FR2689651A1 - Dispositif de visualisation d'informations par réflexion sur l'écran de protection d'un tableau de bord de véhicule . - Google Patents

Dispositif de visualisation d'informations par réflexion sur l'écran de protection d'un tableau de bord de véhicule . Download PDF

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Abstract

Dispositif de visualisation d'informations lumineuses par projection sur un écran (9) à faces parallèles, (9', 9") assurant la protection d'un tableau de bord (1) de véhicule, d'une image émise par un afficheur (8), situé à l'extérieur de l'écran (9), et réfléchie sur celui-ci de façon à être perçue par le conducteur à partir de son poste de conduite, caractérisé en ce que le dédoublement de l'image, dû à la réflexion partielle des rayons lumineux (10) incidents sur la face extérieure (9') et la face intérieure (9") de l'écran (9), est supprimée, grâce à une adapation localisée de celui-ci, limitée à la zone de réflexion de l'image.

Description

DISPOSITIF DE VISUALISATION D'INFO1tMATIONS PAR
REFLEXION SUR L'ECRAN DE PROTECTION D'UN TABLEAU
DE BORD DE VERMICULE
La présente invention se rapporte au domaine technique de l'aide à la conduite automobile. Plus précisement, elle concerne un enrichissement des prestations offertes par les systèmes de visualisation d'informations sur un tableau de bord de véhicule.
La quantité d'informations d'aide à la conduite indispensables à un conducteur de véhicule automobile est aujourd'hui considérable, notamment en raison de la multiplication des systèmes de contrôle de fonctionnement embarqués. L'intégration d'ordinateurs de bord sur les véhicules, pose en particulier des problèmes de localisation difficilement surmontables, dès lors qu'on cherche à implanter leurs écrans d'affichage à proximité du volant. L'espace d'affichage disponible au sein des tableaux de bord s'avérant dans la plupart des cas insuffisant, les constructeurs ont été amené à chercher d'autres solutions, à ce problème d'implantation et d'encombrement. Celles-ci se doivent d'être satisfaisanfes, tant du point de vue de la visibilité, que de l'ergonomie.
I1 est bien entendu possible d'afficher certaines informations à l'extérieur du tableau de bord, notamment dans la partie centrale de la planche de bord. Pour des raisons de sécurité, cette délocalisation doit toutefois être réservée exclusivement à des informations indépendantes de la conduite proprement dite, telles que l'heure, la commande de l'autoradio, etc ...
Par ailleurs, des techniques sophistiquées permettent aujourd'hui de résoudre simplement ces problèmes d'affichage. Ainsi, il est désormais possible d'afficher certaines informations directement sur le pare-brise. La "Visualisation Tête Haute" (EI.U.D ), présente de nombreux avantages, dont celui de permettre un réglage en hauteur de l'affichage adapté à l'axe de vision du conducteur. La publication FR 2431 936 décrit à ce sujet un dispositif de visualisation par projection sur le pare-brise d'un-véhicule, à partir d'un tableau de bord luminescent, dont la vitre est recouverte d'un matériau polarisant. La polarisation de la vitre est orientée de façon telle, que seule la lumière ayant une composante verticale peut la traverser. De plus l'appareil de mesure et d'affichage luminescent du tableau de bord est orienté par rapport au pare-brise selon une direction permettant une atténuation maximum de la lumière polarisée, émise par cet appareil, puis réfléchie sur le pare-bnse.
D'autres constructeurs ont cherché au contraire à tirer le meilleur profit de la structure du tableau de bord lui-même. Un système d'affichage connu, illustré notamment par la publication DE 2064 025, consiste à projeter des symboles sur la glace tableau de bord, à partir d'afficheurs localisés dans la planche bord. Selon ce document, les symboles projetés sur l'écran correspondent, entre autres, à l'état d'usure des freins, à la charge de la batterie, à la pression d'huile, à l'allumage des feux de croisement, des feux de route, ou des indicateurs de direction.
Ce type d'affichage par projection sur la glace du tableau de bord, pose inévitablement un problème de clarté, lié à l'apparition d'une double image. Cette double image est engendrée par la réflexion partielle des rayons lumineux en provenance de l'afficheur sur la face extérieure de la glace du tableau de bord, et sur la face intérieure de celle-ci. Compte tenu de l'épaisseur de la glace (généralement de l'ordre de 3 mm), l'angle séparant les deux images (environ 9 minutes), s'avère le plus souvent supérieur au pouvoir séparateur de l'oeil humain. En l'absence d'une disposition particulière visant à supprimer la double image, le conducteur a donc une vison floue des informations projetées.
Une première solution au problème de netteté posé par l'apparition de la double image, consiste à déposer une couche anti-reflet sur la glace du tableau de bord. En dépit de son coût, cette solution donne de bons résultats sur les écrans en verre. En revanche, son application sur le plastique ou le plexiglass n'est pas satisfaisante, car elle entraine une réduction importante de la visibilité.
