FR3109224A1 - Head-up display system for vehicles generating two virtual images in front of the windshield - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système d'affichage tête haute apte à générer au moins un premier faisceau lumineux source porteur d’informations se réfléchissant sur un élément en direction du conducteur de sorte que celui-ci perçoive lesdites informations dans une première image virtuelle (V1) positionnée dans son champ de vision à une première distance prédéterminée de ses yeux, et un deuxième faisceau lumineux source porteur d’informations se réfléchissant sur ledit élément en direction du conducteur de sorte que celui-ci perçoive lesdites informations dans une deuxième image virtuelle (V2) positionnée dans son champ de vision à une seconde distance prédéterminée plus proche de ses yeux, ledit système étant configuré de sorte que ladite première image virtuelle (V1) comprenne un bandeau principal (BP1) ainsi qu’une excroissance (E1) s’étendant dans le prolongement inférieur d’au moins la zone centrale dudit bandeau, ladite deuxième image virtuelle (V2) s’étendant sous une zone latérale de ce bandeau. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 3The invention relates to a head-up display system capable of generating at least a first light beam source of information reflecting on an element in the direction of the driver so that the latter perceives said information in a first virtual image (V1 ) positioned in its field of vision at a first predetermined distance from its eyes, and a second light beam source of information reflecting on said element in the direction of the driver so that the latter perceives said information in a second virtual image ( V2) positioned in its field of vision at a second predetermined distance closer to its eyes, said system being configured so that said first virtual image (V1) comprises a main band (BP1) as well as an outgrowth (E1) s' extending in the lower extension of at least the central zone of said strip, said second virtual image (V2) extending under a lateral zone of this headband. Figure to be published with the abstract: Fig. 3
Description
La présente invention concerne de manière générale un système d’affichage tête-haute pour véhicule ainsi qu’un véhicule muni d’un tel dispositif.The present invention generally relates to a head-up display system for a vehicle as well as a vehicle equipped with such a device.
Dans le cadre de l'amélioration de la sécurité routière, les constructeurs d'automobiles utilisent depuis quelques années des dispositifs d'affichage conçus selon le principe de la vision à tête haute mis en œuvre depuis plusieurs décennies dans l'aviation.In the context of improving road safety, automobile manufacturers have for some years been using display devices designed according to the principle of head-up vision implemented for several decades in aviation.
Les dispositifs d'affichage à vision à tête haute ou (ATH pour Afficheur Tête Haute ou HUD pour Head Up Display) permettent de projeter une information dans le champ de vision du conducteur devant le véhicule automobile afin que le conducteur du véhicule automobile puisse lire cette information sans quitter des yeux l'espace devant le véhicule automobile. En même temps, l'information peut être lue sans modification de l'accommodation des yeux du conducteur du véhicule.Head-up display devices (ATH for Head-Up Display or HUD for Head Up Display) make it possible to project information in the field of vision of the driver in front of the motor vehicle so that the driver of the motor vehicle can read this information without taking your eyes off the space in front of the motor vehicle. At the same time, the information can be read without modifying the accommodation of the eyes of the driver of the vehicle.
Un tel dispositif d’affichage comporte classiquement un module de projection apte à générer un faisceau lumineux source porteur d’informations, ainsi qu’un élément réfléchissant apte à réfléchir ledit faisceau lumineux vers le conducteur de sorte que celui-ci perçoive lesdites informations dans une image virtuelle positionnée dans son champ de vision au devant dudit pare-brise et à une certaine distance prédéterminée de ses yeux.Such a display device conventionally comprises a projection module capable of generating a source light beam carrying information, as well as a reflecting element capable of reflecting said light beam towards the driver so that the latter perceives said information in a virtual image positioned in his field of vision in front of said windshield and at a certain predetermined distance from his eyes.
Suivant les dispositifs d’affichage tête haute, l’élément réfléchissant est constitué soit par le pare-brise du véhicule, soit par une lame indépendante de ce pare-brise et saillant de la planche de bord.Depending on the head-up display devices, the reflective element consists either of the windscreen of the vehicle, or of a blade independent of this windscreen and projecting from the dashboard.
On connaît de l’art antérieur et en particulier du document EP 2 960 095 A1 des systèmes d’affichage tête-haute comportant deux modules de projection aptes à générer respectivement un premier et un second faisceaux lumineux sources porteurs d’information en direction du pare-brise du véhicule.Known from the prior art and in particular from document EP 2 960 095 A1 are head-up display systems comprising two projection modules capable of generating respectively a first and a second source light beams carrying information in the direction of the - vehicle breakage.
