FR2578797A1

FR2578797A1 - Systeme d'aide a la conduite automobile.

Info

Publication number: FR2578797A1
Application number: FR8503710A
Authority: FR
Inventors: Guy Le Parquier; Guy Rambaud
Original assignee: Orega Electronique et Mecanique
Current assignee: Orega Electronique et Mecanique
Priority date: 1985-03-13
Filing date: 1985-03-13
Publication date: 1986-09-19
Also published as: FR2578797B1

Abstract

LE SYSTEME D'ASSISTANCE A LA CONDUITE AUTOMOBILE SELON L'INVENTION CONSISTE A VISUALISER SUR LE PARE-BRISE DU VEHICULE DES OBSTACLES FIXES, TELS QUE BORDURES DE LA ROUTE, RAILS DE SECURITE, ETC... (8 A 13), AINSI QUE LES OBSTACLES MOBILES SE TROUVANT AUSSI BIEN DERRIERE LE VEHICULE14 QUE DEVANT LUI16 ET SUR SES COTES15. DES INDICATIONS COMPLEMENTAIRES17 PERMETTENT DE CONNAITRE L'ELOIGNEMENT DES OBSTACLES MOBILES ET LEUR VITESSE. LA VISUALISATION A LIEU PAR PROJECTION SUR UN REVETEMENT REFLECHISSANT DU PARE-BRISE, OU PAR EXCITATION D'UN REVETEMENT PHOTOLUMINESCENT, OU PAR ACTIVATION D'UN REVETEMENT ELECTROLUMINESCENT. APPLICATION: SECURITE ROUTIERE.

Description

SYSTEME D'AIDE A LA CONDUITE AUTOMOBILE
L'invention concerne un système d'aide ou d'assistance à la conduite automobile, du type général comprenant au moins un dispositif classique de détection d'obstacles autonome coopérant éventuellement avec au moins une unité de traitement et de calcul, qui permet la visualisation des obstacles ainsi détectés, sans détourner l'attention du conducteur de la route devant lui, qu'il observe à travers le pare-brise.En particulier, l'invention se rapporte à un système de visualisation des informations détectées en ce qui concerne la présence d'obstacles fixes et/ou mobiles et, éventuellement, l'indication de leurs emplacements approximatifs par rapport au véhicule, sur une zone du pare-brise, située sensiblement au niveau du champ visuel normal du conducteur, sans lui procurer de gêne sensible et sans l'obliger à détourner les yeux pour les apercevoir, c'est-à-dire sans le distraire de l'observation attentive de la route devant lui. Autrement dit, les informations provenant de la détection d'obstacles obtenue par des moyens classiques, tels qu'un radar embarqué, sont selon l'invention superposées sous la forme d'indications complémentaires à l'information visuelle normale provenant à travers le pare-brise.

Pour afficher la présence d'un obstacle situé dans le faisceau d'une antenne de radar et renvoyant une onde réfléchie (écho), il est bien connu d'utiliser des tubes à rayons cathodiques soit avec une modulation par une déflexion dans un sens perpendiculaire à la déflexion représentant la distance (types A, J, K ou L, par exemple), soit avec une modulation d'intensité du faisceau d'électrons et une représentation de deux coordonnées (distance et gisement ou site, par exemple), lorsque l'antenne ou le faisceau est mobile et balaye l'espace environnant (types B et P ou panoramique, par exemple).

L'installation de tels tubes cathodiques, même plats, à bord d'un véhicule automobile, notamment dans des endroits où leurs écrans de visualisation ne détourneraient pas l'attention du conducteur de la route et qui permettrait une observation simultanée de celle-ci et de l'écran, paraît difficilement réalisable et leur coût avec ceux de leur environnement (alimentation T.H.T. et circuit de balayage) est relativement élevé.

Dans la publication FR-A - 2 160 885 (ou la DE-A - 2 158 793 correspondante), il a été proposé un dispositif d'affichage relativement simple et peu coûteux, composé d'un certain nombre d'indicateurs lumineux, tels que des diodes émettrices de lumière (DEL), alignés et représentant la voie en amont du véhicule portant l'installation. La distance (ou le temps) séparant le véhicule de l'obstacle réfléchissant l'onde émise (renvoyant l'écho) y est représentée par l'éloignement de l'indicateur allumé par rapport à un repère représentant l'origine (I'antenne) ou à un premier indicateur activé par l'impulsion émise.

La vitesse relative de l'obstacle n'y est indiquée que très approximativement, par les intervalles de temps séparant les instants d'allumage de deux indicateurs lumineux adjacents (si la vitesse relative est nulle sur une voie horizontale et droite, le même indicateur reste allumé).

Le principal inconvénient d'un tel dispositif d'affichage est constitué par le fait qu'il doit être monté sur le tableau de bord ou juste au-dessus de celui-ci et son observation peut inciter le conducteur à baisser les yeux. Un autre inconvénient est représenté par le fait qu'il ne permet d'indiquer que la présence de l'obstacle et sa distance (ou le temps résiduel approximatif avant contact avec lui), mais non pas sa position relative par rapport à la voie suivie par le véhicule.

Le procédé et le système de sa mise en oeuvre, objets de la présente invention, permettent dans certains de leurs modes d'exécution ou de réalisation, d'éviter l'un et/ou l'autre des inconvénients du dispositif précité, ainsi que ceux des afficheurs à tube à rayons cathodiques, alpha-numériques ou autres, devant être localisés au niveau du tableau de bord du véhicule de façon à détourner l'attention du conducteur de la voie en amont.

