POIs permettent de repérer des espaces physiques composés notamment de bâtiments : établissements publics, de spectacle, établissements commerciaux, ... Ce sont des points remarquables qui sont affichés notamment sur un itinéraire de guidage du véhicule par le système de navigation du véhicule après avoir été présélectionnés par le conducteur dans un menu du système de navigation. La représentation graphique de ce type de POIs (bâtiments) est affichée, dans les HUD traditionnels, monoplan, dans un seul et même plan avec les autres informations affichées par le HUD (vitesse courante du véhicule, panneau de limitation de vitesse, virage dangereux, …). Il n’est pas possible d’afficher les POIs dans un plan situé à la même distance que le POI vu par le conducteur, dans le champ de vision du conducteur, sans avoir tout le contenu d’affichage du HUD affiché dans ce plan (vitesse, panneau, …). Il faut alors faire un choix entre soit le POI soit les autres informations affichée par le HUD (vitesse, panneaux, …) Cela fait perdre en ergonomie l’affichage restitué par un HUD, et limite l’attrait des systèmes d’aide à la conduite avec des solutions d’affichages liées aux POIs limitées et peu immersives. Une des solutions utilisées pour essayer d’améliorer l’ergonomie de l’affichage et l’aspect immersif de l’affichage des informations liées aux POIs d’un HUD multiplan est de réaligner l’affichage par rapport au conducteur afin de se rapprocher d’un rendu de réalité augmenté. Cependant, cet alignement est approximatif du fait des différentes morphologies de conducteurs et le rendu l’est donc tout autant. Pour pallier ces inconvénients, l’invention propose d’afficher une représentation graphique d’un POI, dans un plan du HUD multiplan qui est à la même distance que le POI réel tel que vu par le conducteur dans son champ de vision de conduite. Ainsi, lorsque le véhicule se déplace, le système d’affichage sélectionne le plan d’affichage du POI le plus adapté afin que l’affichage de la représentation graphique du POI reste au même niveau que le POI réel tel que vu par le conducteur, dans son champ de vision de conduite, donnant ainsi un effet immersif maximal (effet dit également de réalité augmentée). L’invention permet de manipuler plusieurs plans distincts : l’affichage de la représentation graphique du POI se fait distinctement, en parallèle des autres informations affichées par le HUD multiplan (vitesse, virage, …), sans impact (décalage, déformation, …) sur les autres informations affichées par le HUD multiplan. A cet effet, la présente invention a pour premier objet un véhicule automobile comportant un système d’affichage tête haute multiplan, un système de navigation comportant des moyens d’identification et de localisation d’au moins un point d’intérêt, appelé POI, dans l’environnement du véhicule, et un module de commande de l’affichage du système d’affichage tête haute multiplan ; ledit système d’affichage tête haute multiplan comportant un système de projection d’au moins une image émettant un faisceau lumineux en fonction de l’image à afficher, un système optique formant l’image à partir du faisceau et ledit module de commande de l’affichage étant apte à commander le système de projection d’images et/ou le système optique pour afficher une représentation graphique du POI dans un des plans d’affichage du système d’affichage tête haute multiplan sélectionné, parmi les autres plans d’affichage du système d’affichage tête haute multiplan, pour correspondre à la position du POI, fournie par le système de navigation et telle que vue par le conducteur du véhicule, dans le champ de vision de conduite du conducteur. Selon une caractéristique, ledit module de commande de l’affichage est apte à commander le système de projection d’images et/ou le système optique pour adapter l’affichage de la représentation graphique du POI dans un des plans d’affichage du système d’affichage tête haute multiplan, sélectionné parmi les plans du système d’affichage tête haute multiplan, correspondant à la position du POI telle que vue par le conducteur du véhicule, dans le champ de vision de conduite du conducteur, pendant le déplacement du véhicule et avec une position de la représentation graphique du POI s’adaptant à la