Ces deux faisceaux sont réfléchis vers les yeux du conducteur par le pare-brise de telle sorte à former une première et une seconde images virtuelles se trouvant dans le champ de vision de ce conducteur au devant dudit pare-brise et positionnées à des distances différentes de ses yeux.These two beams are reflected towards the eyes of the driver by the windshield so as to form a first and a second virtual images located in the field of vision of this driver in front of said windshield and positioned at different distances from their eyes.
Dans un tel système d’affichage tête haute, la première image virtuelle proche affiche généralement des informations textuelles, par exemple la vitesse du véhicule, la limitation de vitesse sur la route parcourue par le véhicule ainsi que la direction à prendre, comme une flèche et une distance.In such a head-up display system, the first near virtual image generally displays textual information, for example the speed of the vehicle, the speed limit on the road traveled by the vehicle as well as the direction to be taken, such as an arrow and a distance.
La seconde image virtuelle affiche quant à elles des informations non textuelles de type « réalité augmentée » se matérialisant par des flèches ou des encadrements intégrés à la scène routière.The second virtual image displays non-text information of the “augmented reality” type materialized by arrows or frames integrated into the road scene.
Dans certains cas de figure, des informations contenues dans cette seconde image virtuelle peuvent venir se superposer avec des informations contenues dans la première image virtuelle, ce qui a tendance à perturber le conducteur.In certain specific cases, information contained in this second virtual image may be superimposed on information contained in the first virtual image, which tends to disturb the driver.
Afin d’éviter ces situations, le document US 2017/0199378 A1 divulgue un tel système d’affichage tête haute configuré de sorte que les deux images virtuelles ne se chevauchent pas.In order to avoid these situations, the document US 2017/0199378 A1 discloses such a head-up display system configured so that the two virtual images do not overlap.
Plus précisément, la première image virtuelle plus éloignée comprend un bandeau principal s’affichant au dessus de ladite deuxième image virtuelle, tandis que cette deuxième image virtuelle plus proche comprend un bandeau inférieur s’affichant au dessous de ladite première image virtuelle, la zone verticale intermédiaire du champ de vision séparant ces deux bandeaux étant découpée en plusieurs portions appartenant à l’une ou l’autre des dites première ou deuxième images virtuelles.More specifically, the first virtual image further away comprises a main banner displayed above said second virtual image, while this second virtual image closer comprises a lower banner displayed below said first virtual image, the vertical zone intermediate field of vision separating these two bands being cut into several portions belonging to one or the other of said first or second virtual images.
En limitant la surface d’affichage de l’image virtuelle la plus éloignée, une telle configuration a toutefois pour inconvénient d’empêcher l’affichage d’informations non textuelles de type « réalité augmentée » dans la partie basse du champ de vision du conducteur où se trouvent les objets environnants les plus proches du véhicule (autres véhicules, piétons, etc…) pour lesquels ces informations en « réalité augmentée » sont les plus essentielles afin d’alerter le conducteur des dangers immédiats.By limiting the display surface of the furthest virtual image, such a configuration however has the disadvantage of preventing the display of non-textual information of the "augmented reality" type in the lower part of the driver's field of vision. where are the surrounding objects closest to the vehicle (other vehicles, pedestrians, etc.) for which this "augmented reality" information is most essential in order to alert the driver of immediate dangers.
La présente invention vise donc à améliorer la situation.The present invention therefore aims to improve the situation.
Elle propose à cet effet un système d'affichage tête haute pour véhicule apte à générer au moins :
- un premier faisceau lumineux source porteur d’informations se réfléchissant sur un élément réfléchissant en direction du conducteur de sorte que celui-ci perçoive lesdites informations dans une première image virtuelle positionnée dans son champ de vision au devant du pare-brise et à une première distance prédéterminée de ses yeux, et
- un deuxième faisceau lumineux source porteur d’informations se réfléchissant sur ledit élément réfléchissant en direction du conducteur de sorte que celui-ci perçoive lesdites informations dans une deuxième image virtuelle positionnée dans son champ de vision au devant du pare-brise et à une seconde distance prédéterminée de ses yeux inférieure à ladite première distance, ledit système étant configuré de sorte que lesdites première et deuxième image virtuelles ne se superposent pas dans le champ de vision dudit conducteur et de sorte que ladite première image virtuelle comprenne un bandeau principal s’affichant au dessus de ladite deuxième image virtuelle ;
caractérisé en ce que ledit système est en outre configuré de sorte que ladite première image virtuelle comprenne également une excroissance s’étendant dans le prolongement inférieur d’au moins la zone centrale dudit bandeau principal, et en ce que ladite deuxième image virtuelle s’étende sous une zone latérale dudit bandeau principal de ladite première image virtuelle.To this end, it proposes a head-up display system for vehicles capable of generating at least:
- a first source light beam carrying information reflecting on a reflective element in the direction of the driver so that the latter perceives said information in a first virtual image positioned in his field of vision in front of the windshield and at a first predetermined distance from his eyes, and
- a second source light beam carrying information reflecting on said reflective element in the direction of the driver so that the latter perceives said information in a second virtual image positioned in his field of vision in front of the windshield and a second predetermined distance from his eyes less than said first distance, said system being configured so that said first and second virtual images do not overlap in the field of vision of said driver and so that said first virtual image comprises a main banner displayed above said second virtual image;
characterized in that said system is further configured so that said first virtual image also comprises a protuberance extending in the lower extension of at least the central zone of said main band, and in that said second virtual image extends under a side zone of said main band of said first virtual image.
