FR2984532A1 - INSTALLATION AND METHOD FOR PROJECTING AN IMAGE IN THE VISUAL FIELD OF A DRIVER - Google Patents

INSTALLATION AND METHOD FOR PROJECTING AN IMAGE IN THE VISUAL FIELD OF A DRIVER Download PDF

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Abstract

Installation de projection d'une image virtuelle (103) dans le champ visuel (104) du conducteur (106) d'un véhicule. L'installation comprend : - un générateur d'image (110) émettant un signal lumineux pour représenter l'image virtuelle (103), - un élément de projection (114) pour incruster le signal lumineux dans le champ visuel (104), et - une installation d'éclairage de la zone de bord (116) de l'élément de projection (114).Installation of projection of a virtual image (103) in the field of view (104) of the driver (106) of a vehicle. The installation comprises: - an image generator (110) emitting a light signal to represent the virtual image (103), - a projection element (114) for embedding the light signal in the field of view (104), and - a lighting installation of the edge area (116) of the projection element (114).

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une installation de projection pour projeter une image virtuelle dans le champ visuel du conducteur d'un véhicule, ainsi qu'un dispositif pour appliquer ce pro- cédé. Etat de la technique On connaît les dispositifs de combinaison d'affichage tête haute qui incrustent une image virtuelle dans le champ visuel du conducteur d'un véhicule à l'aide d'une plaque. L'élément de combinaison d'affichage tête haute est ainsi indépendant de la forme du pare-brise ainsi que des tolérances liées au pare-brise, ce qui permet de l'utiliser pour différents types de véhicules et différents modèles de véhicule, par exemple des véhicules à conduite à gauche ou à droite. En outre, l'élément de combinaison d'affichage tête haute ne nécessite pas de pare- brise ayant une inclinaison particulière, ce qui se traduit globalement par un champ d'application plus souple de l'affichage tête haute utilisant l'élément de combinaison par opposition à l'affichage tête haute sur le pare-brise. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet une installation de projection d'une image virtuelle dans le champ visuel du conducteur d'un véhicule, caractérisée ce qu'elle comprend : - un générateur d'image émettant un signal lumineux pour représenter l'image virtuelle, - un élément de projection pour incruster le signal lumineux dans le champ visuel, et - une installation d'éclairage de la zone de bord de l'élément de projection. L'installation de projection selon l'invention se trouve dans le champ visuel du conducteur de sorte que les bords de la plaque séparée de l'installation de projection, c'est-à-dire de l'élément de combinaison sont visibles du conducteur. De tels bords visibles peuvent être considérés comme gênants par les utilisateurs. Les bords de l'élément de combinaison peuvent, dans le cas d'un éclairage le plus défavo- rable, réfléchir la lumière du soleil vers le conducteur et aussi être perçus indirectement par leur image sur le pare-brise dans le champ visuel du conducteur. Pour réduire ces effets, on réalise un élément de combi- naison aussi mince que possible et on rend son bord rugueux. Mais malgré de tels moyens pour réduire les réflexions parasites, le bord de l'élément de combinaison reste toujours visible pour le conducteur. Selon l'invention, on évite le caractère gênant de la visibilité des bords de l'élément de combinaison dans le champ visuel primaire en éclairant les bords. Les bords de l'élément de combinaison peuvent par exemple servir à fournir des informations visuelles au con- ducteur grâce aux caractéristiques de l'invention présentées ci-dessus. Le véhicule est un véhicule automobile par exemple un véhicule de tourisme, un véhicule utilitaire ou une moto. Le champ visuel est l'espace situé devant le conducteur dans la direction de vue du conducteur. A titre d'exemple, le champ visuel est dans la direction du pare-brise du véhicule. L'image virtuelle est une représentation dans le champ visuel du conducteur. A titre d'exemple, l'image virtuelle apparaît flottante pour le conducteur ou est intégrée dans l'environnement du véhicule apparaissant dans le champ visuel. A titre d'exemple, l'image virtuelle peut représenter un signe ou symbole. De plus, ou en variante, l'image virtuelle peut être projetée dans le champ visuel d'un autre occupant du véhicule, par exemple dans celui du passager à côté du conducteur. L'installation de projection est un affichage tête haute, combiné. Le signal lumineux est la lumière émise. Le générateur d'image est une installation d'affichage, par exemple un affichage proprement dit. Le générateur d'image peut comporter plusieurs sources lumineuses générant séparément les points image de l'image virtuelle. Le signal lumineux peut ainsi être un faisceau de plusieurs rayons lu- mineux. Les différents rayons lumineux peuvent avoir des longueurs d'onde différentes pour représenter l'image virtuelle avec des couleurs différentes. L'élément de projection et le générateur d'image sont installés pour que le signal lumineux émis par le générateur d'image arrive à la surface supérieure de l'élément de projection qui réfléchit le signal dans la plage de vue. Le chemin optique du signal lumineux entre le générateur d'image et l'élément de projection, peut comporter un ou plusieurs éléments optiques guidant le signal lumineux vers la surface de l'élément de projection. L'élément de projection est une plaque réfléchissant le si- gnal lumineux. L'élément de projection peut également être transparent pour la lumière qui arrive sur son côté non tourné vers le conducteur. Dans ces conditions, le champ visuel du conducteur n'est pas limité par l'élément de projection ou ne l'est que de façon réduite et de plus, l'image virtuelle est projetée dans le champ visuel. Field of the Invention The present invention relates to a projection apparatus for projecting a virtual image into the visual field of the driver of a vehicle, as well as a device for applying this method. STATE OF THE ART Heads-Hook combination devices are known which embed a virtual image in the field of view of the driver of a vehicle by means of a plate. The head-up display combination element is thus independent of the shape of the windshield as well as the tolerances related to the windshield, which makes it possible to use it for different types of vehicles and different vehicle models, for example left or right drive vehicles. In addition, the head-up display combination element does not require a windshield having a particular inclination, which generally results in a more flexible field of application of the head-up display using the combination element. as opposed to the head-up display on the windshield. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION The subject of the present invention is an installation for projecting a virtual image in the visual field of the driver of a vehicle, characterized in that it comprises: an image generator emitting a light signal to represent the virtual image, - a projection element for embedding the light signal in the field of view, and - a lighting installation of the edge area of the projection element. The projection installation according to the invention is in the visual field of the driver so that the edges of the separate plate of the projection installation, that is to say of the combination element are visible to the driver . Such visible edges may be considered troublesome by the users. The edges of the combination element can, in the case of the most unfavorable illumination, reflect the sunlight towards the driver and also be perceived indirectly by their image on the windscreen in the driver's field of view. . To reduce these effects, a combination element is made as thin as possible and its edge roughened. But despite such means to reduce parasitic reflections, the edge of the combination element is still visible to the driver. According to the invention, the annoying nature of the visibility of the edges of the combination element in the primary field of view is avoided by illuminating the edges. The edges of the combination element may for example be used to provide visual information to the driver by virtue of the features of the invention presented above. The vehicle is a motor vehicle for example a passenger vehicle, a commercial vehicle or a motorcycle. The visual field is the space in front of the driver in the driver's view direction. For example, the visual field is in the direction of the windshield of the vehicle. The virtual image is a representation in the driver's visual field. For example, the virtual image appears floating for the driver or is integrated into the vehicle environment appearing in the visual field. For example, the virtual image may represent a sign or symbol. In addition, or alternatively, the virtual image can be projected in the field of view of another occupant of the vehicle, for example in that of the passenger next to the driver. The projection installation is a head-up display, combined. The light signal is the light emitted. The image generator is a display installation, for example a display itself. The image generator may include a plurality of light sources separately generating the image points of the virtual image. The light signal can thus be a bundle of several light rays. The different light rays can have different wavelengths to represent the virtual image with different colors. The projection element and the image generator are installed so that the light signal emitted by the image generator arrives at the upper surface of the projection element which reflects the signal in the viewing range. The optical path of the light signal between the image generator and the projection element may comprise one or more optical elements guiding the light signal towards the surface of the projection element. The projection element is a plate reflecting the luminous signal. The projection element can also be transparent for the light that arrives on its side not turned towards the driver. Under these conditions, the driver's visual field is not limited by the projection element or is reduced in a small way and moreover, the virtual image is projected into the field of view.