Par ailleurs, en utilisant un appareil de détection d'obstacles du genre radar, de type particulier, e procédé et le système, objets de l'invention, permettent de distinguer les obstacles situés devant le véhicule de ceux situés à sa gauche ou à sa droite et de les afficher ou visualiser de manière distincte.En outre, si le véhicule est également équipé de détecteurs d'obstacles de type hertzien, ultrasonore ou lumineux (inrarouge) à réflexions (échos), dont les faisceaux sont respectivement orientés vers l'arrière de façon à couvrir notamment les angles morts des cotés gauche et droite du véhicule, le dispositif d'affichage ou de signalisation, suivant l'invention, permet de visualiser ou d'afficher les objets dont la présence a été détectée par ceux-ciO
L'invention a pour objet un système d'aide ou d'assistance à la conduite automobile dans lesquels les obstacles détectés par des moyens de détection classiques ou connus en soi, sont affichés sur le même champ visuel que celui utilisé par le conducteur pour observer la route devant lui.

Suivant l'invention, cet affichage est effectué à l'aide de symboles visualisés sélectivement sur le pare-brise du véhicule, en fonction des indications fournies par des capteurs de conditions extérieures.

Selon un mode de réalisation de l'invention, ces symboles sont visualisés par illumination d'un revêtement en un matériau faisant office de miroir sensiblement semi-transparent et disposé sur le pare-brise, par au moins une source lumineuse.

Selon un autre mode de réalisation, on dispose sur le pare-brise un revêtement en matériau photoluminescent que l'on excite par un rayonnement approprié, par exemple de l'ultra-violetO
Selon encore un autre mode de réalisation, on dispose sur le pare-brise un revêtement en matériau électroluminescent, ce revê- tement comportant plusieurs zones individuelles conformées selon les différents symboles à visualiser et excitées sélectivement par une source d'énergie appropriée.Dans les deux premiers modes de réalisation précités, les symboles peuvent être déterminés par une conformation correspondante soit du revêtement, soit des sources lumineuse ou d'excitation, et dans ce dernier cas, la ou les sources peuvent être occultées sélectivement par des fentes de forme correspondant aux symboles, ou avoir elles-mêmes la forme des symboles et être activées sélectivement (s'il y a une seule source elle peut comporter plusieurs parties activables indépendamment les unes des autres). Dans le cas de l'utilisation de fentes, celles-ci peuvent être respectivement équipées d'obturateurs mobiles dont l'escamotage est commandé électriquement en fonction des informations ou données fournies par les moyens de détection etlou de localisation d'obstacles.Les fentes peuvent présenter des formes différentes et/ou être munies de filtres de couleurs différentes, afin de permettre la distinction entre obstacles de nature et/ou d'emplacements différents. Pour permettre une meilleure visibilité de l'affichage par projection, le verre du pare-brise peut être teinté ou rendu partiellement réfléchissant ou diffusant par d'autres moyens connus et/ou l'intensité lumineuse de la source peut être modifiée automatiquement en fonction de la luminosité ambiante à l'extérieur du véhicule.

Le principal avantage de la visualisation de symboles sur la zone du pare-brise située devant le conducteur est constitué par le fait que ceux-ci constituent des indications complémentaires superposées à l'information visuelle normale résultant de l'observation de la route, sans la perturber.

Il est à remarquer ici qu'au lieu d'utiliser des obturateurs insérés entre la ou les sources lumineuses ou ultra-violets et les fentes, et entraînés par des mécanismes électromagnétiques du type relais (à bobine fixe), on peut utiliser des miroirs pivotants entraînés par des mécanismes du type à bobine mobile (genre galvanomètre).

Dans le mode de réalisation selon lequel les symboles font partie de zones électroluminescentes réalisées en couches minces, ces couches peuvent être incorporées au pare-brise ou être rapportées sur celui-ci, et comportent, de façon connue en soi, des électrodes d'excitation et des conducteurs reliant celles-ci à une source de tension d'excitation via des commutateurs, de préférence électroniques.

Dans le mode de réalisation, selon lequel on utilise un revêtement du type miroir semi-transparent ou photoluminescent, du pare-brise, les symboles peuvent être des dépits individuels d'un tel revêtement conformés selon les symboles utilisés, chacun de ces symboles étant éclairé par une source lumineuse correspondante dont la projection sur le pare-brise illumine une surface de même forme que le symbole, mais de dimensions légèrement supérieures à ce symbole, qui est centré au repos par rapport à la surface illuminée, de façon que lorsque le véhicule en question se déplace, les trépidations qu'il peut transmettre aux différentes sources lumineuses n'influencent pas l'illumination des symboles qui restent éclairés en totalité, sans tremblotements.Bien entendu, lorsque le revêtement photoluminescent est du type à excitation par un rayonnement ultra-violet, le pare-brise, ou son strate extérieur, lorsqu'il est du type laminé, est opaque ou rendu opaque au rayonnement ultra-violet extérieur au véhicule, et, de préférence, les autres vitres du véhicule sont également opaques ou rendues opaques à ce rayonnement.