Une telle configuration d’affichage permet à la première image virtuelle la plus éloignée fournissant généralement des informations non textuelles de type « réalité augmentée » de couvrir la partie centrale basse du champ de vision du conducteur où se trouvent les objets environnants les plus proches du véhicule (autres véhicules, piétons, etc…), de sorte à alerter le conducteur des dangers les plus immédiats.Such a display configuration allows the first most distant virtual image generally providing non-textual information of the "augmented reality" type to cover the lower central part of the driver's field of vision where the closest surrounding objects to the vehicle are located. (other vehicles, pedestrians, etc.), so as to alert the driver to the most immediate dangers.
Selon des caractéristiques préférées dudit système d’affichage selon l’invention :
- ledit système comporte un unique module de projection comprenant un projecteur générant lesdits premier et deuxième faisceaux lumineux à partir d’une même image source, un premier miroir concave grossissant agencé de manière à renvoyer uniquement ledit premier faisceau lumineux en direction dudit élément réfléchissant, et un deuxième miroir concave grossissant agencé de manière à renvoyer uniquement ledit deuxième faisceau lumineux en direction dudit élément réfléchissant ;
- ledit module de projection est équipé d’un masque pourvu de cloisons de séparation permettant de séparer le faisceau initial généré par ledit projecteur en les au moins dits premier et deuxième faisceaux ;
- ledit système comporte un premier module de projection comprenant un premier projecteur générant ledit premier faisceau lumineux ainsi qu’un premier miroir concave grossissant agencé de manière à renvoyer ledit premier faisceau lumineux en direction dudit élément réfléchissant, et un deuxième module de projection comprenant un deuxième projecteur générant ledit deuxième faisceau lumineux ainsi qu’un deuxième miroir concave grossissant agencé de manière à renvoyer ledit deuxième faisceau lumineux en direction dudit élément réfléchissant ;
- ledit premier miroir concave grossissant comprend au moins une découpe ménagée au niveau de l’un de ses coins et dans laquelle est disposée ledit deuxième miroir concave grossissant ;
- ledit système est également apte à générer un troisième faisceau lumineux source porteur d’informations se réfléchissant sur ledit élément réfléchissant en direction du conducteur de sorte que celui-ci perçoive lesdites informations dans une troisième image virtuelle positionnée dans son champ de vision au devant du pare-brise à ladite seconde distance prédéterminée de ses yeux, lesdites première, deuxième et troisième images virtuelles étant en outre agencées de sorte à ne pas ne superposer dans le champ de vision dudit conducteur, lesdits deuxième et troisième images virtuelles s’étendant sous les deux zones latérales dudit bandeau principal de ladite première image virtuelle et de part et d’autre de ladite excroissance ;
- ledit module de projection comporte également un troisième miroir concave grossissant agencé de manière à réfléchir uniquement ledit troisième faisceau lumineux en direction dudit élément réfléchissant ;
- ledit système comporte un troisième module de projection comprenant un troisième projecteur générant ledit troisième faisceau lumineux ainsi qu’un troisième miroir concave grossissant agencé de manière à renvoyer ledit troisième faisceau lumineux en direction dudit élément réfléchissant ; et/ou
- ledit élément réfléchissant est constitué par le pare-brise dudit véhicule.According to preferred characteristics of said display system according to the invention:
- said system comprises a single projection module comprising a projector generating said first and second light beams from the same source image, a first magnifying concave mirror arranged to reflect only said first light beam in the direction of said reflecting element, and a second magnifying concave mirror arranged to reflect only said second light beam in the direction of said reflective element;
- said projection module is equipped with a mask provided with separating partitions making it possible to separate the initial beam generated by said projector into at least said first and second beams;
- said system comprises a first projection module comprising a first projector generating said first light beam as well as a first magnifying concave mirror arranged to reflect said first light beam in the direction of said reflective element, and a second projection module comprising a second projector generating said second light beam as well as a second magnifying concave mirror arranged to reflect said second light beam in the direction of said reflective element;
- Said first magnifying concave mirror comprises at least one cutout made at one of its corners and in which said second magnifying concave mirror is arranged;