La zone de bord de l'élément de projection est le bord ex- térieur qui se trouve dans le champ visuel, par exemple une arête ou un petit côté ou l'élément de projection. A titre d'exemple, lorsque l'élément de projection est installé, il peut s'agir de son bord supérieur. En variante ou en plus, il peut s'agir des bords latéraux adjacents aux bords supérieurs. L'installation d'éclairage permet d'éclairer la zone de bord de l'élément de projection. Selon le mode de réalisation, la zone de bord émet directement la lumière. Elle peut également la réfléchir ou émettre la lumière tout en la réfléchissant. L'éclairage de la zone de bord se fait indépendamment de la projection de l'image virtuelle. La teneur en in- formation de l'éclairage peut être indépendante de la teneur en informa- tion de l'image virtuelle. En variante, l'éclairage peut être défini en fonction de l'image virtuelle. Par comparaison avec le bord visible de l'élément de projection, le bord de l'élément de projection utilisé pour l'affichage visuel, ne sera pas considéré comme gênant. The edge area of the projection element is the outer edge which is in the field of view, for example an edge or a short side or the projection element. For example, when the projection element is installed, it may be its upper edge. Alternatively or additionally, it may be side edges adjacent to the upper edges. The lighting installation illuminates the edge area of the projection element. According to the embodiment, the edge zone emits light directly. It can also reflect it or emit light while reflecting it. The illumination of the edge zone is done independently of the projection of the virtual image. The information content of the illumination may be independent of the information content of the virtual image. Alternatively, the lighting can be defined according to the virtual image. By comparison with the visible edge of the projection element, the edge of the projection element used for the visual display, will not be considered troublesome.

Selon un développement, l'installation d'éclairage com- porte une source lumineuse émettant un signal lumineux de bord pour éclairer la zone de bord de l'élément de projection. L'élément de projection peut comporter une interface de couplage d'entrée pour injecter le signal lumineux de bord dans l'élément de projection, un guidage op- tique ou guidage de lumière à l'intérieur de l'élément de projection pour guider le signal lumineux de bord de l'interface de couplage d'entrée jusqu'à la zone de bord ainsi qu'une interface de découplage dans la zone de bord pour découpler le signal lumineux de bord dans le champ visuel. La source lumineuse peut être une source lumineuse existant en plus du générateur d'image. Le signal lumineux de bord peut être une lumière émise. L'interface de découplage d'entrée peut être prévue dans la surface du bord de l'élément de projection. L'interface de couplage d'entrée et l'interface de couplage de sortie ou de découplage, peuvent être situées sur les côtés opposés de l'élément de projection. Entre l'in- terface de couplage d'entrée et l'interface de couplage de sortie, l'élé- ment de projection fonctionne comme guide de lumière pour guider le signal lumineux de bord. L'interface de découplage de sortie permet de faire sortir le signal lumineux de bord de l'élément de projection de sorte que celui-ci apparaît comme éclairé dans la zone de l'interface de découplage. L'interface de découplage peut être étirée le long du tracé de la zone de bord de l'élément de projection. L'interface de couplage d'entrée est réalisée pour étaler le signal lumineux d'entrée et éclairer l'interface de découplage d'une manière régulière. Cela permet de réaliser un affichage tête haute avec un affichage de bord combiné. According to one development, the lighting installation comprises a light source emitting an edge light signal for illuminating the edge area of the projection element. The projection element may comprise an input coupling interface for injecting the edge light signal into the projection element, optical guidance or light guidance within the projection element to guide the projection element. edge light signal from the input coupling interface to the edge area and a decoupling interface in the edge area for decoupling the edge light signal in the visual field. The light source may be an existing light source in addition to the image generator. The edge light signal may be an emitted light. The input decoupling interface may be provided in the surface of the edge of the projection element. The input coupling interface and the output coupling or decoupling interface may be located on opposite sides of the projection element. Between the input coupling interface and the output coupling interface, the projection element functions as a light guide for guiding the edge light signal. The output decoupling interface makes it possible to output the edge light signal from the projection element so that it appears as illuminated in the region of the decoupling interface. The decoupling interface may be stretched along the outline of the edge area of the projection element. The input coupling interface is performed to spread the input light signal and illuminate the decoupling interface in a regular manner. This allows for a head-up display with a combined edge display.