Sur certains véhicules, l'écran de protection du tableau de bord est constitué par un plastique teinté à forte absorption, qui supprime presqu'entièrement la double image. Pour être acceptable, cette seconde solution suppose cependant d'éclairer en permanence le tableau de bord, c'est à dire de jour comme de nuit. En effet, la lumière du jour est absorbée par le plastique teint, avant d'avoir pu "éclairer" le tableau de bord.
La présente invention vise à supprimer le phénomène de la double image dans un dispositif de visualisation d'informations par projection sur un écran de protection de tableau de bord, éclairé ou non, sans nuire à la visibilité des autres informations affichées sur celrnci.
Elle concerne un dispositif de visualisation d'informations lumineuses par projection sur un écran à faces parallèles assurant la protection d'un tableau de bord de véhicule, d'une image émise par un afficheur situé à l'extérieur de l'écran, et réfléchie sur celui-ci de façon à être perçue par le conducteur à partir de son poste de conduite. Ce dispositif est caractérisé en ce que le dédoublement de l'image, dû à la réflexion partielle des rayons lumineux incidents sur la face extérieure et sur la face intérieure de l'écran, est supprimée grâce à une adapation localisée de celui-ci, limitée à la zone de réflexion de l'image.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'afficheur est polarisé, et un polariseur, croisé avec l'afficheur est collé localement sur l'une des faces de l'écran.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le polariseur est collé sur la face intérieure de l'écran.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le polariseur est collé sur la surface extérieure de l'écran.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'adaptation locale de l'écran est obtenue par moulage.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'écran est aminci localement, de sorte que la déviation des rayons réfléchis sur ses deux faces, à partir d'un même rayon incident, est inférieure au pouvoir de discernement de l'oeil humain.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'épaisseur de l'écran est ramenée localement à environ 0,5 mm.
Selon un mode de réalisation de l'invention, les deux faces de l'écran ne sont pas parallèles dans la zone de réflexion de l'image, si bien qu'un des deux rayons réfléchis à partir d'un même rayon incident sur l'écran est dévié en dehors du champ de vision du conducteur.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'écran est moulé d'une seule pièce.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente shématiquement un poste de conduite de
véhicule automobile, - la figure 2 met en évidence le phénomène de double image sur une
coupe transversale de ce tableau de bord, - la figure 3 illustre l'art antérieur, - la figure 4 se rapporte à un premier mode de réalisation de
l'invention, - la figure 5 se rapporte à un second mode de réalisation de l'invention,
et - la figure 6 se rapporte à un troisième mode de réalisation de
l'invention.
Sur le poste de conduite de la figure 1, les informations de conduite destinées au conducteur sont affichées d'une part sur le tableau de bord 1, et d'autre part sur la partie centrale 2, de la planche de bord 1. Les deux parties latérales 4, 5 du tableau de bord 1, sont occupées par exemple par le compteur de vitesse et par le compte-tour. La partie centrale 6 du tableau de bord 3 peut avantageusement regrouper des informations d'aide à la conduite.
La coupe de la figure 2, sur laquelle on a fait apparaitre le pare-brise 7 du véhicule, met en évidence l'implantation d'un afficheur 8 , sous la planche de bord 3, et la réflexion des rayons 10, émis par l'afficheur 8, sur l'écran 9 de protection du tableau de bord 1, qui s'étend obliquement sous la planche de bord 3. Après réflexion, les rayons 11, 11' sont orientés en direction du conducteur, selon. une direction sensiblement parallèle, à l'axe 12 du volant 13. Comme indiqué dans l'introduction de la description, en l'absence de disposition particulière, les rayons 10 émis par l'afficheur 8, se réfléchissent partiellement sur la face avant 9' et sur la face arrière 9" de L'écran 9. L'image perçue par le conducteur est donc dédoublée. Pour suprimer ce phénomène sans modifier la structure ni le système d'éclairage du tableau de bord 1, l'invention propose d'adapter sur l'écran de protection 9, des moyens permettant d'influer localement sur la réflexion des rayons 10 projetés par l'afficheur 8 sur celui-ci.