- said system is also able to generate a third source light beam carrying information reflecting on said reflective element in the direction of the driver so that the latter perceives said information in a third virtual image positioned in his field of vision in front of the windshield at said second predetermined distance from his eyes, said first, second and third virtual images being furthermore arranged so as not to overlap in the field of vision of said driver, said second and third virtual images extending under the two lateral zones of said main band of said first virtual image and on either side of said protrusion;
- said projection module also comprises a third magnifying concave mirror arranged to reflect only said third light beam in the direction of said reflective element;
- said system comprises a third projection module comprising a third projector generating said third light beam and a third magnifying concave mirror arranged to reflect said third light beam in the direction of said reflective element; and or
- Said reflective element is constituted by the windshield of said vehicle.
L’invention vise également sous un second aspect un véhicule automobile comportant un tel système d'affichage tête haute.The invention also relates, in a second aspect, to a motor vehicle comprising such a head-up display system.
L’exposé de l’invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d’un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :The description of the invention will now be continued with the detailed description of an embodiment, given below by way of illustration but not limitation, with reference to the appended drawings, in which:
La figure 1 représente une vue schématique d’une partie de planche de bord 2 d’un véhicule automobile intégrant un système d’affichage tête haute 100 selon un premier mode préféré de réalisation de l’invention.FIG. 1 represents a schematic view of part of the dashboard 2 of a motor vehicle incorporating a head-up display system 100 according to a first preferred embodiment of the invention.
Dans la description qui va suivre et par convention, les termes « avant », « arrière », « inférieur », « supérieur », « longitudinal » et « transversal » seront définis par rapport à la position de montage de ce système d’affichage 100 dans le véhicule.In the following description and by convention, the terms "front", "rear", "lower", "upper", "longitudinal" and "transverse" will be defined with respect to the mounting position of this display system. 100 in the vehicle.
Ce système 100 comporte un unique module de projection 110 logé dans un boîtier 3 ménagé sous la planche de bord 2, ainsi qu’un élément réfléchissant 120 et apte à réfléchir une partie des rayons lumineux provenant de ce module de projection 110 vers les yeux Y du conducteur du véhicule automobile.This system 100 comprises a single projection module 110 housed in a box 3 provided under the dashboard 2, as well as a reflecting element 120 and capable of reflecting part of the light rays coming from this projection module 110 towards the eyes Y of the driver of the motor vehicle.
Tel qu’illustré sur la figure 1, l’élément réfléchissant 120 est constitué par le pare-brise 5 du véhicule présentant un taux de réflexion compris par exemple entre 5 et 10 %.As illustrated in FIG. 1, the reflective element 120 consists of the windshield 5 of the vehicle having a reflection rate comprised for example between 5 and 10%.
Le module de projection 110 comporte un projecteur 111 comprenant une source lumineuse (par exemple, une diode laser ou une LED de forte puissance) émettant un faisceau dirigé vers un panneau afficheur 112 (par exemple, une dalle LCD ou une matrice de micro-miroirs DMD) représenté schématiquement sur la figure 2 et affichant une image source S découpée en trois zones Z1, Z2, Z3 contenant chacune des informations à projeter.The projection module 110 comprises a projector 111 comprising a light source (for example, a laser diode or a high power LED) emitting a beam directed towards a display panel 112 (for example, an LCD panel or a matrix of micro-mirrors DMD) represented schematically in FIG. 2 and displaying a source image S divided into three zones Z1, Z2, Z3 each containing information to be projected.
Tel qu’illustré schématiquement sur la figure 1, ce module de projection 110 est équipé d’un masque 113 pourvu de plusieurs cloisons de séparation accolées contre le panneau afficheur 112 permettant de séparer le faisceau initial en trois faisceaux lumineux distincts F1, F2, F3 porteurs chacun des informations contenues dans une zone correspondante Z1, Z2, Z3 de l’image source S (figure 2).As illustrated schematically in Figure 1, this projection module 110 is equipped with a mask 113 provided with several partition walls joined against the display panel 112 allowing the initial beam to be separated into three distinct light beams F1, F2, F3 each carrying the information contained in a corresponding zone Z1, Z2, Z3 of the source image S (FIG. 2).