L'interface de découplage peut comporter une structure pour découpler de manière dirigée le signal lumineux de bord dans le champ visuel. La structure est par exemple une structure de forme prismatique ou une couche de diffraction ou une couche holographique. Le découplage dirigé évite en outre que la lumière découplée de la zone de bord n'arrive par exemple sur le pare-brise qui la réfléchirait. La source lumineuse règle un signal de couleur sur une couleur de lumière du signal lumineux de bord. Le signal en couleur est fourni par l'installation de commande de l'installation de projection ou par l'installation d'éclairage. Le signal de couleur peut régler ou modifier la teinte de l'éclairage de la zone de bord. Par exemple, la couleur de la lumière se règle ou se modifie par un système d'assistance de conduite pour transmettre au conducteur une indication ou un avertissement. Suivant la couleur de la lumière, on règle également l'intensité du signal lumineux de bord. The decoupling interface may include a structure for decoupling the edge light signal in the field of view. The structure is for example a prismatic shape structure or a diffraction layer or a holographic layer. The controlled decoupling further prevents the decoupled light of the edge zone from arriving for example on the windshield which would reflect it. The light source adjusts a color signal on a light color of the on-board light signal. The color signal is provided by the control facility of the projection system or by the lighting installation. The color signal can adjust or change the hue of the edge area lighting. For example, the color of the light is adjusted or modified by a driver assistance system to convey to the driver an indication or a warning. Depending on the color of the light, the intensity of the on-board light signal is also adjusted.