Le premier mode de réalisation de l'invention, illustré par la figure 3 prévoit de polariser l'afficheur 8, selon une première direction 15, et de coller localement sur une des faces 9' ou 9" de l'écran 9, un élément 14, polarisé perpendicuIairement à la direction 15. Grâce à cette polarisation croisée, la réflexion a lieu sur une seule face de l'écran 9, à savoir sa face extérieure 9' sur l'exemple de la figure 3. En revanche, le rayonnement parvenant sur la face arrière 9" de l'écran est absorbé par celleci, en raison de la polarisaton croisée. Bien entendu, on peut envisager l'adaptation de la surface polarisée 14, sur la face extérieure 9' de l'écran 9, sans sortir du cadre de l'invention. Dans les deux cas, la double image est supprimée. La suppression de la double image par polarisation croisée, est particulièrement bien adaptée aux afficheurs à cristaux liquides, car ceux-ci emettent directement une lumière polarisée.
Selon le mode de réalisation illustré par la figure 4, l'adaptation locale de l'écran 9, destinée à supprimer la double image, consiste en ce que ses deux faces 9, 9', ne sont pas parallèles dans la zone de réflexion. Le rayon réfléchi 11' sur l'une d'elles, par exemple la face arrière 9", est dévié hors du champ de vision du conducteur Si l'écran 9, est moulé en une seule pièce, cette adaptation ntengendre aucun surcoût particulier.
La troisième adaptation proposée par l'invention, illustrée par la figure 5, consiste à amincir localement l'écran 9, dans la zone de réflexion de l'image, de façon à réduire la déviation entre les deux rayons réfléchis 11, et 11', à partir d'un même rayon incident 10. On pourra avantageusement adopter localement une épaisseur de l'ordre de 0,5 mm, ce qui permet de réduire l'angle de déviation à une valeur inférieure au pouvoir séparateur de l'oeil humain. Comme dans le cas de la figure 4, l'écran 9 peut être moulé en une seule pièce. L'amincissement localisé de l'écran constitue une adaptation particulièrement intéressante, étant donné que le surcoût engendré est pratiquement inexistant. De plus la reflexion lumineuse assurée par l'écran est beaucoup plus efficace. En effet, les deux images étant pratiquement superposées, leurs luminosités respectives se cumulent, contrairement aux techniques où la seconde image est déviée ou absorbée.
Les trois modes de réalisation de l'invention qui viennent d'être décrits permettent de supprimer efficacement la double image inhérente à la projection d'informations sur un écran de protection de tableau de bord, sans remettre en cause la conception d'ensemble de celui-ci. I1 est ainsi possible d'enrichir les informations disponibles au conducteur, sans traiter ltensemble de l'écran de protection du tableau de bord, ni être obligé d'allumer ce dernier, de jour, comme de nuit.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1) Dispositif de visualisation d'informations lumineuses par projection
sur un écran (9) à faces parallèles, (9', 9") assurant la protection
d'un tableau de bord (1) de véhicule, d'une image émise par un
afficheur (8), situé à l'extérieur de l'écran (9), et réfléchie sur celui
ci de façon à être perçue par le conducteur à partir de son poste de
conduite, caractérisé en ce que le dédoublement de l'image, dû à la
réflexion partielle des rayons lumineux (10) incidents sur la face
extérieure (9') et la face intérieure (9") de l'écran (9), est supprimée,
grâce à une adapation localisée de celuici, limitée à la zone de
réflexion de l'image.
2) Dispositif de visualisation d'informations selon la revendicaton 1,
caractérisé en ce que l'afficheur (8) est polarisé, et en ce qu'un
polariseur (14), croisé avec l'afficheur (8) est collé localement sur
l'une des faces (9', 9") de l'écran (9).
3) Dispositif de visualisation d'informations selon la revendication 2,
caractérisé en ce que le polariseur (14) est collé sur la face intérieure
(9") de l'écran (9).
4) Dispositif de visualisation d'informations selon la revendication 2,
caractérisé en ce que le polariseur (14) est collé sur la surface
extérieure (9") de l'écran (9).
5) Dispositif de visualisation selon la revendicaton 1, caractérisé en ce
que l'adaptation locale de l'écran est obtenue par moulage.
6) Dispositif de visualisation selon la revendication 5, caractérisé en ce
que l'écran (9) est aminci localement, de sorte que la déviation des
rayons (11, 11') réfléchis sur ses deux faces (9', 9") à partir d'un
même rayon incident (10), est inférieure au pouvoir de discernement
de l'oeil humain.
7) Dispositif de visualisation selon la revendication 6, caractérisé en ce
que l'épaisseur de l'écran (9) est ramenée localement à environ 0,5
mm.
8) Dispositif de visualisation selon la revendication 5, caractérisé en ce
que les deux faces (9',9") de l'écran (9) ne sont pas parallèles dans
la zone de réflexion de l'image, si bien qu'un des deux rayons
réfléchis ( 11, 11') à partir d'un même rayon incident (10) sur
l'écran (9), est dévié en dehors du champ de vision du conducteur.
9) Dispositif de visualisation d'informations selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran (9) est
moulé d'une seule pièce.
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