FR2984485A1

FR2984485A1 - Systeme de navigation a representation cartographique

Info

Publication number: FR2984485A1
Application number: FR1261881A
Authority: FR
Inventors: Arne Friedrichs; Werner Toedter; Dirk Strauss; Peter Kaiser; Christian Neumann; Dennis Allerkamp
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2013-06-21
Anticipated expiration: 2032-12-11
Also published as: TW201339542A; CN103162708B; CN103162708A; FR2984485B1; DE102011088492A1

Abstract

Système de navigation comportant un afficheur (10) pour reproduire en trois dimensions une représentation cartographique , reposant sur une perspective en projection (11) d'une caméra virtuelle reproduite comme prise de vue virtuelle pour la représentation cartographique, la perspective en projection (11) de la caméra virtuelle étant alignée sur la perspective de vision (14) d'au moins un observateur (15) de l'affichage (10).

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un système de navi- gation et à un procédé de gestion d'un tel système de navigation com- portant un affichage pour une représentation cartographique tridimensionnelle. Etat de la technique Les systèmes de navigation comportent des affichages permettant une reproduction cartographique tridimensionnelle qui sont également appelés afficheurs à double vision. Selon le document US 2009/0079680 Al, on connaît par exemple un affichage double vi- sion dans lequel la vue repose sur une caméra virtuelle installée au milieu de l'affichage avec la position de laquelle on reproduit une perspective de projection. Si l'observateur regarde en biais sur l'affichage, la perspective de projection centrale diffère de la perspective de l'observateur et peut se compenser par les circuits de l'affichage. Ce- la se traduit par une mise en oeuvre de moyens importants pour réaliser un tel affichage. Le document US 2002/0097332 A 1 décrit un système fournissant des vues en perspective corrigées dans une partie sélec- tionnée d'une image optique reçue à l'aide d'une optique grand angu- laire. Le système comporte une installation de saisie d'image, une installation d'enregistrement d'image, une installation d'entrée, une installation de traitement et de transformation d'image, une installation d'enregistrement d'image en sortie et une installation de sortie reliée à l'installation d'enregistrement d'image en sortie ; l'installation de trai- tement et de transformation d'image comporte une installation de calcul des paramètres de transformation pour calculer les paramètres de transformation de la partie sélectionnée de l'image et le signal numérique est traité en s'appuyant sur les paramètres de transformation ain- si calculés pour générer le signal de sortie corrigé. Il en résulte l'avantage de pouvoir transformer une image à distorsion optique en une image ayant une perspective correcte. Toutefois, seules des zones intéressantes sélectionnées pourront être corrigées dans l'image si bien que ce système ne peut s'utiliser comme système de navigation envisagé ici.

But de l'invention La présente invention a pour but de développer un sys- tème de navigation permettant une meilleure représentation cartographique sur l'affichage du système de navigation pour que l'observateur qui regarde l'affichage sous un angle incliné perçoive mieux la représen- tation cartographique tridimensionnelle. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un système de naviga- tion comportant un afficheur pour reproduire en trois dimensions une représentation cartographique, la représentation cartographique reposant sur une perspective en projection d'une caméra virtuelle reproduite comme prise de vue virtuelle pour la représentation cartographique, la perspective en projection de la caméra virtuelle étant alignée sur la perspective de vision d'au moins un observateur de l'affichage. En d'autres termes, l'invention concerne l'enseignement technique selon lequel la perspective de projection de la caméra vidéo est alignée sur la perspective de vision d'au moins un observateur de l'affichage.

Si la perspective de projection de la caméra virtuelle est adaptée à la perspective du regard effectif de l'observateur, par exemple du conducteur ou du passager d'un véhicule, alors l'observateur perçoit correctement en perspective la carte représentée sur l'affichage du système de navigation. Les objets de la représentation cartographique n'apparaîtront plus de façon déformée ou en biais, ce qui améliore signi- ficativement les possibilités d'utilisation et de service et ainsi le confort du système de navigation du véhicule. Selon un développement particulièrement avantageux, le système de navigation comporte un affichage sous la forme d'un écran d'affichage à double vision. Les écrans d'affichage double vision permet- tent l'observation à partir de plus d'une direction, en particulier selon deux directions. C'est ainsi que par exemple le conducteur du véhicule pourra regarder l'affichage selon une première perspective de vision et le passager pourra regarder l'affichage du système de navigation à partir d'une seconde direction de vision et à la fois le conducteur et le passager auront une représentation cartographique non déformée. En particulier, une première perspective de projection se- ra adaptée à la perspective de regard du premier observateur de l'affichage et une seconde perspective de projection sera adaptée à la perspective de vision d'un second observateur. Il est connu que les écrans image double vision peuvent même représenter deux contenus d'image indépendants de sorte que par exemple le conducteur du véhicule pourra percevoir une autre représentation sur son affichage que le passager, dans le cadre de la présente invention, sachant toutefois que les deux perspectives de regard correspondent à la même représentation cartographique qui pourra apparaître comme correcte pour la première et pour la seconde perspective de vision. Selon un développement avantageux du système de navi- gation de l'invention, au moins un capteur saisit la position de la tête d'au moins un observateur, ce capteur étant notamment constitué par une caméra qui capte la position de la tête de l'observateur. A titre d'exemple, on connaît des programmes de reconnaissance d'image qui permettent d'identifier les objets pris par une caméra dans leur disposi- tion dans l'espace. La caméra peut par exemple être installée près du conducteur du véhicule pour saisir la position de la tête du conducteur. L'information concernant la position de la tête sera ensuite transmise au système de navigation pour adapter la perspective de projection à la position de la tête en liaison avec l'affichage du système de navigation.