Suivant le mode de réalisation préféré de l'invention, en ce qui concerne les moyens de détection d'obstacles, ceux-ci sont agencés de manière à indiquer non seulement leur présence et leur distance approximative et/ou, en tenant compte de la vitesse du véhicule les comportant, la vitesse relative entre le véhicule et l'obstacle ou, notamment à partir des informations précédentes, le temps qui reste jusqu'au contact (collision) ou jusqu'à la prise d'une décision de décélération (freinage), mais également des informations topologiques concernant la position de l'obstacle par rapport à la voie empruntée par le véhicule en question. Plus précisément, les moyens de détection permettent de distinguer, dans ce mode de réalisation préféré, si des obstacles présents en amont du véhicule sont situés droit devant ou à droite ou à gauche par rapport à lui.En ce qui concerne l'affichage sur le pare-brise, il est agencé de façon à permettre la visualisation de ces localisations de manière naturelle, c'est-à-dire que les obstacles mobiles du devant sont représentés par des surfaces éclairées se déplaçant le long d'une ligne d'apparence verticale située au milieu de la zone d'affichage, ceux à droite sont représentés par des symboles situés le long d'une ligne latérale à droite de la ligne du milieu et ceux à gauche sont représentés le long d'une ligne latérale à gauche de cette dernière, ces deux lignes latérales continues ou discontinues, étant légèrement convergentes vers le haut du pare-brise de façon à réaliser un effet de perspective.

Les moyens de détection et de localisation d'obstacles nécessaires à l'obtention d'une telle distinction topologique peuvent être constitués par un appareil du type radar ayant une antenne de type dit "monopulse", ou bien un radar à commutation de faisceaux ou à balayage électronique. Un tel radar est réalisé de manière à indiquer non seulement la distance séparant l'obstacle du véhicule, mais également l'angle d'incidence de l'onde réfléchie par rappport à l'axe de ce dernier. Ce radar permet également de distinguer entre des obstacles fixes et mobiles, et, avantageusement, de déterminer la vitesse relative entre le véhicule qu'il équipe et les véhicules autour de lui, et de signaler l'éventualité du déboîtement d'un véhicule qui s'est rapproché du véhicule le précédant et dont la vitesse est ou a été supérieure à celle de ce véhicule précédent.

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, on utilise des radars à trois faisceaux, à possibilité d'élargissement des faisceaux, par exemple du type connu à diode PIN, à modulation de fréquence à grande excursion de fréquence, de l'ordre de plusieurs dizaines de MHz, fonctionnant de préférence à une fréquence d'au moins 10 à 20 GHz, à polarisation circulaire. De tels radars à composants à l'état solide présentent l'avantage d'être relativement peu onéreux, une grande excursion de fréquence combinée avec la polarisation circulaire permettant d'éviter pratiquement toute interférence avec les ondes des radars des véhicules adjacents ou venant en sens inverse.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation, pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin 'annexé, sur lequel:
- la figure 1 est une vue de l'intérieur schématique et partielle d'un poste de conduite d'un véhicule automobile avec le pare-brise de celui-ci utilisé, conixormément à l'invention, à l'affichage d'obstacles détectés à l'aide de moyens de détection et/ou de localisation d'obstacles de type connu en soi;
- la figure 2 représente une vue latérale partielle et schématique, en coupe longitudinale, d'un poste de conduite illustrant un mode de réalisation d'un dispositif d'affichage par projection sur la face interne d'un pare-brise fortement incliné, conformément à l'invention ; et
- la figure 3 est une vue latérale partielle et schématique, en coupe d'un poste de conduite illustrant un mode de réalisation d'un dispositif d'affichage par projection d'un rayonnement d'excitation sur la face interne d'un pare-brise vertical ou pratiquement vertical, conformément à l'invention.

Sur la figure 1, on a représenté une vue partielle arrière du poste de conduite d'un véhicule automobile, permettant d'illustrer le système d'aide à la conduite en ce qui concerne l'affichage des informations recueillies à l'aide de moyens de détection et/ou de localisation d'obstacless et, conformément à l'invention, ces informations sont matérialisées par visualisation de symboles sur la face interne du pare-brise, de façon à les superposer aux informations visuelles normales perçues par le conducteur à travers ce dernier.

On y a représenté en 1 le pare-brise transparent à travers lequel le conducteur peut observer la route devant lui et en 2 le tableau eie bord comprenant le panneau d'instruments et d'indicateurs lumineux (voyants) 3 disposé de manière centrée au-dessus de la colonne de direction 4 portant le volant (non représenté) Le panneau 3 qui constitue la face arrière (tournée vers l'intérieur) d'un boîtier 6 creux, intégré au tableau de bord 2, porte des voyants de signalisation V, un tachymètre T, une montre de bord M, un indicateur de température du fluide réfrigérant R et un indicateur de la jauge à carburant C.Le boîtier 6 contient, dans un des modes de réalisation, les sources lumineuses (non représentées sur la figure 1) nécessaires à la projection des informations à afficher sur le pare-brise 1 dans la zone d'affichage 7 délimitée sur la figure 1 par des tirets. Bien entendu, si ce boîtier n'est pas suffisamment grand, on prévoit un boîtier distinct, disposé en un endroit approprié et pouvant loger les sources lumineuses et leurs circuits de commande.

On a représenté, dans la zone d'affichage 7, un exemple de jeu de symboles destinés à être visualisés sélectivement dans cette zone 7. Une partie de ces symboles correspond à des obstacles fixes: glissières de sécurité bordant des voies de circulation d'autoroute, arbres, bâtiments, etc..., et l'autre partie à des obstacles mobiles, c'est-à-dire des véhicules se trouvant à proximité du véhicule représenté ici, que l'on appellera par la suite véhicule équipé.

Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, qui se rapporte au cas où le jeu de symboles permet de visualiser les obstacles pouvant se présenter sur une route à trois voies de circulation de même sens d'une autoroute, les obstacles fixes, qui sont en l'occurrence les rails de sécurité bordant cette route, sont représentés chacun par un double trait 8, ces deux double traits 8 étant disposés, dans la zone 7, de façon à se superposer, aux yeux du conducteur, au moins approximativement aux rails réels, pour lui procurer le meilleur effet de simulation possible, de tels obstacles étant facilement détectables par des radars et identifiables en tant que fixes. Bien entendu, pour reproduire l'effet de perspective perçu par le conducteur, ces deux double traits doivent être non pas parallèles, mais convergents vers le haut du pare-brise.Pour tenir compte des courbes de la route, les extrémités supérieures des traits 8 comportent chacune un embranchement à gauche 9 et un embranchement à droite 10. Bien entendu, pour approcher au mieux la réalité, il faudrait que les angles de ces embranchements 9 et 10 par rapport aux traits 8 puissent être adaptés aux différents rayons de courbure des routes, mais, pour simplifier la réalisation, on peut considérer qu'il suffit de signaler au conducteur qu'un virage à droite ou à gauche va bientôt se présenter, ces embranchements n'étant visualisés qu'à partir d'un certain rayon de courbures Selon une variante (non représentée), on peut prévoir plusieurs embranchements tels que 9 et 10 faisant des angles différents par rapport aux droites 8, de façon à visualiser des virages de différents rayons de courbure.Selon une autre variante (non représentée), on se contente des seuls embranchements 9 et 10, mais on peut faire varier leur luminosité et/ou leur couleur en fonction du rayon de courbure du virage à venir, et éventuellement on peut leur associer un signal sonore pour signaler des virages de faible rayon de courbure.

Bien entendu, lorsque la route suivie par le véhicule équipé a une largeur différente, on commande la visualisation d'autres doubles traits (non représentes pour ne pas surcharger le dessin) dont l'écartement correspond sensiblement à la largeur de la route, afin qu'ils se superposent au moins approximativment aux bords de la route.

Si la route suivie par le véhicule équipé ne comporte pas de rails de sécurité du type précité, les traits 8 peuvent alors visualiser les bords de la route, les obstacles fixes étant alors des arbres, des haies, ou des immeubles bordant la route, et que des radars peuvent également détecter. Dans ce cas, les traits 8 se superposent non pas à ces obstacles, mais aux bords de la chaussée. Si la route suivie n'est bordée d'aucun tel obstacle fixe, on peut soit ne pas visualiser les traits 8, soit munir le véhicule de moyens appropriés détectant la transition entre le revêtement de la chaussée et la bordure de la route (terre, herbage, sable, etc...) et commandant la visualisation des traits 8, et, le cas échéant, des embranchements 9 ou 10.

Pour compléter le réalisme de la visualisation, pour figurer plusieurs voies de circulation d'une même route, on ajoute, selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, des traits 11 qui, lorsqu'ils sont visualisés, se superposent sensiblement aux délimitations des voies de circulation (lignes continues ou discontinues tracées sur la chaussée, lorsqu'elles existent), ou en tout cas figurent les délimitations des couloirs de roulement d'une route à plusieurs voies lorsque ces délimitations ne sont pas tracées. Ces lignes 1 1 peuvent être de simples traits, des lignes discontinues, de même couleur et/ou luminosité que les traits 8, ou différentes.Ces lignes 11 peuvent être complétées par des embranchements 12 (gauche) et 13 (droite) similaires aux embranchements 9 et 10, et visualisés dans les mêmes conditions que ces derniers. Ces embranchements 12 et 13 peuvent également être multiples, pour figurer des virages de différents rayons de courbure.

Bien entendu, le nombre de lignes 11 visua!isées et leur emplacement dépendent de la largeur de la route et de la voie suivie par le véhicule équipé.

La zone d'affichage 7 comporte ensuite des symboles d'obstacles mobiles, c'est-à-dire de véhicules roulant sur la même route que le véhicule équipé. Les véhicules se trouvant derrière le véhicule équipé sont -repérés par des symboles 14 se trouvant tout en bas de la zone 7, dans le couloir de circulation correspondant. Bien entendu, si plusieurs véhicules successifs suivent le même couloir que le véhicule équipé, derrière lui, le symbole 14 correspondant ne figure que le véhicule le plus proche d'entre eux.Selon une variante avantageuse de l'invention, la distance du ou des véhicules, symbolisés en 14, par rapport au véhicule équipé peut être figurée approximativement par une luminosité et/ou une couleur et/ou une dimension correspondante du symbole 14
Selon une caractéristique importante de l'invention, lorsque la vitesse d'un véhicule arrière symbolisé en 14, est plus élevée que celle du véhicule équipé, et que ce véhicule arrière se rapproche du véhicule équipé, on fait clignoter le symbole 14 visualisé, pour signaler que ce véhicule arrière est susceptible de doubler le véhicule équipé, et ce, lorsque la distance entre les deux véhicules devient inférieure à une limite déterminée, cette limite pouvant varier en fonction de leurs vitesses respectives, le clignotement du symbole 14 étant un moyen simple à réaliser, et facile à interpréter comme étant une possibilité de doublement par le véhicule arrière, au même titre que l'actionnement du clignotant classique de ce véhicule.

Selon une variante de l'invention, on peut également visualiser dans la zone 7 le ou les véhicules se trouvant sensiblement à la même hauteur que le véhicule équipé, c'est-à-dire à sa droite et à sa gauche, s'il y a au moins deux voies de roulement.

Les symboles 15 se rapportant à ce cas peuvent être disposés en bas de la zone 7, à ses extrémités gauche et droite Pour éviter toute confusion avec les véhicules arrière, les symboles 15 peuvent avoir une forme et/ou une orientation et/ou une couleur différentes des celles des symboles 14. Dans le cas de la figure 1, les symboles 14 sont des rectangles dont le grand côté est horizontal, alors que les symboles 15 sont des rectangles dont le grand coté est vertical, mais on peut adopter d'autres formes et orientations.