position du POI telle que vue par le conducteur du véhicule pendant le déplacement du véhicule. Selon une autre caractéristique, le système de projection comporte au moins un projecteur de lumière et le système optique comporte au moins un miroir interagissant optiquement avec le projecteur de lumière pour afficher une représentation graphique du POI sur un des plans du système d’affichage tête haute multiplan, sélectionné par le module de commande de l’affichage. Selon une autre caractéristique, le projecteur et/ou le miroir interagissant optiquement avec le projecteur, sont motorisés pour permettre d’adapter en continu l’orientation du projecteur et/ou du miroir en fonction du plan d’affichage du système d’affichage tête haute multiplan, sélectionné par le module de commande de l’affichage. Selon une autre caractéristique, les moyens d’identification et de localisation du POI comportent un récepteur GPS couplé à une base de données cartographiques. Selon une autre caractéristique, les moyens d’identification et de localisation du POI comportent au moins une caméra couplée à un algorithme de reconnaissance d’images. La présente invention a pour deuxième objet, un procédé mis en œuvre par le module de commande de l’affichage du véhicule tel que décrit ci-dessus, consistant à exploiter la position du POI fournie par le système de navigation pour déterminer la distance focale du plan à sélectionner pour afficher la représentation graphique du POI et déterminer l’orientation du POI par rapport au sens de marche du véhicule et, à afficher dans le plan sélectionné, la représentation graphique du POI avec une orientation correspondant à la position du POI fournie par le système de navigation. Selon une caractéristique, le procédé consiste, pendant le déplacement du véhicule, à adapter l’affichage de la représentation graphique du POI, en fonction des positions successives du POI fournies par le système de navigation, en sélectionnant parmi les plans d’affichage du système d’affichage tête haute multiplan, les plans d’affichage successifs dont les distances focales correspondent aux positions successives du POI. Selon une autre caractéristique, le procédé consiste à commander l’orientation du système de projection d’images et/ou le système optique du système d’affichage tête haute multiplan suivant une loi de commande linéaire ; le passage d’un plan d’affichage à un autre plan d’affichage successif s’effectuant de manière continue. Selon une autre caractéristique, le procédé consiste à commander un transfert de la représentation graphique du POI à des plans d’affichage successifs dont les distances focales correspondent aux positions successives du POI. L’affichage de la représentation graphique du POI étant positionné au même niveau que le POI tel que vu par le conducteur dans son champ de vision de conduite, pendant le déplacement du véhicule, il est ainsi possible de mettre en valeur ce POI de manière immersive, ce qui n’était pas possible avec les HUDs multiplan traditionnels. D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention, 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 : FIG. 1 illustre une vue intérieure schématique d’un habitacle de véhicule automobile selon l’invention ; FIG. 2 illustre un mode de réalisation schématique du HUD multiplan du véhicule selon l’invention, dans une première phase d’affichage ; FIG. 3 illustre le mode de réalisation de la FIG. 2 , dans une deuxième phase d’affichage ; et FIG. 4 illustre par un logigramme, les principales étapes d’un procédé mis en œuvre par un module de commande de l’affichage du HUD multiplan du véhicule selon l’invention. La FIG. 1 illustre l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule automobile VHL selon l’invention équipé d’un système d’affichage tête haute multiplan, ci-après désignée par HUD multiplan DTH. Le véhicule VHL comporte des moyens d’identification et de localisation MDI, permettant d’identifier et de localiser des POIs prédéterminés, dans l’environnement du véhicule VHL sur un itinéraire de guidage du véhicule VHL fourni par un système de navigation NAV du véhicule VHL, comportant par exemple un récepteur GPS (acronyme anglosaxon pour Global Positioning System) couplé à une base de données