Le module de projection 110 comprend également :
- un premier miroir concave grossissant 114 agencé de manière à renvoyer uniquement et avec un grossissement prédéterminé le premier faisceau lumineux F1 vers le pare-brise 5 sur lequel ce faisceau F1 se réfléchit en direction du conducteur, de sorte que ce dernier perçoive les informations y étant contenues dans une première image virtuelle V1 positionnée dans son champ de vision au devant de ce pare-brise 5 et à une première distance prédéterminée d1 de ses yeux, cette dernière étant supérieure à 5 mètres et avantageusement comprise entre 8 et 10 mètres ;
- un deuxième miroir concave grossissant 115 agencé de manière à renvoyer uniquement et avec un grossissement prédéterminé le deuxième faisceau lumineux F2 vers le pare-brise 5 sur lequel ce faisceau F2 se réfléchit en direction du conducteur, de sorte que ce dernier perçoive les informations y étant contenues dans une deuxième image virtuelle V2 positionnée dans son champ de vision au devant de ce pare-brise 5 et à une seconde distance prédéterminée d2 de ses yeux Y, inférieure à la première distance d1 et avantageusement comprise entre 1,5 et 3 mètres (préférentiellement, entre 2 et 3 mètres) ; et
- un troisième miroir concave grossissant 116 agencé de manière à renvoyer uniquement et avec un grossissement prédéterminé le troisième faisceau lumineux F3 vers le pare-brise 5 sur lequel ce faisceau F3 se réfléchit en direction du conducteur, de sorte que ce dernier perçoive les informations y étant contenues dans une troisième image virtuelle V3 positionnée dans son champ de vision au devant de ce pare-brise 5 et à la seconde distance prédéterminée d2 de ses yeux Y.The projection module 110 also includes:
- a first magnifying concave mirror 114 arranged so as to reflect only and with a predetermined magnification the first light beam F1 towards the windshield 5 on which this beam F1 is reflected in the direction of the driver, so that the latter perceives the information y being contained in a first virtual image V1 positioned in his field of vision in front of this windshield 5 and at a first predetermined distance d1 from his eyes, the latter being greater than 5 meters and advantageously between 8 and 10 meters;
- a second magnifying concave mirror 115 arranged so as to return only and with a predetermined magnification the second light beam F2 towards the windshield 5 on which this beam F2 is reflected in the direction of the driver, so that the latter perceives the information y being contained in a second virtual image V2 positioned in his field of vision in front of this windshield 5 and at a second predetermined distance d2 from his eyes Y, less than the first distance d1 and advantageously between 1.5 and 3 meters (preferably, between 2 and 3 meters); And
- a third magnifying concave mirror 116 arranged so as to return only and with a predetermined magnification the third light beam F3 towards the windshield 5 on which this beam F3 is reflected in the direction of the driver, so that the latter perceives the information y being contained in a third virtual image V3 positioned in his field of vision in front of this windshield 5 and at the second predetermined distance d2 from his eyes Y.
Sensiblement identiques et de forme rectangulaire, les deux miroirs concaves grossissant 115, 116 sont nettement plus petits que le miroir concave grossissant 114. De forme globalement rectangulaire, ce dernier comprend deux découpes rectangulaires ménagées à ses deux coins supérieurs et dans lesquelles sont disposées symétriquement ces deux miroirs concaves grossissants 115, 116 (figure 2).Substantially identical and rectangular in shape, the two concave magnifying mirrors 115, 116 are significantly smaller than the concave magnifying mirror 114. Of generally rectangular shape, the latter comprises two rectangular cutouts formed at its two upper corners and in which these two magnifying concave mirrors 115, 116 (FIG. 2).
Afin de permettre aux faisceaux lumineux F1, F2, F3 générés par le module de projection 110 de traverser la planche de bord 2, cette dernière présente une ouverture 6 à l’aplomb de ce module de projection 110, cette ouverture 6 étant avantageusement obturée par un élément de couverture transparent (non représenté) éventuellement recouvert sur l’une de ces faces d’un revêtement réfléchissant les rayons infrarouges afin que ces derniers ne puissent atteindre ce module le projection 110 de sorte à limiter sa montée en température.In order to allow the light beams F1, F2, F3 generated by the projection module 110 to pass through the dashboard 2, the latter has an opening 6 plumb with this projection module 110, this opening 6 being advantageously closed by a transparent cover element (not shown) optionally covered on one of these faces with a coating that reflects infrared rays so that the latter cannot reach this projection module 110 so as to limit its rise in temperature.