En ce qui concerne le ou les véhicules se trouvant devant le véhicule équipé, et que l'on appellera par la suite "véhicules avant", on peut les représenter, dans la voie de roulement qu'ils suivent par des rectangles dont les dimensions et/ou la luminosité sont inversement proportionnelles à leur éloignement du véhicule équipé. On peut également adopter un code de couleurs pour ces rectangles, par exemple le rouge pour une faible distance, I'orange pour une distance moyenne, et le vert pour une distance suffisamment grande pour assurer une bonne sécurité (supérieure à la distance de freinage estimée du véhicule équipé, dans les conditions d'environnement du moment par exemple).

Toutefois, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, et représenté sur la figure 1, on utilise une représentation inspirée de la règle dite "des trois V". Selon cette règle, mise en application actuellement sur quelques portions d'autoroutes, on appose sur la chaussée des marquages équidistants, généralement en forme de "vu'.

La distance entre les marquages successifs est déterminée de telle façon que lorsqu'un conducteur n'en voit jamais plus d'un à la fois entre le véhicule qui le précède et le sien, leur distance mutuelle n'est pas suffisante pour éviter tout risque de collision en cas de freinage brusque du véhicule de devant; lorsqu'il n'en voit jamais plus de deux à la fois, leur distance mutuelle est telle qu'elle pourrait permettre d'éviter des risques de collision dans les conditions de roulement favorables (sol sec, bon état du véhicule, bonne visibilité, attention du conducteur non relâchée...); alors que lorsque le conducteur en voit au moins trois à la fois, les risques de collision sont pratiquement inexistants même si le sol est mouillé.

Pour mettre en pratique cette règle, on a prévu de visualiser dans la zone 7, pour chaque couloir de roulement possible, trois rectangles 16, avec un "V" 17 en-dessous de chacun d'eux. Bien entendu, un seul des trois rectangles 16 d'une même voie de roulement peut être visualisé à la fois, mais tous les "V" 17 se trouvant en-dessous de lui sont visualisés. Ainsi, si le rectangle 16 du haut est visualisé, les trois "V" 17 sont également visualisés en même temps, puisque tous les trois sont situés en-dessous de lui.

Selon l'invention, on peut également faire varier la luminosité et/ou les dimensions et/ou la couleur des rectangles 16 en fonction de l'éloignement du véhicule avant. Les positions en hauteur des rectangles 16 dans la zone d'affichage 7 sont déterminées de façon à les faire se superposer au moins approximativement aux images des véhicules avant tels qu'observés dans la réalité par un conducteur de taille moyenne assis dans le véhicule équipé. On peut prévoir un dispositif de réglage à commande par commutateur à plusieurs positions ou par potentiomètre, permettant au conducteur de régler la position en hauteur de ces rectangles 16 pour l'adapter à sa taille.

Selon une autre caractéristique de l'invention, on visualise dans la zone 7 des véhicules dont la route coupe celle suivie par le véhicule équipé au-devant de celui-ci, si la vitesse de ces véhicules à l'approche de la route suivie par le véhicule équipé ne diminue pas fortement et n'est pas nulle à l'intersection (c'est-à-dire si ces véhicules sont susceptibles de ne pas s'arrêter à l'intersection, et de présenter ainsi un danger). De tels véhicules sont symbolisés par des rectangles 18 disposés à peu près à mi-hauteur de la zone 7, près de ses bords droit et gauche.La luminosité et/ou la couleur de ces rectangles 18 peuvent être fonction de leur vitesse: leur couleur peut par exemple être rouge si leur vitesse à l'approche de l'intersection est élevée, orange si elle est moyenne et verte si elle est faible, et ils peuvent disparaître si le véhicule correspondant s'arrête. On peut également faire clignoter ces rectangles si la vitesse des véhicules correspondants ne diminue pas significa tivement, et même déclencher un signal sonore.

Bien entendu, les symboles décrits ci-dessus ne sont pas tous visualisés (c'est-à-dire rendus visibles au conducteur) à la fois, mais seuls ceux correspondant à la situation instantanée le sont, les autres sont "latents" ou disponibles, et ne sont visualisés que lorsqu'ils ont lieu de l'être (changement de largeur de la route, apparition d'autres véhicules, etc..) La luminosité de ces symboles est, bien entendu, adaptée aux conditions d'éclairage extérieur, à l'aide de moyens bien connus en soi.

Dans le cas où ces symboles font partie d'un revêtement disposé sur le pare-brise, ce revêtement doit être pratiquement transparent en l'absence de visualisation, et ne doit donner lieu à aucun phénomène optique gênant (par exemple, il ne doit produire aucun reflet ou diffraction lorsque le pare-brise est éclairé par les phares d'une voiture venant en sens inverse). Lorsque les symboles sont visualisés, ils ne doivent pas masquer sensiblement la vue du conducteur, ni lui fatiguer les yeux (en particulier, leurs dimensions ne doivent pas être trop grandes, et leur luminosité ne doit pas être trop élevée). De façon avantageuse, les symboles visualisés se comportent comme des surfaces semi-transparentes, et permettent ainsi au conducteur de bien voir la partie de route à laquelle ils se rapportent.

Sur la figure 2, on a représenté une vue partielle en coupe transversale en élévation d'un poste de conduite pour illustrer une disposition simple de l'affichage par projection n'utilisant qu'une source lumineuse.