cartographiques et/ou au moins une caméra associée à un algorithme de reconnaissance d’images, non représentés. On considérera ci-après que les moyens d’identification et de localisation MDI, font partie du système de navigation NAV même si ces moyens MDI peuvent être couplés au système de navigation NAV du véhicule VHL. Le véhicule VHL comporte également un module de commande de l’affichage MCA du HUD multiplan DTH, couplé au système de navigation NAV, apte à commander l’affichage d’un moins un POI prédéterminé, sur un des plans du HUD multiplan DTH, lorsque ce dernier est localisé sur un itinéraire de guidage du véhicule VHL par le système de navigation NAV du véhicule VHL. Dans un exemple de mode de réalisation d’un HUD multiplan, illustré schématiquement aux figures 2 et 3, le HUD multiplan DTH comporte une ou plusieurs sources de lumière, non représentées, appartenant à un système de projection d’images SPI (projecteurs) comportant ici deux projecteurs PJ1, PJ2 et un ou plusieurs miroirs, ici deux miroirs MR1, MR2 appartenant à un système optique STO coopérant avec le système de projection SPI pour former des images à partir des faisceaux de lumière projetés respectivement par les projecteurs PJ1, PJ2 dans différents plans PA1, PA2 parmi un ensemble de plans d’affichage PAn du HUD multiplan DTH. Les miroirs MR1, MR2 interagissent optiquement respectivement avec les projecteurs PJ1, PJ2 pour afficher des images, sur différents plans d’affichage PA1, PA2 du HUD multiplan DTH, en rapport avec l’environnement de conduite du véhicule VHL. Le projecteur PJ2 et/ou le miroir associé MR2 peuvent être motorisés en rotation pour modifier leur orientation et orienter le faisceau lumineux vers un PA2 des plans d’affichage PAn du HUD multiplan DTH, indépendamment du faisceau lumineux projeté par le projecteur PJ1 associé au miroir MR1. Le module de commande de l’affichage MCA est en outre apte à adapter l’affichage du POI prédéterminé sur un des plans sélectionné parmi les différents plans d’affichage du HUD multiplan DTH en fonction de la position du POI dans le champ de vision CDV du conducteur COV du véhicule VHL et de manière continue pendant le déplacement du véhicule VHL par rapport au POI comme décrit ci-après. La FIG. 2 illustre une première phase d’affichage dans laquelle le véhicule VHL est à une première distance D1 du POI avec un premier angle α1 formé entre la distance séparant le POI du véhicule VHL et la direction de cap du véhicule VHL (première orientation OR1 du POI par rapport au champ de vision de conduite CDV du conducteur COV). La FIG. 3 illustre une deuxième phase d’affichage dans laquelle le véhicule VHL se rapproche du POI à une deuxième distance D2 (D2 α1) formé entre la distance séparant le POI du véhicule VHL et la direction de cap du véhicule VHL (deuxième orientation OR2 du POI par rapport au champ de vision de conduite du conducteur COV). Le plan PA1, le plus proche du conducteur COV dans le champ de de vision de conduite CDV, affiche distinctement des autres plans PAn du HUD multiplan, et notamment du plan PA2 affichant une représentation graphique RPI du POI, les informations habituellement affichées par un HUD monoplan, comme ici une information de virage dangereux à 300 m avec une limitation de vitesse à 70 km/h. Cette information est affichée par l’intermédiaire du projecteur PJ1 associé optiquement au miroir MR1 indépendamment du projecteur PJ2 et son miroir MR2 associé. Lorsque le système de navigation NAV du véhicule VHL détecte un POI prédéterminé sur un itinéraire de guidage du véhicule VHL déterminé, il transmet la position (coordonnées GPS) du POI au module de commande de l’affichage MCA. Le module de commande de l’affichage MCA détermine alors s’il est pertinent d’afficher ce POI sur le HUD multiplan DTH (restaurant ou magasin pertinent à faible distance, etc…) suivant un processus décisionnel déterminé par le module de commande de l’affichage MCA qui ne fait pas l’objet de la présente invention et ne sera donc pas décrit. Si le module de commande de l’affichage MCA détermine qu’un POI est pertinent à la suite du processus décisionnel, il met alors en œuvre un procédé de commande de l’affichage tel que décrit ci-dessous en référence au logigramme de la FIG. 4 . Le