La source lumineuse peut comporter une installation de déviation pour régler de manière appropriée l'angle d'incidence du signal lumineux de bord en fonction du signal de déviation vers l'interface de couplage. L'installation de déviation comporte par exemple un miroir pivotant. La source lumineuse peut être réalisée sous la forme d'un la- ser de balayage ce qui permet au signal lumineux d'être dirigé successi- vement vers des segments différents de l'interface de couplage. Cela permet d'éclairer de manière ciblée un ou plusieurs segments de la zone de bord de l'élément de projection. Si le signal de guidage est couplé au signal de couleur, une commande appropriée permet d'éclairer diffé- rents segments de la zone de bord de l'élément de projection avec des couleurs différentes par la commande appropriée de l'installation de déviation. L'interface de couplage d'injection est réalisée pour guider différentes fractions du signal lumineux de bord vers différents seg- ments de l'interface de découplage. Les fractions différentes du signal lumineux d'entrée peuvent être fournies par des sources lumineuses différentes. Cela permet d'éclairer différemment divers segments de la zone de bord de l'élément de projection. Selon un autre développement de l'installation de projec- tion, l'installation d'éclairage comporte un guide de lumière. Le guide de lumière est prévu dans une autre zone de bord du générateur d'image et comporte une interface de couplage d'entrée pour injecter un signal lumineux de bord dans le guide de lumière et une interface de découplage pour découpler le signal lumineux de bord comme zone de bord de l'élément de projection. Le guide de lumière dirige le signal lumineux de bord entre l'interface de couplage d'entrée et l'interface de découplage de sortie. L'interface de découplage de sortie permet au signal lumineux de bord de sortir du guide de lumière en direction du conducteur pour éclairer la zone de bord de l'élément de projection. Le guide de lumière et l'interface de découplage peuvent avoir une forme correspondant à la zone de bord de l'élément de projection. Le guide de lumière peut être réalisé sous la forme d'un élément courbe ou en arc. L'interface de découplage peut s'étendre dans la direction d'extension longitudinale du guide de lumière. L'installation de projection se réalise avec une optique en verre, économique, en variante de l'affichage tête haute et dans ce cas il est possible d'utiliser une lumière ambiante sans consommation d'énergie supplémentaire. Cela se traduit par un avantage énorme de coût par rapport à la technique connue des afficheurs tête haute. Le guide de lumière peut être prévu sur la surface supé- rieure du générateur d'image. Le générateur d'image lui-même est réali- sé pour émettre le signal lumineux de bord en plus du signal lumineux proprement dit. Le générateur d'image comporte une zone dans laquelle est émis le signal lumineux. Le guide de lumière peut être éclairé jusqu'au voisinage de cette zone. Cela permet à l'interface de découplage du guide de lumière, de constituer la surface émettant la lumière du générateur d'image. L'interface de couplage d'entrée peut s'étendre sur l'extension longitudinale du guide de lumière. L'extension longitudinale de l'interface de couplage d'entrée peut être parallèle à la direction de l'extension longitudinale de l'interface de découplage. De manière avan- tageuse, il ne faut dans ces conditions, qu'une source lumineuse dis- tincte pour générer le signal lumineux de bord, ce qui réduit l'encombrement du dispositif. En variante ou en plus, l'installation de projection com- porte une source lumineuse pour émettre le signal lumineux de bord vers l'interface de couplage du guide de lumière. Le guide de lumière peut se trouver au-dessus de la surface du générateur d'image. En particulier, le guide de lumière peut se trouver à l'extérieur de la surface photoémissive du générateur d'image. L'interface de couplage d'entrée du guide de lumière peut ainsi être prévue sur la zone latérale du guide de lumière. La direction de couplage d'entrée du signal lumineux de bord du guide de lumière, peut sortir du guide de lumière pour découpler le signal lumineux de bord. L'interface de couplage d'entrée peut avoir une forme ponctuelle. L'interface de couplage d'entrée présente avantageusement deux plages de couplage d'entrée non reliées. Par exemple, une première partie du signal lumineux d'entrée peut être in- jectée par une première plage de couplage d'entrée à une première extrémité du guide de lumière allongée et une seconde partie du signal lumineux d'entrée peut être injectée par une seconde plage de couplage d'entrée à une seconde extrémité à l'opposé de la première extrémité du guide de lumière allongée pour arriver dans celui-ci. La première partie et la seconde partie du signal de lumière de bord peuvent être fournies avec des couleurs différentes. Selon un développement, l'installation d'éclairage com- porte une interface avec le système d'assistance de conduite ou le sys- tème d'informations de conducteur pour recevoir un signal d'assistance de données. L'installation d'éclairage se réalise avec une caractéristique d'éclairage de la zone de bord de l'élément de projection, réglée en fonction du signal d'assistance de conduite. Cela permet d'utiliser la zone de bord de l'élément de projection comme moyen d'affichage du système d'assistance de conduite. L'invention a également pour objet comme indiqué ci- dessus, un procédé de projection d'une image virtuelle dans le champ visuel du conducteur d'un véhicule, caractérisé par les étapes suivantes consistant à : - émettre un signal lumineux pour représenter une image, - réfléchir le signal lumineux dans le champ visuel en utilisant un élément de projection, et - éclairer la zone de bord de l'élément de projection. Les étapes du procédé peuvent être appliquées par des éléments ou des dispositifs de l'installation de projection. Les signaux de commande appropriés pour commander des éléments correspondants ou des installations, peuvent être fournis par une installation de commande appropriée, notamment par exemple sous la forme d'un circuit électronique. The light source may include a deflection facility for appropriately adjusting the angle of incidence of the edge light signal as a function of the deflection signal to the coupling interface. The deflection installation comprises for example a pivoting mirror. The light source may be in the form of a scanning laser which allows the light signal to be directed successively to different segments of the coupling interface. This allows to illuminate in a targeted way one or more segments of the edge area of the projection element. If the guide signal is coupled to the color signal, appropriate control will illuminate different segments of the edge area of the projection element with different colors by appropriate control of the deflection facility. The injection coupling interface is performed to guide different fractions of the edge light signal to different segments of the decoupling interface. The different fractions of the input light