La source lumineuse unique 19 de type rectiligne allongé, telle qu'un tube fluorescent, est disposée perpendiculairement à l'axe du véhicule, au fond du boîtier 6 (vers l'avant). Elle est symbolisée par un cercle. Un miroir 20 est disposé en regard de la source 19 de telle sorte que la lumière émise par elle soit réfléchie vers le haut, afin qu'à travers des fentes 21 pratiquées sur la face supérieure 22 du boîtier 6 une partie en atteigne la face interne du pare-brise 1. Il est à remarquer qu'il est préférable que la paroi supérieure 22 soit légèrement inclinée vers l'avant de telle sorte que la lumière, même diffusée, qui en émerge n'atteigne pas directement les yeux du conducteur, pour ne pas le gêner quand il fait sombre.

Les fentes 21 sont disposées de façon à projeter sur la zone d'affichage 7 du pare-brise 1 le jeu de symboles 8 à 18 décrit cidessus. Les fentes 21 sont sélectivement occultées par des volets mobiles 23, commandés de façon connue en soi par des moyens, par exemple des électroaimants (non représentés) branchés à la sortie d'un circuit (non représenté) de traitement des informations fournies par des capteurs d'obstacles (non représentés non plus) disposés en nombre suffisant sur le véhicule équipé. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ces capteurs sont des radars à trois faisceaux, avec possibilité d'élargissement, à diode PIN, à modulation de fréquence, fonctionnant avec une porteuse d'au moins 10 à 20 GHz environ, à polarisation circulaire, avec une grande excursion de fréquence, de plusieurs dizaines de MHz, par exemple d'au moins 50 MHz. De tels radars étant bien connus, et ledit circuit de traitement de leurs informations étant de réalisation évidente pour l'homme de l'art à la lecture de la présente description, ils ne seront pas décrits plus en détail.

Selon une variante de l'invention, au lieu de la source unique 19, du miroir fixe 20, des volets obturateurs 23, on utilise, de façon non représentée, une ou plusieurs sources associées le cas échéant à des miroirs pivotants, remplissant le même office.

Bien entendu, les sources utilisées ne doivent pas être directives, sinon le conducteur ne verrait aucun symbole en déplaçant la tête.

La zone d'affichage 7 peut se comporter soit en miroir semi transparent (à condition, bien sur, que le pare-brise 1 soit suffisamment oblique!, et dans ce cas, elle comporte une couche d'un matériau approprie semi-refléchissant, la source 19 étant alors une source lumineuse classique telle qu'un tube fluorescent, soit en surface photoluminescente, la source 19 étant alors une source de rayonnement d'excitation, par exemple de rayonnement ultra-violet.

Dans ce dernier cas, au moins le pare-brise comporte une couche filtrante arrêtant les rayonnements ultra-violets extérieurs. La couche photoluminescente, ou la couche semi-réfléchissante, peut être déposée uniquement aux endroits où doivent apparaître les symboles, les portions de couche ainsi déposées ayant la forme des symboles à visualiser. De préférence, les dimensions des zones élémentaires ayant les formes des symboles désirés, sur le parebrise, éclairées ou excitées par la (ou les) source(s) 19 sont légèrement plus grandes que celles desdites portions de couche déposées, de façon que ces portions soient toujours éclairées ou excitées en totalité, même quand la (les) source(s) et/ou le (les) miroir(s) sont soumis à des vibrations.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention (non représenté), on utilise une couche de matériau électroluminescent, qui ne nécessite pas de source d'illumination ou d'excitation. Les différentes zones de la couche mince électroluminescente sont conformées selon les symboles à visualiser, et elles sont reliées par des conducteurs, en couche mince également, à un circuit de commande approprié. Bien entendu, la couche électrolumincescente et les conducteurs sont suffisamment transparents pour ne pas gêner la vue de l'automobiliste.

Dans les trois modes de réalisation de couches décrits cidessus, ces couches peuvent être soit disposées sur la face interne du pare-brise, et dans ce cas, elles sont recouvertes d'une couche de protection, par exemple du vernis ou une feuille de matière plastique transparente, soit insérées entre deux strates du pare-brise si celui-ci est du type lamifié. Dans le cas oil l'on utilise une couche photoluminescente, si le pare-brise n'est pas en un matériau arrêtant les rayons ultra-violets, ou ne comporte pas une couche susceptible de les arrêter, on dépose sous cette couche photoluminescente une couche arrêtant les rayons ultra-violets. De préférence, les autres vitres du véhicule, ou tout au moins les vitres avant, sont en un matériau, ou comportent une couche, arrêtant également les rayons ultra-violets.

Lorsque, comme représenté sur la figure 3, le pare-brise 24 du véhicule est sensiblement vertical, comme c'est le cas pour des camions ou des autocars par exemple, on peut, bien entendu, utiliser une couche électroluminescente, mais on ne peut plus utiliser le dispositif d'illumination ou d'excitation représenté sur la figure 2.

Dans ce cas, on fixe au plafond 25 du véhicule un dispositif projecteur 26 comportant, comme le boîtier 6 du mode de réalisation de la figure 2, soit un dispositif de projection de symboles, le pare-brise 24 comprenant alors une couche semi-réfléchissante, soit un dispositif d'excitation, le pare-brise comprenant alors une couche photoluminescente. L'emplacement du dispositif 26 par rapport au plafond 25 du véhicule est déterminé de façon à visualiser les symboles désirés de la façon représentée sur la figure 1.

Selon une variante de l'invention, le pare-brise peut être conformé en miroir holographique de la façon indiquée par exemple dans la demande de brevet européren 0 007 039 ou dans la demande de brevet français 82 15906 ou 82 15907.