De façon préférentielle, l'invention concerne une com- mande reliée à au moins un capteur pour calculer numériquement par ordinateur l'alignement d'au moins une perspective de projection en fonction d'au moins une position de la tête. En outre, un capteur pourra par exemple être sous la forme d'une caméra pour détecter la posi- tion des yeux de l'observateur et ensuite adapter par la commande, la perspective de projection de la représentation cartographique sur l'affichage du système de navigation. On a ainsi une adaptation encore plus précise de la représentation cartographique sur la perspective de vision de l'observateur.

Selon un développement de l'invention, la commande est configurée pour aligner la perspective de projection de la caméra virtuelle par l'intermédiaire d'un menu dans l'affichage et l'observateur, par une entrée dans le système de navigation ou dans la commande, pourra déterminer l'alignement de la perspective de projection de la re- présentation cartographique sur l'affichage du système de navigation. Selon un autre développement avantageux, la commande aura au moins une liaison avec une installation de saisie de position de rétroviseur et/ ou une installation de saisie de position de siège du véhi- cule de sorte que la perspective de projection sera alignée en se fondant sur la position du rétroviseur et/ou la position du siège en position d'assise. La position de la tête de l'observateur sur laquelle s'adapte la position du rétroviseur et/ou la position d'assise dans le véhicule pourra ainsi être évaluée par la commande. Les informations que la com- as mande reçoit concernant l'installation de saisie de position de rétroviseur et/ou l'installation de saisie de position de siège pourront être combinées à l'information relative à la position de la tête détectée par le capteur. L'invention a également pour objet un procédé de gestion 20 d'un système de navigation équipé d'un affichage qui reproduit en trois dimensions une représentation cartographique, la représentation cartographique étant fondée sur la perspective de projection d'une caméra virtuelle qui reproduit la représentation cartographique comme prise de vue virtuelle, 25 la perspective de projection de la caméra virtuelle étant alignée sur la perspective de vision d'au moins un observateur de l'affichage. La position de la tête d'au moins un observateur sera détectée par un capteur, en particulier par une caméra. Notamment, pour déterminer la perspective de vision, on 30 pourra saisir la position de la tête d'au moins un observateur, par exemple la tête du conducteur mais aussi la position de la tête du passager. En particulier, le procédé selon l'invention peut également évaluer par l'installation de saisie de position de rétroviseur et/ou à l'aide de l'installation de saisie de position de siège dans le véhicule, la posi- 35 tion de la tête du conducteur et celle du passager ou évaluer ces posi- tions. On pourra ainsi faire une préprogrammation appropriée de sorte que pour certaines positions d'assise, cela supposera que la tête se trouve à une position correspondante. Selon un développement du procédé, la saisie de la posi- tion de la tête de l'observateur se fait en continu de sorte que la pers- pective de projection sera asservie sur la position actuelle de la tête de l'observateur. L'observateur pourra ainsi bouger sa tête et en observant à partir de sa perspective actuelle de vision, il aura toujours une perspective de projection corrigée sur l'affichage du système de navigation, ce qui améliore d'autant la qualité de la représentation cartographique fournie. L'invention a également pour objet un produit pro- gramme d'ordinateur comportant des moyens de code de programme pour exécuter les étapes du procédé ci-dessus lorsque le programme d'ordinateur est appliqué par un ordinateur ou une commande corres- pondante, notamment dans un dispositif équipé d'un système de navigation tel que défini ci-dessus. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un système et procédé de navigation représentés à titre d'exemple dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'un système de navigation avec un affichage, la figure 2 montre un exemple de représentation cartographique avec une perspective de projection, la figure 3 est une représentation schématique d'un système de navigation selon l'invention, la figure 4 est une représentation schématique de la disposition d'un affichage ainsi que de la position d'un premier et d'un second observateur qui regardent simultanément l'affichage selon deux perspectives de regard différentes. Description de modes de réalisation de l'invention Les figures 1 et 2 montrent un système de navigation 1 équipé d'un affichage 10. L'affichage 10 est par exemple situé dans la perspective de projection 11 d'une caméra virtuelle 12 et en vue sché- matique, elle fait partie du système de navigation 1. L'image que l'observateur voit sur l'affichage 10 de la représentation cartographique 13 correspond à la perspective de projection 11 à partir de laquelle la caméra virtuelle 12 prend l'image. Si l'observateur regarde l'affichage 10, la représentation cartographique 13 apparaît avec une perspective qui est celle qui est prise par la caméra virtuelle 12 selon la perspective de projection 11. La perspective de projection 11 est seulement indiquée par l'angle d'inclinaison a représenté. La caméra virtuelle 12 est située au milieu au-dessus de la représentation cartographique tridimension- nelle 13 présentée en perspective. Si l'affichage 10 du système de navigation 1 est par exemple au milieu du tableau de bord d'un véhicule, le conducteur, de même que le passager, regardent