signal can be provided by different light sources. This makes it possible to illuminate different segments of the edge zone of the projection element differently. According to another development of the projection installation, the lighting installation comprises a light guide. The light guide is provided in another edge area of the image generator and has an input coupling interface for injecting an edge light signal into the light guide and a decoupling interface for decoupling the edge light signal. as the edge area of the projection element. The light guide directs the edge light signal between the input coupling interface and the output decoupling interface. The output decoupling interface allows the edge light signal to exit the light guide towards the driver to illuminate the edge area of the projection member. The light guide and the decoupling interface may have a shape corresponding to the edge area of the projection element. The light guide may be in the form of a curved or arcuate element. The decoupling interface may extend in the direction of longitudinal extension of the light guide. The projection installation is realized with a glass optic, economic, as an alternative to the head-up display and in this case it is possible to use ambient light without additional energy consumption. This results in a huge cost advantage over the known head-up display technique. The light guide may be provided on the upper surface of the image generator. The image generator itself is designed to output the edge light signal in addition to the actual light signal. The image generator has an area in which the light signal is emitted. The light guide can be lit up to the vicinity of this area. This allows the decoupling interface of the light guide, to constitute the light emitting surface of the image generator. The input coupling interface may extend over the longitudinal extension of the light guide. The longitudinal extension of the input coupling interface may be parallel to the direction of the longitudinal extension of the decoupling interface. Advantageously, under these conditions, only a separate light source is required to generate the edge light signal, which reduces the size of the device. Alternatively or additionally, the projection apparatus includes a light source for transmitting the edge light signal to the coupling interface of the light guide. The light guide may be above the surface of the image generator. In particular, the light guide may be outside the photoemissive surface of the image generator. The input coupling interface of the light guide can thus be provided on the lateral zone of the light guide. The input coupling direction of the edge light signal of the light guide can exit the light guide to decouple the edge light signal. The input coupling interface may have a point form. The input coupling interface advantageously has two unlinked input coupling ranges. For example, a first portion of the input light signal may be injected by a first input coupling range at a first end of the elongated light guide and a second portion of the input light signal may be injected by a second input coupling range at a second end opposite the first end of the elongated light guide to arrive therein. The first part and the second part of the edge light signal can be provided with different colors. According to one development, the lighting installation has an interface with the driver assistance system or the driver information system for receiving a data assistance signal. The lighting installation is realized with a lighting characteristic of the edge area of the projection element, adjusted according to the driving assistance signal. This makes it possible to use the edge zone of the projection element as a means of displaying the driving assistance system. The invention also relates, as indicated above, to a method of projecting a virtual image into the visual field of the driver of a vehicle, characterized by the following steps: - emitting a light signal to represent an image - reflect the light signal in the field of view using a projection element, and - illuminate the edge area of the projection element. The steps of the method may be applied by elements or devices of the projection installation. The appropriate control signals for controlling corresponding elements or installations can be provided by a suitable control installation, for example in the form of an electronic circuit.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'une installation de projection d'une image virtuelle dans le champ visuel du conducteur représentée schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels les mêmes éléments portent les mêmes références dans les différentes figures. Ainsi : - la figure 1 montre un mode de réalisation d'une installation de projection selon l'invention, - la figure 2 montre un élément de projection d'une installation de projection selon un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 3 montre un élément de projection d'une installation de pro- jection selon un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 4 montre un ordinogramme du procédé de projection d'une image selon un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 5 montre un exemple de réalisation d'une installation de projection selon l'invention, - la figure 6 montre un autre mode de réalisation d'une installation de projection selon l'invention, - la figure 7 est une vue de côté coupée d'un exemple de réalisation d'une installation de projection selon l'invention, - la figure 8 est une vue de côté d'une installation de projection selon l'invention, - la figure 9 est une vue de dessus d'un exemple de réalisation d'une installation de projection selon l'invention, - la figure 10 est une vue en coupe d'une installation de projection. Drawings The present invention will be described in more detail below with the aid of a projection installation of a virtual image in the visual field of the driver shown schematically in the appended drawings in which the same elements bear the same references in FIG. the different figures. Thus: FIG. 1 shows an embodiment of a projection installation according to the invention; FIG. 2 shows a projection element of a projection installation according to an exemplary embodiment of the invention; FIG. 3 shows a projection element of a projection installation according to an exemplary embodiment of the invention; FIG. 4 shows a flow chart of the projection method of an image according to an exemplary embodiment of the invention; FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a projection installation according to the invention; FIG. 6 shows another embodiment of a projection installation according to the invention; FIG. 7 is a cutaway side view; of an exemplary embodiment of a projection installation according to the invention, - Figure 8 is a side view of a projection installation according to the invention, - Figure 9 is a top view of an example. of a project installation According to the invention, FIG. 10 is a sectional view of a projection installation.