Selon un mode de réalisationde l'invention, non représenté, on visualise le véhicule se trouvant éventuellement devant le véhicule équipé par un rectangle dont la dimension est fonction de son éloignement, et disposé dans la zone de visualisation de façon que le conducteur du véhicule équipé le voie pratiquement sous le même angle et au même emplacement où il verrait le véhicule réel. Les véhicules se trouvant derrière le véhicule équipé sont visualisés de la façon déjà décrite (rectangles 14 et 15).Les véhicules se trouvant devant le véhicule équipé, mais sur une voie de circulation parallèle à celle qu'il suit, aussi bien sur sa gauche que sur sa droite, sont visualisés à chaque fois par un simple trait bordant à gauche et à droite la voie de circulation suivie par le véhicule équipé, et orienté de la même façon que les traits 11 de a figure 1 ; ce trait s'étend de haut en bas de la zone 7 s'il y a des véhicules proches et des véhicules lointains, et ne s'étend que dans la partie haute de la zone 7 si tous les véhicules de la voie de circulation considérée sont lointains, et dans la partie basse de cette zone s'il nly a qu'un véhicule proche. Bien entendu, ces traits ne sont visualisés que s'il y a des véhicules devant le vehicule équipé.Ces traits ou portions de traits peuvent être clignotants lorsque les véhicules correspondants sont susceptibles de débotter. Ainsi, lorsque le conducteur du véhicule équipé ne voit pas de trait sur sa gauche, ou éventuellement sur sa droite, il peut déboîter et doubler librement un véhicule se trouvant devant lui sur la même voie de circulation. S'il voit une portion de trait en bas de l'écran, il ne peut pas doubler du côté de ce trait, et s'il voit une portion de trait en haut de l'écran, il peut doubler, mais avec précaution, cela sous réserve qu'il n'y ait pas de véhicule arrière proche sur la voie de circulation sur laquelle il veut s'engager. En outre, les barrières de sécurité peuvent être représentées par des traits pointillés se superposant sensiblement aux images des barrières réelles, de la façon décrite ci-dessus.

Bien entendu, dans tous les modes de réalisation décrits cidessus, les véhicules venant en sens inverse par rapport au véhicule équipé, sur une voie de circulation adjacente, sont également visualisés. Les symboles correspondants peuvent être les mêmes que ceux se rapportant aux véhicules roulant dans le même sens que le véhicule équipé, ou bien peuvent être différents, par exemple ils peuvent avoir une couleur et/ou une luminosité différente, et/ou peuvent clignoter selon un rythme différent de celui des véhicules roulant dans le même sens, ce rythme pouvant s'accélérer au fur et à mesure de leur approche.

Selon une variante, au lieu de symboliser le véhicule se trouvant éventuellement devant le véhicule équipé, sur la même voie de circulation, par un rectangle, ou en plus de cette symbolisation, on visualise le temps restant avant une éventuelle collision entre ces deux véhicules, lorsque leur distance mutuelle diminue, en supposant que la vitesse de diminution de cette distance reste constante, c'est-à-dire en supposant que la vitesse du véhicule équipe ne dinimue pas à l'instant du calcul de ce temps, qui est bien entendu réactualisé à intervalles suffisants pour tenir compte de variations de vitesses d'au moins un de ces deux véhicules, cette réactualisation n'étant pas trop rapide pour que le conducteur du véhicule équipé ait le temps d'en prendre connaissance.

Selon une autre variante, on peut afficher également la distance séparant le véhicule équipé de celui le précédant.

Claims

R E V E N DI CA T 10 N S

1. Système d'aide ou d'assistance à la conduite automobile disposé dans un véhicule automobile dit "véhicule équipé", du type général comprenant au moins un dispositif classique de détection d'obstacles autonome coopérant éventuellement avec au moins une unité de traitement et de calcul, qui permet l'affichage des obstacles ainsi détectés, sans détourner l'attention du conducteur de la route devant lui, qu'il observe à travers le pare-brise, caractérisé par le fait que cet affichage est effectué à l'aide de symboles (8 à 18) visualisés sélectivement sur le pare-brise (8) du véhicule, en fonction des indications fournies par des capteurs de conditions extérieures.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les symboles sont visualisés par illumination d'un revêtement en un matériau faisant office de miroir sensiblement semi-transparent et disposé sur le pare-brise, par au moins une source lumineuse (19).

3. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on dispose sur le pare-brise un revêtement en matériau photoluminescent que l'on excite par un rayonnement approprié, par exemple de l'ultra-violet.

4. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le pare-brise est conformé en miroir holographique.

5. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on dispose sur le pare-brise un revêtement en matériau électroluminescent, ce revêtement comportant plusieurs zones individuelles conformées selon les différents symboles (8 à 18) à visualiser et excitées sélectivement par une source d'énergie appropriée.

6. Système selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérise par le fait que les symboles sont déterminés par une conformation correspondante du revêtement.

7. Système selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que les symboles sont déterminés par une conformation correspondante d'au moins une source lumineuse ou d'excitation.

8. Système selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la source éclaire des fentes (21), occultées sélectivement, de forme correspondant aux symboles à visualiser.

9. Système selon la revendication 7, comportant plusieurs sources, caractérisé par le fait que ces sources ont elles-mêmes la forme des symboles à visualiser et sont activées sélectivement.

10. Système selon la- revendication 7, comportant une seule source, caractérisé par le fait que cette source comprend plusieurs parties activables indépendamment les unes des autres, et ayant chacune la forme des symboles à visualiser.

11. Système selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les fentes sont équipées d'obturateurs mobiles dont l'escamotage est commandé électriquement.

12. Système selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les fentes coopèrent chacune avec un miroir pivotant à commande électrique.