procédé exploite la position du POI fournie par le système de navigation NAV (position GPS) pour, à partir de la distance D1 ( FIG. 2 ) du POI par rapport au véhicule VHL (la distance D1 est considérée par rapport à la direction de cap du véhicule VHL), déterminer 100 la distance focale du plan PA2 à sélectionner pour afficher la représentation graphique RPI du POI. Le procédé exploite également la position du POI fournie par le système de navigation NAV (position GPS) pour, à partir de l’angle α1 ( FIG. 2 ) formé entre la distance séparant le véhicule VHL du POI et la direction de cap du véhicule VHL, déterminer 200 l’orientation OR1 du POI par rapport au sens de marche du véhicule VHL (ou direction de cap du véhicule VHL) ; le conducteur COV et le HUD multiplan DTH étant orientés dans ce sens. Le procédé consiste ensuite à afficher 300 dans le plan PA2 sélectionné, la représentation graphique RPI du POI avec une position correspondant à l’orientation OR1 du POI fournie par le système de navigation NAV. Sur les figures 1 à 3, la représentation graphique RPI du POI est représentée par un cercle en trait interrompu. Pour afficher la représentation graphique RPI du POI dans le plan sélectionné PA2 (intégration de la représentation graphique RPI du POI avec la bonne orientation OR1), le procédé de commande de l’affichage commande la projection de la représentation graphique RPI du POI par le projecteur PJ2 et le miroir MR2, associés au plan sélectionné PA2. Le conducteur COV bénéficie alors d'une vision immersive optimale du POI dans son champ de vision CDV. Avantageusement, pendant le déplacement du véhicule VHL, le procédé de commande de l’affichage MCA consiste à adapter 400 l’affichage de la représentation graphique RPI du POI, en fonction des positions successives du POI fournies par le système de navigation NAV, en sélectionnant parmi les plans d’affichage PAn du système d’affichage tête haute multiplan DTH, les plans d’affichage successifs dont les distances focales correspondent aux positions successives du POI. Pour cela, le procédé commande l'orientation du projecteur PJ2, et/ou du miroir MR2 pour afficher la représentation RPI du POI dans le plan sélectionné PA2 avec la nouvelle orientation OR2 du POI (distance D2 et angle α2, FIG. 3 ) et ce, indépendamment du projecteur PJ1 associé au miroir MR1. Avantageusement, le passage d’un plan d’affichage à un autre plan s’effectue de manière continue (sans coupure) en commandant les moteurs (non représentés) équipant le projecteur PJ2 et/ou le miroir MR2 du HUD multiplan DTH suivant une loi de commande linéaire. En variante, l’affichage de la représentation graphique RPI du POI peut être transférée à un autre plan du HUD multiplan DTH parmi l’ensemble des plans PAn dont la distance focale correspond à la nouvelle position du POI. Ce transfert peut s’effectuer, par exemple, par un module de calcul de traitement d’image apte à « translater » les pixels représentatifs du POI d’un plan à un autre. Cette variante, plus simple à mettre en œuvre, puisque n’utilisant pas de moyen mécanique, peut donner cependant un rendu moins immersif et donc moins attractif pour le conducteur du véhicule. Grace au véhicule VHL selon l’invention équipé d’un HUD multiplan DTH, couplé au système de navigation NAV du véhicule VHL, et piloté par un module de commande de l’affichage MCA, le conducteur COV du véhicule VHL bénéficie d'une restitution visuelle du POI, affichée de manière continue et immersive se rapprochant d’un affichage à réalité augmentée. Véhicule automobile (VHL) comportant un système d’affichage tête haute multiplan (DTH), un système de navigation (NAV) comportant des moyens d’identification et de localisation (MDI) d’au moins un point d’intérêt, appelé POI, dans l’environnement du véhicule (VHL), et un module de commande de l’affichage (MCA) du système d’affichage tête haute multiplan (DTH) ; ledit système d’affichage tête haute multiplan (DTH) comportant un système de projection (SPI) d’au moins une image émettant un faisceau lumineux en fonction de l’image à afficher, un système optique (STO) formant l’image à partir du faisceau et ledit module de commande de l’affichage (MCA) étant apte à commander le système de projection d’images (SPI) et/ou le