Description de modes de réalisation de l'invention La figue 1 montre schématiquement une installation de projection servant à projeter une image virtuelle dans le champ visuel du conducteur d'un véhicule selon un exemple de réalisation de l'invention. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION FIG. 1 schematically shows a projection installation for projecting a virtual image into the visual field of the driver of a vehicle according to an exemplary embodiment of the invention.

L'installation de projection est réalisée sous la forme d'un élément de combinaison d'affichage tête haute (combineur-HUD), cet élément de combinaison étant installé au voisinage d'une vitre 102 qui est ici le pare-brise du véhicule. En fonctionnement, l'installation projette, une image virtuelle 103 dans le champ visuel 104 du conducteur 106 du véhicule. L'installation de projection comporte un générateur d'image 110 qui émet un signal lumineux pour représenter l'image virtuelle 103. Le signal lumineux est réfléchi par l'élément de réflexion 112 ici sous la forme d'un miroir, par exemple d'un miroir concave sur un élément de projection 114 pour incruster le signal lumineux dans le champ visuel 104 du conducteur 106. L'élément de projection 114 est appelé ci-après "élément de combinaison". Dans cet exemple de réalisation, le générateur d'image 110 et l'élément de réflexion 112 sont logés dans un boîtier 115 intégré dans le tableau de bord du véhicule. Le boîtier 115 a un orifice traver- sant de la surface supérieure du tableau de bord pour la sortie hors du boîtier 115 du signal lumineux réfléchi par l'élément de réflexion 112 pour arriver sur l'élément de projection 114. L'élément de projection 114 est une plaque, ici une plaque cintrée. L'élément de projection 114 se trouve à l'extérieur du boîtier 115 et s'étend à partir de la surface supérieure du tableau de bord. Au moins la zone de l'élément de projection 114 non situé sur la surface supérieure du tableau de bord se trouve dans le champ visuel 104 du conducteur 106. L'élément de projection 114 est par exemple rectangulaire ou semi-circulaire. L'élément de projection 114 projette l'image 103 représentée par le signal lumi- neux dans le champ visuel 104 du conducteur 106. L'élément de projection 114 est transparent de sorte que le conducteur 106 voit l'environnement du véhicule à travers l'élément de projection 114. Selon cet exemple de réalisation, l'installation de projec- tion comporte une installation n'apparaissant pas à la figure 1 et ser- vant à éclairer la zone de bord 116 de l'élément de projection 114. Cette installation d'éclairage sera décrite de manière plus détaillée ci-après à l'aide des figures 2 et 3. L'installation d'éclairage permet d'éclairer la zone de bord 116 de l'élément de projection 114 et cela indépendam- ment de l'image 103 réfléchie par le signal lumineux sur l'élément de projection 114. Lorsque l'installation de projection est mise en place, la zone de bord 116 apparaît dans le champ visuel 104 du conducteur 106. Selon cet exemple de réalisation, la zone de bord 116 est le bord de l'élément de projection 114 opposé à celui situé sur le tableau de bord. The projection installation is made in the form of a head-up display combination element (combiner-HUD), this combination element being installed in the vicinity of a window 102 which is here the windshield of the vehicle. In operation, the installation projects a virtual image 103 in the field of view 104 of the driver 106 of the vehicle. The projection installation comprises an image generator 110 which emits a light signal to represent the virtual image 103. The light signal is reflected by the reflection element 112 here in the form of a mirror, for example a mirror. a concave mirror on a projection element 114 for embedding the light signal in the field of view 104 of the conductor 106. The projection element 114 is hereinafter called "combining element". In this exemplary embodiment, the image generator 110 and the reflection element 112 are housed in a housing 115 integrated in the dashboard of the vehicle. The housing 115 has a through hole in the top surface of the dashboard for the output from the housing 115 of the light signal reflected by the reflection element 112 to arrive at the projection element 114. The projection element 114 is a plate, here a bent plate. The projection member 114 is outside the housing 115 and extends from the upper surface of the dashboard. At least the area of the projection element 114 not located on the upper surface of the dashboard is in the field of view 104 of the conductor 106. The projection element 114 is for example rectangular or semicircular. The projection element 114 projects the image 103 represented by the light signal into the field of view 104 of the conductor 106. The projection element 114 is transparent so that the conductor 106 sees the environment of the vehicle through the lens. projection element 114. According to this exemplary embodiment, the projection installation comprises an installation not appearing in FIG. 1 and serving to illuminate the edge zone 116 of the projection element 114. This The lighting installation will be described in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3. The lighting installation makes it possible to illuminate the edge zone 116 of the projection element 114 and this independently. of the image 103 reflected by the light signal on the projection element 114. When the projection installation is put in place, the edge zone 116 appears in the field of view 104 of the conductor 106. According to this exemplary embodiment, the edge zone 116 is the edge of the projection element 114 opposite to that located on the dashboard.