Tel qu’illustré par la figure 3, les informations contenues dans l’image virtuelle V1 sont de type « réalité augmentée », c'est-à-dire qu’elles sont constituées par des indications non textuelles I1 (lignes, flèches encadrements, etc..) venant se superposer visuellement sur des objets environnants du monde réel (véhicules, lignes de démarcation de voies de circulation, marques de signalisation au sol, etc…) situés dans le champ de vision du conducteur.As illustrated by FIG. 3, the information contained in the virtual image V1 is of the “augmented reality” type, that is to say that it consists of non-textual indications I1 (lines, arrows, frames, etc.) which are visually superimposed on surrounding objects in the real world (vehicles, demarcation lines of traffic lanes, road markings, etc.) located in the driver's field of vision.
Les informations I2 et I3 contenues dans les images virtuelles V2 et V3 sont essentiellement des informations textuelles reprenant celles que l’on trouve habituellement sur le combiné d’instruments du véhicule, telles que notamment la vitesse maximale autorisée sur la voie de circulation empruntée, le nombre de kilomètres effectués depuis la dernière mise à zéro du compteur kilométrique journalier ou encore l'autonomie du véhicule en terme de quantité de carburant ou de kilomètre.The information I2 and I3 contained in the virtual images V2 and V3 are essentially textual information repeating that which is usually found on the instrument cluster of the vehicle, such as in particular the maximum speed authorized on the traffic lane taken, the number of kilometers traveled since the last reset of the daily odometer or even the range of the vehicle in terms of quantity of fuel or kilometres.
Ces images virtuelles V2, V3 peuvent également comprendre des informations précisant la direction à prendre (telles qu’une flèche associée à une distance comme illustré sur la partie droite de cette figure 3), des alertes relatives aux distances de sécurité ou au respect de la voie de circulation, ou encore des aides au stationnement.These virtual images V2, V3 can also include information specifying the direction to be taken (such as an arrow associated with a distance as illustrated on the right part of this figure 3), alerts relating to safety distances or respect for traffic lane, or even parking aids.
Les trois miroirs concaves grossissants 114, 115, 116 sont en outre agencés de sorte que les trois images virtuelles V1, V2, V3 ne se superposent pas dans le champ de vision du conducteur et se présentent conformément à la représentation illustrée par la figure 3.The three magnifying concave mirrors 114, 115, 116 are also arranged so that the three virtual images V1, V2, V3 do not overlap in the driver's field of vision and are presented in accordance with the representation illustrated by FIG. 3.
Tel qu’illustré sur cette figure 3, la première image virtuelle V1 comprend un bandeau rectangulaire principal BP1 ainsi qu’une excroissance rectangulaire E1 s’étendant dans le prolongement inférieur de la zone centrale de ce bandeau BP1, avantageusement jusqu’à proximité de l’extrémité inférieure du champ de vision du conducteur au travers du pare-brise 5.As illustrated in this figure 3, the first virtual image V1 comprises a main rectangular band BP1 as well as a rectangular protrusion E1 extending in the lower extension of the central zone of this band BP1, advantageously up to near the lower end of the driver's field of vision through the windscreen 5.
De forme rectangulaire et de dimensions identiques, les deuxième et troisième images virtuelles V2 et V3 s’étendent quant à elles symétriquement sous les deux zones latérales du bandeau principal supérieur BS1, de part et d’autre de l’excroissance inférieure E1 qu’elles jouxtent latéralement chacune par un côté respectif.Rectangular in shape and of identical dimensions, the second and third virtual images V2 and V3 extend symmetrically under the two lateral zones of the upper main band BS1, on either side of the lower protuberance E1 which they laterally adjoin each by a respective side.
Selon des variantes de réalisation de l’invention, le module de projection comprend un ou plusieurs miroirs de repliement plats interposés chacun entre le projecteur et un miroir concave grossissant correspondant de sorte à réduire le volume occupé par ce module de projection.According to variant embodiments of the invention, the projection module comprises one or more flat folding mirrors each interposed between the projector and a corresponding magnifying concave mirror so as to reduce the volume occupied by this projection module.