l'affichage 10 avec un angle d'inclinaison. Comme pour la représentation de carte en trois dimen- sions dans le système de navigation, il faut projeter des coordonnées en trois dimensions d'objets géométriques sur l'écran image à deux dimensions, la représentation cartographique 13 est déformée comme le montre la figure 2. La déformation résulte de ce que la perspective de projection 11 de la caméra virtuelle 12 ne coïncide pas avec la perspec- tive effective de vision de l'observateur, par exemple le conducteur ou le passager du véhicule. La figure 3 montre un autre système de navigation 1 équipé d'un affichage 10 qui reproduit une représentation cartographique 13 en trois dimensions. La représentation cartographique tridi- mensionnelle 13 est représentée schématiquement en vue de côté et l'observateur qui regarde la représentation cartographique 13 selon sa perspective de vision 14 perçoit la représentation cartographique 13 en perspective sur l'affichage. La caméra virtuelle 12 selon la figure 1, avec la représentation possible de la perspective cartographique selon la fi- gure 2, est alignée selon l'invention selon la position de la tête 19 de l'observateur 15 de sorte que la perspective de projection 11 de la caméra virtuelle 12 est alignée sur la perspective de vision 14 de l'observateur 15 de l'affichage 10. Ainsi, ce n'est plus seulement l'angle de visée a selon la figure 1 qui est une grandeur de réglage pour modi- fier la représentation cartographique 13 mais également l'inclinaison latérale de la tête 19 par rapport à la surface de l'affichage 10 qui seront corrigés en ce que la perspective de projection 11 est asservie sur la perspective de vision 14 de l'observateur 15. Par exemple, le système de navigation 1 peut être installé sensiblement au milieu du tableau de bord d'un véhicule. Si l'observateur 15 occupe le siège du conducteur, il regarde l'affichage 10 suivant un angle en biais. La perspective de projection 11 est alors adaptée à la perspective de vision 14 de sorte que la perspective de projection 11 et la perspective de vision 14 se correspondent. La position de la tête 19 de l'observateur 15 donne ainsi la posi- tion de la caméra virtuelle 12 (voir à cet effet la figure 1). Comme développement possible du système de navigation 1, on a représenté schématiquement un capteur 17 pour saisir la position de la tête 19 d'un observateur 15. A titre d'exemple, le capteur 17 peut être une caméra 17. La position de la tête 19 est ainsi saisie par rapport à l'affichage 10 et la perspective de projection 11 peut être as- servie de manière appropriée. Pour cela, on a montré une commande 18 reliée au cap- teur 17, par exemple à la caméra 17, et la commande 18 sert au calcul numérique par ordinateur de l'alignement de la perspective de projec- tion 11 selon la position de la tête 19 de l'observateur 15. La commande 18 est en outre reliée à une installation de saisie de position de rétroviseur 20 et à une installation de saisie de position de siège 21 (ou position d'assise) ; l'installation de saisie de rétroviseur 20, peut saisir la position d'un rétroviseur 22 du véhicule ; avec l'installation de saisie de position d'assise 21, on peut saisir la position d'un siège 23. Sur le fondement des informations respectives fournies par l'installation de saisie de position de rétroviseur 20 et l'installation de saisie de position assise 21, la commande 18 peut calculer la position de la tête 19 de l'observateur 15 et la position de la caméra virtuelle 12 pour corriger la représentation de la perspective de projection 11 par la commande 18. La figure 4 montre un autre exemple de réalisation d'un système de navigation 1 comprenant un affichage 10 sous la forme d'un écran d'affichage double vision. De tels écrans d'affichage permettent la perception de l'image dans l'affichage 10 suivant deux perspectives de vision 14, différentes. Comme développement de la réalisation de l'affichage 10 du système de navigation 1 selon l'invention, on peut considérer la représentation cartographique 13 de la figure 3 comme étant à la fois celle d'une première direction de vision 14 et aussi selon une seconde perspective de vision 14. Par exemple, un observateur 15 situé sur le côté gauche, notamment sur le côté conducteur, et un observateur 15 situé sur le côté droit, par exemple sur le côté passager, sont ainsi présentés. L'affichage 10 à double vision permet d'observer la représentation cartographique 13 et la première perspective de vision 14 par le conducteur 15 et aussi selon la seconde perspective de vision 14 du conducteur 15. Selon l'invention, la position de la caméra virtuelle 12 sera alignée à la fois sur la tête 19 du conducteur et sur la position de la tête 19 du passager de sorte que la perspective de projection 11 est adaptée à la fois pour la première et pour la seconde perspective de vision 14. En particulier, pour un écran image à double vision, on a une commande 18 et à la fois pour le premier observateur 15 et pour le second observateur 15, on peut avoir chaque fois un capteur respectif 17 ; selon un développement, une installation de saisie de position miroir 20 pourra être prévue pour chaque observateur 15 et une installation de saisie de position d'image 21 pourra être prévue pour chaque miroir 22 et le siège respectif 23.25 NOMENCLATURE 1 Système de navigation 10 Affichage 11 Perspective de projection 12 Caméra virtuelle 13 Représentation cartographique 14 Perspective de vision 15 Observateur de l'affichage 10 17 Capteur de saisie de position de tête 18 Commande 19 Tête de l'observateur 20 Installation de saisie de position de rétroviseur 21 Installation de saisie de position de siège15