En plus ou en variante, la zone de bord 116 peut également être consti- tuées par les bords latéraux de l'élément de projection 114 rejoignant le tableau de bord. La zone de bord 116 peut également être le bord libre périphérique de l'élément de projection 114. Selon cet exemple de réalisation, le conducteur 106 re- gardant le champ visuel 104 voit une image virtuelle 103 derrière le pare-brise 102 ; cette image est incrustée par l'optique de l'affichage tête haute se composant du générateur d'image 110, du miroir concave 112 et de l'élément de combinaison 114 faisant apparaître l'image dans le champ visuel 104 du conducteur 106. L'élément de combinaison est intégré dans le tableau de bord en étant protégé sous la surface supé- rieure du tableau de bord par une vitre de couverture non représentée à la figure 1 qui le protège contre la poussière. La vitre de couverture peut notamment couvrir l'orifice du boîtier 115 de l'élément de combinaison. Le bord 116 de l'élément de combinaison 114 se situe dans le champ visuel primaire 104 du conducteur 106 de sorte que ce bord est toujours visible pour le conducteur 106. La figure 2 montre un élément de projection 114 d'une installation de projection correspondant à un exemple de réalisation de l'invention. L'installation de projection est l'élément de combinaison du système d'affichage tête haute selon la figure 1. L'élément de projection 114 est celui de la figure 1 sous la forme d'un élément de combinaison. La figure 2 montre une installation d'éclairage de la zone de bord 116 de l'élément de projection 114. L'installation d'éclairage fait partie de l'installation de projection. L'installation d'éclairage comporte une source lumineuse 220 pour émettre un signal lumineux de bord 222 et une interface de couplage 226 pour injecter le signal lumineux de bord 222 dans l'élément de projection 114. L'interface de couplage 224 fait partie de l'élément de projection 114 ou constitue un élément distinct. Le signal lumineux de bord 222 éclaire la zone de bord 116 de l'élément de projection 114. L'élément de projection 114 guide le signal lumineux de bord 222 à l'intérieur de l'élément de projection 114 vers la zone de bord 116 et pour découpler le signal de la zone de bord 116 par une interface de découplage au niveau de la zone de bord pour sortir de l'élément de projection 114 et être dirigé de préférence dans la direction 226 du champ visuel du conducteur 106. Ainsi, la zone de bord 116 apparaît pour le conducteur 106, comme une source lumineuse. La figure 2 montre l'élément de combinaison 114 repré- senté agrandi par rapport à la représentation de la figure 1 avec le con- ducteur 106 qui n'est pas représenté à l'échelle. Dans cet exemple de réalisation selon l'invention, la lumière 222 émise par la source lumineuse 220 est injectée par une optique 224 dans l'élément de combinaison 114 fonctionnant comme guide d'onde. Le rayon lumineux injecté 222 est réfléchi plusieurs fois par la surface de l'élément de combinai- son optique pour arriver ainsi pratiquement sans perte au niveau du bord 116 de l'élément de combinaison 114 qui diffracte les rayons lumineux 222 de préférence dans la direction 226 du conducteur 106. Selon un exemple de réalisation, pour augmenter la fonc- tionnalité du bord éclairant 116 de l'élément de combinaison, on utilise une source lumineuse à plusieurs couleurs 220. Cela permet d'afficher un tracé de couleur continu par le bord 116, ce tracé informant par exemple le conducteur 106 qu'il faut respecter une limitation de vitesse. La figure 3 montre un élément de projection 114 dans l'installation de projection selon un exemple de réalisation de la pré- sente invention. L'installation de projection est par exemple l'élément de combinaison d'affichage tête haute de la figure 1. L'élément de projection 114 de la figure 1 peut être un élément de projection sous la forme d'un élément de combinaison. La figure 3 montre une installation d'éclairage de la zone de bord 116 de l'élément de projection 114. L'installation d'éclairage fait partie de l'installation de projection. L'installation d'éclairage comporte une source lumineuse 320 pour émettre des signaux lumineux de bord 322a; 322b et une interface de couplage 324 pour injecter les signaux lumineux de bord 322a, 322b dans l'élément de projection 114. L'inter- face de couplage 324 est mobile pour pouvoir diriger les rayons lumi- neux des signaux lumineux de bord 322a, 322b. Par exemple, l'interface de couplage 324 est sous la forme d'un miroir. Cela permet de commander l'angle d'incidence des signaux de bord 322a, 322b dans l'élément de projection 114. Les signaux lumineux de bord 322a, 322b servent à éclairer différents segments 316a, 316b de la zone de bord 116 de l'élément de projection 114. L'élément de projection 114 guide les signaux lumineux de bord 322a, 322b à l'intérieur vers les segments 316a, 316b de la zone de bord 116 pour les découpler au niveau des segments 316a, 316b de la zone de bord 116 par des interfaces de dé- couplage des segments 316a, 316b de la zone de bord 116 pour les ex- traire de l'élément de projection 114 de préférence dans les directions 326a, 326b du champ visuel du conducteur 106. Les segments 316a, 316b de la zone de bord 116 apparaissent ainsi comme des sources lumineuses pour la vision du conducteur 106. La source lumineuse 320 et l'interface de couplage 324 selon cet exemple de réalisation, sont lo- gées dans le boîtier 115 de l'installation de projection. A titre d'exemple, l'interface de couplage 324 pour l'injec- tion est représentée dans une première position pour guider le signal lumineux de bord 322a vers le segment 316a situé sur le côté droit de la zone de bord 116 et dans une seconde position, pour guider le signal lumineux de bord 322b sur le segment 316b situé sur le côté gauche opposé de la zone de bord 116. La zone de bord 116 peut être subdivisée en d'autres segments recevant d'autres signaux lumineux de bord de la source lumineuse 320. In addition or alternatively, the edge zone 116 may also be constituted by the lateral edges of the projection element 114 joining the dashboard. The edge zone 116 may also be the peripheral free edge of the projection element 114. According to this embodiment, the conductor 106 looking at the field of view 104 sees a virtual image 103 behind the windshield 102; this image is inlaid by the optics of the head-up display consisting of the image generator 110, the concave mirror 112 and the combining element 114 making the image appear in the field of view 104 of the conductor 106. The combination element is integrated in the dashboard by being protected under the upper surface of the dashboard by a cover glass not shown in Figure 1 which protects it against dust. The cover glass may in particular cover the orifice of the casing 115 of the combination element. The edge 116 of the combining element 114 is in the primary field of view 104 of the conductor 106 so that this edge is still visible to the conductor 106. FIG. 2 shows a projection element 114 of a corresponding projection installation to an exemplary embodiment of the invention. The projection installation is the combination element of the head-up display system according to FIG. 1. The projection element 114 is that of FIG. 1 in the form of a combination element. Figure 2 shows a lighting installation of the edge area 116 of the projection element 114. The lighting installation is part of the projection installation. The lighting installation comprises a light source 220 for emitting an edge light signal 222 and a coupling interface 226 for injecting the edge light signal 222 into the projection element 114. The coupling interface 224 is part of the projection element 114 or constitutes a separate element. The edge light signal 222 illuminates the edge region 116 of the projection member 114. The projection member 114 guides the edge light signal 222 within the projection member 114 to the edge zone 116. and decoupling the signal from the edge region 116 by a decoupling interface at the edge area to exit the projection element 114 and preferably be directed in the direction 226 of the field of view of the conductor 106. Thus, the edge zone 116 appears for the conductor 106, as a light source. FIG. 2 shows the combination element 114 shown enlarged with respect to the representation of FIG. 1 with the conductor 106 which is not shown in scale. In this embodiment of the invention, the light 222 emitted by the light source 220 is injected by an optic 224 into the combining element 114 operating as a waveguide. The injected light beam 222 is reflected several times by the surface of the optical combiner element to thereby achieve substantially no loss at the edge 116 of the combining element 114 which diffracts the light rays 222 preferably in the direction 226 of the conductor 106. According to an exemplary embodiment, to increase the functionality of the illuminating edge 116 of the combining element, a multicolor light source 220 is used. This allows a continuous color trace to be displayed by the edge 116, this route informing for example the driver 106 that must be respected a speed limit. Figure 3 shows a projection element 114 in the projection installation according to an exemplary embodiment of the present invention. The projection installation is for example the head-up display combination element of FIG. 1. The projection element 114 of FIG. 1 may be a projection element in the form of a combination element. Figure 3 shows a lighting installation of the edge area 116 of the projection element 114. The lighting installation is part of the projection installation. The lighting installation comprises a light source 320 for emitting edge light signals 322a; 322b and a coupling interface 324 for injecting the edge light signals 322a, 322b into the projection element 114. The coupling interface 324 is movable to direct the light rays of the edge light signals 322a, 322b. For example, the coupling interface 324 is in the form of a mirror. This makes it possible to control the angle of incidence of the edge signals 322a, 322b in the projection element 114. The edge light signals 322a, 322b serve to illuminate different segments 316a, 316b of the edge zone 116 of the projection element 114. The projection element 114 guides the edge light signals 322a, 322b inside towards the segments 316a, 316b of the edge zone 116 to decouple them at the segments 316a, 316b of the edge 116 by edge coupling interfaces 316a, 316b of the edge zone 116 to remove them from the projection element 114 preferably in the directions 326a, 326b of the field of view of the conductor 106. The segments 316a , 316b of the edge zone 116 thus appear as light sources for the vision of the conductor 106. The light source 320 and the coupling interface 324 according to this embodiment, are housed in the housing 115 of the installation projection. For example, the coupling interface 324 for the injection is shown in a first position for guiding the edge light signal 322a to the segment 316a located on the right side of the edge zone 116 and in a second position, for guiding the edge light signal 322b on the segment 316b located on the opposite left side of the edge zone 116. The edge zone 116 may be subdivided into other segments receiving other edge light signals. the light source 320.