système optique (STO) pour afficher une représentation graphique (RPI) du POI dans un (PA2) des plans d’affichage du système d’affichage tête haute multiplan (DTH) sélectionné, parmi les autres plans d’affichage (PAn) du système d’affichage tête haute multiplan (DTH), pour correspondre à la position du POI fournie par le système de navigation (NAV) et telle que vue par le conducteur (COV) du véhicule (VHL), dans le champ de vision de conduite (CDV) du conducteur (COV). Véhicule (VHL) selon la revendication précédente, dans lequel ledit module de commande de l’affichage (MCA) est apte à commander le système de projection d’images (SPI) et/ou le système optique (STO) pour adapter l’affichage de la représentation graphique (RPI) du POI dans un (PA2) des plans d’affichage (PAn) du système d’affichage tête haute multiplan (DTH), sélectionné parmi les plans (PAn) du système d’affichage tête haute multiplan (DTH), correspondant à la position du POI telle que vue par le conducteur (COV) du véhicule (VHL), dans le champ de vision de conduite (CDV) du conducteur (COV), pendant le déplacement du véhicule (VHL) et avec une position de la représentation graphique (RPI) du POI s’adaptant à la position du POI telle que vue par le conducteur (COV) du véhicule (VHL) pendant le déplacement du véhicule (VHL). Véhicule (VHL) selon la revendication précédente, dans lequel le système de projection (SPI) comporte au moins un projecteur de lumière (PJ2) et dans lequel le système optique (STO) comporte au moins un miroir (MR2) interagissant optiquement avec le projecteur de lumière (PJ2) pour afficher une représentation graphique (RPI) du POI sur un (PA2) des plans (PAn) du système d’affichage tête haute multiplan (DTH), sélectionné par le module de commande de l’affichage (MCA). Véhicule (VHL) selon la revendication précédente, dans lequel le projecteur (PJ2) et/ou le miroir (MR2) interagissant optiquement avec le projecteur (PJ2), sont motorisés pour permettre d’adapter en continu l’orientation du projecteur (PJ2) et/ou du miroir (MR2) en fonction du plan d’affichage du système d’affichage tête haute multiplan (DTH), sélectionné par le module de commande de l’affichage (MCA). Véhicule (VHL) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les moyens d’identification et de localisation (MDI) du POI comportent un récepteur GPS couplé à une base de données cartographiques. Véhicule (VHL) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les moyens d’identification et de localisation (MDI) du POI comportent au moins une caméra couplée à un algorithme de reconnaissance d’images. Procédé mis en œuvre par le module de commande de l’affichage (MCA) du véhicule (VHL) selon les revendications précédentes, consistant à exploiter la position du POI fournie par le système de navigation (NAV) pour déterminer (100) la distance focale du plan (PA2) à sélectionner pour afficher la représentation graphique (RPI) du POI et déterminer (200) l’orientation (OR1) du POI par rapport au sens de marche du véhicule (VHL) et, à afficher (300) dans le plan (PA2) sélectionné, la représentation graphique (RPI) du POI avec une orientation (OR1) correspondant à la position du POI fournie par le système de navigation (NAV). Procédé selon la revendication précédente, consistant, pendant le déplacement du véhicule (VHL), à adapter (400) l’affichage de la représentation graphique (RPI) du POI, en fonction des positions successives du POI fournies par le système de navigation (NAV), en sélectionnant parmi les plans d’affichage (PAn) du système d’affichage tête haute multiplan (DTH), les plans d’affichage successifs dont les distances focales correspondent aux positions successives du POI. Procédé selon la revendication précédente consistant à commander l’orientation du système de projection d’images (SPI) et/ou le système optique (STO) du système d’affichage tête haute multiplan (DTH) suivant une loi de commande linéaire ; le passage d’un plan d’affichage à un autre plan d’affichage successif s’effectuant de manière continue. Procédé selon la revendication 8, consistant à commander un transfert de la représentation graphique (RPI) du POI à des plans d’affichage successifs dont les distances focales correspondent aux positions successives du POI.