Claims

REVENDICATIONS1°) Système de navigation (1) comportant un afficheur (10) pour reproduire en trois dimensions une représentation cartographique (13), la représentation cartographique (13) reposant sur une perspective en projection (11) d'une caméra virtuelle (12) reproduite comme prise de vue virtuelle pour la représentation cartographique (13), la perspective en projection (11) de la caméra virtuelle (12) étant alignée sur la perspective de vision (14) d'au moins un observateur (15) de l'affichage (10). 2°) Système de navigation (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'affichage (10) est un écran à double vision. 3°) Système de navigation (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' - une première perspective de projection (11) est alignée sur la pers- pective de vision (14) d'un premier observateur (15) de l'affichage (10), et une seconde perspective de projection (11) est alignée sur la pers- pective de vision (14) d'un second observateur (15) de l'affichage (10). 4°) Système de navigation (1) selon la revendication 1, caractérisé par au moins un capteur (17) pour saisir la position de la tête (19) d'au moins un observateur (15), et le capteur (17) est constitué notamment par une caméra (17) qui prend la position de la tête (19) de l'observateur (15). 5°) Système de navigation (1) selon la revendication 4, caractérisé par - une commande (18) reliée à au moins un capteur (17),* la commande (18) assurant le calcul numérique par ordina- teur de l'alignement d'au moins une perspective de projection (11) en fonction d'au moins une position de la tête (19). 6°) Système de navigation (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande (18) est configurée pour aligner la perspective de projection (11) de la caméra virtuelle (12) par un menu dans l'affichage (10) et/ou en ce que la commande (18) a au moins une liaison avec une ins- tallation de saisie de position de rétroviseur (20) et/ou avec une instal- lation de saisie de position de siège (21) du véhicule de sorte que la perspective de projection (11) est alignée en se fondant sur la position d'un rétroviseur et/ou la position assise. 7°) Procédé de gestion d'un système de navigation (1) équipé d'un affi- chage (10) qui reproduit en trois dimensions une représentation cartographique (13), la représentation cartographique (13) étant fondée sur la perspective de projection (11) d'une caméra virtuelle (12) qui reproduit la représentation cartographique (13) comme prise de vue virtuelle, la perspective de projection (11) de la caméra virtuelle (12) étant alignée sur la perspective de vision (14) d'au moins un observateur (15) de l'affichage (10). 8°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu' on saisit la position de la tête (19) d'au moins un observateur (15) à l'aide d'un capteur (17), en particulier d'une caméra (17). 9°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour déterminer la perspective de vision (14), on saisit la position de la tête (19) d'au moins un observateur (15), en particulier à l'aide d'une installation de saisie de position de rétroviseur (20) et/ou à l'aide d'une installation de saisie de position assise (21) dans le véhicule.10°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la saisie de la position de la tête (19) de l'observateur (15) se fait de manière continue pour que la perspective de projection (11) soit asservie sur la position actuelle de la tête (19) de l'observateur (15). 11°) Produit programme d'ordinateur comportant des moyens de code de programme pour exécuter les étapes d'un procédé selon l'une des revendications 7 à 10 lorsque le programme d'ordinateur est appliqué par un ordinateur ou un appareil de commande (18) approprié, notam- ment dans un dispositif avec un système de navigation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.15