Selon d’autres variantes de réalisation, l’image source du panneau afficheur est découpée en seulement deux zones de sorte que le module de projection génère uniquement un premier et un deuxième faisceaux lumineux renvoyés respectivement par un premier et un deuxième miroirs concaves grossissants en direction du pare-brise. Ces deux miroirs concaves grossissants sont en outre agencés de sorte que les deux images virtuelles V1’, V2’ formées respectivement à la distance d1 et à la distance d2 des yeux du conducteur ne se superposent pas dans son champ de vision et se présentent conformément à la représentation illustrée par la figure 4.According to other variant embodiments, the source image of the display panel is divided into only two zones so that the projection module only generates a first and a second light beams returned respectively by a first and a second concave magnifying mirrors in the direction of the windshield. These two magnifying concave mirrors are also arranged so that the two virtual images V1', V2' formed respectively at the distance d1 and at the distance d2 from the eyes of the driver do not overlap in his field of vision and are presented in accordance with the representation shown in Figure 4.
Tel qu’illustré sur cette figure 4, la première image virtuelle V1’ comprend un bandeau rectangulaire principal BP1’ ainsi qu’une excroissance rectangulaire inférieure E1’ s’étendant dans le prolongement inférieur de la zone centrale et de la zone latérale droite de ce bandeau BP1’, avantageusement jusqu’à proximité de l’extrémité inférieure du champ de vision du conducteur au travers du pare-brise 5.As illustrated in this figure 4, the first virtual image V1' comprises a main rectangular band BP1' as well as a lower rectangular protrusion E1' extending in the lower extension of the central zone and of the right side zone of this headband BP1', advantageously up to near the lower end of the driver's field of vision through the windscreen 5.
De forme rectangulaire, la deuxième image virtuelle V2’ s’étend quant à elle sous la zone latérale gauche du bandeau principal supérieur BP1’ en jouxtant latéralement l’excroissance inférieure E1’.Rectangular in shape, the second virtual image V2' extends under the left side zone of the upper main band BP1' laterally adjoining the lower protrusion E1'.
Selon d’autres modes de réalisation non représentés, les configurations des figures 3 et 4 peuvent être obtenues à partir d’un système d’affichage tête-haute de type différent comprenant plusieurs modules de projection configurés pour générer les différentes images virtuelles V1, V2, V3 ou V1’, V2’, chacun de ces modules de projection comprenant un projecteur (doté d’un panneau afficheur) couplé à au moins un miroir concave grossissant.According to other embodiments not shown, the configurations of FIGS. 3 and 4 can be obtained from a head-up display system of a different type comprising several projection modules configured to generate the different virtual images V1, V2 , V3 or V1', V2', each of these projection modules comprising a projector (equipped with a display panel) coupled to at least one magnifying concave mirror.
La configuration de la figure 4 peut ainsi par exemple être obtenue à partir d’un système d’affichage comportant :
- un premier module de projection comprenant un premier projecteur générant un premier faisceau lumineux, ainsi qu’un premier miroir concave grossissant agencé de manière à renvoyer ce premier faisceau lumineux en direction dudit élément réfléchissant pour produire l’image virtuelle V1’ ; et
- un deuxième module de projection comprenant un deuxième projecteur générant un deuxième faisceaux lumineux, ainsi qu’un troisième miroir concave grossissant agencé de manière à renvoyer respectivement ledit deuxième faisceau lumineux en direction dudit élément réfléchissant pour produire l’image virtuelle V2’.The configuration of FIG. 4 can thus for example be obtained from a display system comprising:
- a first projection module comprising a first projector generating a first light beam, as well as a first magnifying concave mirror arranged to reflect this first light beam in the direction of said reflective element to produce the virtual image V1'; And
- a second projection module comprising a second projector generating a second light beam, as well as a third magnifying concave mirror arranged so as to reflect said second light beam respectively in the direction of said reflective element to produce the virtual image V2'.