13. Système selon l'une des revendications 2 ou 6 à 12, caractérisé par le fait que l'intensité lumineuse de la source est modifiée automatiquement en fonction de la luminosité ambiante à l'extérieur du véhicule.

14. Système selon l'une des revendications 2, 3 ou 6 à 13, caractérisé par le fait que les symboles à visualiser sont des dépots individuels du revêtement conformés selon ces symboles, chacun de ces dépôts étant éclairé par une source lumineuse correspondante dont la projection sur le pare-brise illumine une surface de même forme que le symbole, mais de dimensions légèrement supérieures à celles du symbole.

15. Système selon l'une des revendications 3 ou 6 à 12, utilisant une source d'excitation à rayonnement ultraviolet, caractérisé par le fait que le pare-brise, ou au moins son strate extérieur sil est du type laminé, est opaque ou rendu opaque au rayonnement ultra-violet extérieur au véhicule.

16. Système selon la revendication 15, caractérisé par le fait que les autres vitres du véhicule sont opaques ou rendues opaques au rayonnement ultra-violet.

17. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de détection d'obstacles indiquent leur présence et leur distance approximative et, lorsqu'il s'agit d'obstacles mobiles, la vitesse relative du véhicule équipé de ces moyens par rapport à celle de ces obstacles.

18. Système selon la revendication 17, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détection fournissent des informations topologiques concernant la position de l'obstacle par rapport à la voie suivie par le véhicule en question.

19. Système selon l'une des revendications 17 ou 18, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détection comportant un radar à antenne de type "monopulse".

20. Système selon l'une des revendications 17 ou 18, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détection comportent un radar à commutation de faisceaux.

21. Système selon l'une des revendications 17 ou 18, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détection comportent un radar à balayage électronique.

22. Système selon l'une des revendications 17 à 21, caractérisé par le fait que le radar est un radar à modulation de fréquence à excursion de fréquence de plusieurs dizaines de MHz ayant une fréquence d'au moins 10 à 20 GHz environ.

23. Système selon la revendication 22, caractérisé par le fait que le radar est du type à polarisation circulaire.

24. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les symboles visualisant les obstacles mobiles ont des dimensions qui sont fonction de leur éloignement par rapport au véhicule équipé.

25. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les symboles visualisant les obstacles mobiles ont une luminosité qui est fonction de leur vitesse relative par rapport au véhicule équipé.

26. Système selon l'une quelconque des revendications précé dentes, caractérisé par le fait que les symboles visualisant les obstacles mobiles ont une couleur qui est fonction de leur distance au véhicule équipé.

27. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les symboles visualisant les obstacles mobiles susceptibles de changer de couloir de circulation sont clignotants.

28. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 23 ou 25 à 27, caractérisé par le fait que les symboles visualisant les obstacles mobiles se trouvant devant le véhicule équipé dans des voies de circulation adajacentes, ont une position, dans la zone de visualisation, qui est fonction de leur distance par rapport au véhicule équipé.

29. Système selon la revendication 28, caractérisé par le fait que lesdits symboles ont la forme de traits bordant, aux yeux du conducteur du véhicule équipé, la voie de circulation que suit son véhicule.

30. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les obstacles fixes sont visualisés par des traits différents de ceux symbolisant, le cas échéant, les obstacles mobiles, se superposant, aux yeux du conducteur du véhicule occupé, à ces obstacles lorsque ce sont des haies ou rails de sécurité bordant directement la route, ou se superposant aux bords de la route lorsque ces obstacles sont en retrait du bord de la route.

31. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 29, caractérisé par le fait que lorsqu'il n'y a pas d'obstacles fixes au bord de la route, ou à proximité, on visualise par des traits, différents de ceux symbolisant le cas échéant les obstacles mobiles, se superposant, aux yeux du conducteur du véhicule équipé, aux bords de la route.

32. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on visualise, lors de la présence d'un obstacle mobile devant le véhicule équipé, dans sa voie de circulation, le temps restant avant une éventuelle collision, lorsque leur distance mutuelle diminue, en supposant que la vitesse de diminution de cette distance reste constante9 ce temps étant périodiquement réactualisé.

33. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on symbolise la distance séparant le véhicule équipé d'un obstacle se trouvant devant lui, sur la même voie de circulation.

34. Syswerne selon la revendication 33, caractérisé par le fait que l'on utilise des symboles9 dont le nombre est fonction de la distance.

35. Système selon la revendication 33g caractérisé par le fait que l'on utilise des symboles dont la couleur est fonction de la distance.

36. Système selon la revendication 33 ou 359 caractérisé par le fait que l'on utilise des symboles dont la luminosité est fonction de la distance.

37. Système selon la revendication 333 caractérisé par le fait que l'on visualise par chiffres la valeur de la distance.

38. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lorsque le véhicule équipé suit une route à plusieurs voies de circulation on visualise par des traits, différents de ceux symbolisant les obstacles fixes et9 le cas échéant mobiles, délimitant, aux yeux du conducteur les différentes voies de circulation à l'exception des bordures de la route.

39. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ~ l'on visualise les obstacles mobiles susceptibles de couper la route suivie par le véhicule équipé

40. Système selon la revendication 399 caractérisé par le fait que l'on symbolise ces obstacles par des rectangles.

41. Système selon la revendication 40, caractérise par le fait que la couleur des ces rectangles est fonction de la vitesse à laquelle les obstacles abordent la route suivie par le véhicule équipé.

42. Système selon la revendication 40 ou 41, caractérisé par le fait que la luminosité de ces rectangles est fonction de la vitesse à laquelle les obstacles abordent la route suivie par le véhicule équipé.