Claims (10)
- un premier faisceau lumineux source (F1) porteur d’informations se réfléchissant sur un élément réfléchissant (120) en direction du conducteur de sorte que celui-ci perçoive lesdites informations dans une première image virtuelle (V1 ; V1’) positionnée dans son champ de vision au devant du pare-brise (5) et à une première distance prédéterminée (d1) de ses yeux (Y), et
- un deuxième faisceau lumineux source (F2) porteur d’informations se réfléchissant sur ledit élément réfléchissant (120) en direction du conducteur de sorte que celui-ci perçoive lesdites informations dans une deuxième image virtuelle (V2 ; V2’) positionnée dans son champ de vision au devant du pare-brise (5) et à une seconde distance prédéterminée (d2) de ses yeux (Y) inférieure à ladite première distance (d1), ledit système étant configuré de sorte que lesdites première et deuxième image virtuelles (V1, V2 ; V1’, V2’) ne se superposent pas dans le champ de vision dudit conducteur et de sorte que ladite première image virtuelle (V1 ; V1’) comprenne un bandeau principal (BP1 ; BP1’) s’affichant au dessus de ladite deuxième image virtuelle (V2 ; V2’) ;
caractérisé en ce que ledit système est en outre configuré de sorte que ladite première image virtuelle (V1 ; V1’) comprenne également une excroissance (E1 ; E1’) s’étendant dans le prolongement inférieur d’au moins la zone centrale dudit bandeau principal (BP1 ; BP1’), et en ce que ladite deuxième image virtuelle V2 ; V2’) s’étende sous une zone latérale dudit bandeau principal (BP1 ; BP1’) de ladite première image virtuelle.Head-up display system for vehicles capable of generating at least:
- a first source light beam (F1) carrying information reflecting on a reflective element (120) in the direction of the driver so that the latter perceives said information in a first virtual image (V1; V1') positioned in its field of vision in front of the windshield (5) and at a first predetermined distance (d1) from his eyes (Y), and
- a second source light beam (F2) carrying information reflecting on said reflective element (120) in the direction of the driver so that the latter perceives said information in a second virtual image (V2; V2') positioned in its field of vision in front of the windshield (5) and at a second predetermined distance (d2) from its eyes (Y) less than said first distance (d1), said system being configured so that said first and second virtual images (V1 , V2; V1', V2') do not overlap in the field of vision of said driver and so that said first virtual image (V1; V1') comprises a main band (BP1; BP1') displayed above said second virtual image (V2; V2');
characterized in that said system is further configured so that said first virtual image (V1; V1') also comprises a protuberance (E1; E1') extending in the lower extension of at least the central zone of said main strip (BP1; BP1'), and in that said second virtual image V2; V2') extends under a side zone of said main band (BP1; BP1') of said first virtual image.
- un projecteur (111) générant lesdits premier et deuxième faisceaux lumineux (F1, F2) à partir d’une même image source (S) ;
- un premier miroir concave grossissant (114) agencé de manière à renvoyer uniquement ledit premier faisceau lumineux (F1) en direction dudit élément réfléchissant (120) ; et
- un deuxième miroir concave grossissant (115) agencé de manière à renvoyer uniquement ledit deuxième faisceau lumineux (F2) en direction dudit élément réfléchissant (120).Head-up display system for a vehicle according to claim 1, characterized in that it comprises a single projection module (110) comprising:
- a projector (111) generating said first and second light beams (F1, F2) from the same source image (S);
- a first magnifying concave mirror (114) arranged to reflect only said first light beam (F1) in the direction of said reflective element (120); And
- a second magnifying concave mirror (115) arranged to reflect only said second light beam (F2) in the direction of said reflective element (120).
- un premier module de projection comprenant un premier projecteur générant ledit premier faisceau lumineux ainsi qu’un premier miroir concave grossissant agencé de manière à renvoyer ledit premier faisceau lumineux en direction dudit élément réfléchissant ; et
- un deuxième module de projection comprenant un deuxième projecteur générant ledit deuxième faisceau lumineux ainsi qu’un deuxième miroir concave grossissant agencé de manière à renvoyer ledit deuxième faisceau lumineux en direction dudit élément réfléchissant.Head-up display system for a vehicle according to claim 1, characterized in that it comprises:
- a first projection module comprising a first projector generating said first light beam and a first magnifying concave mirror arranged to reflect said first light beam in the direction of said reflective element; And
- A second projection module comprising a second projector generating said second light beam and a second magnifying concave mirror arranged to reflect said second light beam in the direction of said reflective element.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR2003502A FR3109224A1 (en) | 2020-04-08 | 2020-04-08 | Head-up display system for vehicles generating two virtual images in front of the windshield |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR2003502 | 2020-04-08 | ||
| FR2003502A FR3109224A1 (en) | 2020-04-08 | 2020-04-08 | Head-up display system for vehicles generating two virtual images in front of the windshield |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3109224A1 true FR3109224A1 (en) | 2021-10-15 |
Family
ID=71784199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2003502A Withdrawn FR3109224A1 (en) | 2020-04-08 | 2020-04-08 | Head-up display system for vehicles generating two virtual images in front of the windshield |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3109224A1 (en) |
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- 2020-04-08 FR FR2003502A patent/FR3109224A1/en not_active Withdrawn
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