Selon l'exemple de réalisation de la figure 3, la source lumineuse 320 est un scanner laser qui injecte à l'aide d'un micro-miroir 324 des rayons lumineux 322a, 322b de différentes longueurs d'onde dans différentes direction parmi lesquelles deux directions sont représentées à titre d'exemple ; ces rayons lumineux sont ainsi injectés dans la zone de bord 116 à l'endroit de la fixation de l'élément combiné 114 au tableau de bord ou au boîtier 115 ; ces rayons permettent alors d'éclairer le bord 116 de l'élément combiné 114, visible par le conducteur 106 à un endroit quelconque, par exemple dans les segments présentés 316a, 316b selon l'angle de déviation du scanner laser 320. According to the embodiment of FIG. 3, the light source 320 is a laser scanner which, using a micromirror 324, injects light rays 322a, 322b of different wavelengths in different directions, among which two directions are represented by way of example; these light rays are thus injected into the edge zone 116 at the location of the attachment of the combined element 114 to the dashboard or the housing 115; these rays then make it possible to illuminate the edge 116 of the combined element 114, visible by the conductor 106 at any place, for example in the presented segments 316a, 316b according to the deflection angle of the laser scanner 320.

Les rayons diffractés 326a, 326b vers le conducteur 106, peuvent servir à une multiplicité de fonction, par exemple celle d'un système d'informations du conducteur ou d'un système d'assistance de conduite. Par exemple, en éclairant de manière appropriée le segment de bord 116, on pourra afficher pour le conducteur 106 les fonctions du clignotant du véhicule, celles d'assistance de maintien dans le couloir de circulation ou des indications de navigation analogues à des angles. Dans toutes les variantes, la diffraction au bord 116 de l'élément de combinaison, est telle que les rayons émis 326a, 326b ne soit pas visible pour le conducteur 106 par l'intermédiaire du pare- brise. Cela se réalise par exemple par des microstructures de forme prismatique ou en intégrant ou imprimant une couche de diffraction ou une couche holographique permettant d'avoir un rayonnement dirigé. Une structure ou une couche appropriée peut être réalisée dans la zone de bord 116 à la surface de l'élément de combinaison 114. The diffracted rays 326a, 326b to the conductor 106 can serve a multiplicity of function, for example that of a driver information system or a driver assistance system. For example, by appropriately illuminating the edge segment 116, the functions of the vehicle turn signal, traffic lane assist, or angle-like navigation indications can be displayed for the driver 106. In all the variants, the diffraction at the edge 116 of the combining element is such that the emitted rays 326a, 326b are not visible to the conductor 106 via the windshield. This is done for example by prismatic microstructures or by integrating or printing a diffraction layer or a holographic layer to have a directed radiation. An appropriate structure or layer may be provided in the edge region 116 on the surface of the combining member 114.

En outre, la surface supérieure de l'élément de combinai- son 114 fonctionnant comme guide d'onde et tournée vers la chaussée, ne sera pas directement réceptrice mais est recouverte d'une couche à faible réfraction pour ne pas gêner la réflexion totale interne. Plus à l'extérieur, on utilise la non-réflexion pour éviter les réflexions parasites sur le pare-brise et pour réduire la visibilité de l'image double. Furthermore, the upper surface of the combiner element 114 functioning as a waveguide and facing the roadway, will not be directly receptive but is covered with a low refraction layer so as not to interfere with the total internal reflection. . Outside, non-reflection is used to avoid unwanted reflections on the windshield and to reduce the visibility of the dual image.

Selon les exemples de réalisation des figures 2 et 3, on utilise le disque de l'élément de combinaison 114 comme guide d'onde avec son bord 116. Dans la zone de fixation de l'élément de combinaison 114, la lumière 222, 322a, 322b d'une source lumineuse 220, 320, par exemple d'une photodiode LED ou d'un laser, sera injectée par une optique appropriée 224, 324 dans la plaque de l'élément de combinaison 114 pour y être réfléchie totalement plusieurs fois et être diffractée au bord 116 de l'élément de combinaison 114 d'une manière appropriée dans les directions 226, 326a, 326b pour le conducteur 106. According to the exemplary embodiments of FIGS. 2 and 3, the disk of the combining element 114 is used as a waveguide with its edge 116. In the zone of attachment of the combining element 114, the light 222, 322a , 322b of a light source 220, 320, for example of an LED photodiode or of a laser, will be injected by an appropriate optic 224, 324 into the plate of the combining element 114 to be totally reflected thereon several times and being diffracted at the edge 116 of the combining member 114 in an appropriate manner in the directions 226, 326a, 326b for the conductor 106.

L'utilisation de sources lumineuses 220, 320 avec diffé- rentes longueurs d'onde, permet de présenter au conducteur 106 par exemple une succession de couleurs lui indiquant le respect des limitations de vitesse. Par exemple, le bord 116 de l'élément de combinaison éclairé par de la lumière verte, lui indiquera par exemple que la limita- tion de vitesse actuelle est respectée alors qu'un bord 116 alternant dans le rouge, lui indiquera un dépassement de la limitation de vitesse. Ce changement de couleur sera perçu par le conducteur 106 sans qu'il ne dévie son regard du champ visuel périphérique. Les données concernant les limitations de vitesse actuelles sont fournies par un système de reconnaissance d'image comme celui équipant déjà les véhicules de la classe supérieure et en plus elles peuvent être fournies par une carte numérique. Pour utiliser la zone de bord 116 comme élément d'affi- chage d'un système d'informations du conducteur ou comme système d'assistance de conduite ou du conducteur, on pourra notamment utili- ser les sources lumineuses 220, 320 ainsi qu'un système d'actionneur pour bouger le miroir 324 et des interfaces pour recevoir les signaux de commande du système d'informations du conducteur ou du système d'assistance de conduite ou du conducteur. The use of light sources 220, 320 with different wavelengths makes it possible to present to the conductor 106, for example, a succession of colors indicating to it that the speed limits are respected. For example, the edge 116 of the combination element illuminated by green light, will indicate for example that the current speed limit is respected while an edge 116 alternating in the red, will indicate an overrun of the speed limit. This color change will be perceived by the driver 106 without his eyes deviating from the peripheral visual field. Current speed limit data is provided by an image recognition system such as the one already fitted to higher class vehicles and in addition it can be provided by a digital map. In order to use the edge zone 116 as a display element of a driver information system or as a driver assistance or driver assistance system, the light sources 220, 320 and an actuator system for moving the mirror 324 and interfaces for receiving the control signals from the driver information system or the driver assistance system or the driver.

La figure 4 montre un ordinogramme d'un procédé de projection d'une image selon un exemple de réalisation de l'invention. Le procédé peut être appliqué par une installation de projection comme celle présentée dans les figures ci-dessus ou dans les figures suivantes. Dans l'étape 401, on émet un signal lumineux pour re- présenter une image. Dans l'étape 403, le signal lumineux est réfléchi dans le champ visuel de l'utilisateur de l'installation de projection. Dans l'étape 405, on éclaire la zone de bord de l'élément de projection de l'installation de projection en utilisant un signal lumineux de bord, distinct. Selon des exemples de réalisation des figures 1 et 3, le si- gnal lumineux de bord est injecté dans l'élément de projection pour être de plus guidé vers la zone de bord à éclairer et y être découplé en direction de l'utilisateur. Selon les exemples de réalisation des figures suivantes, le signal lumineux de bord est guidé séparément du signal lumineux ser- vant à éclairer la zone de bord de l'élément de projection pour être émis en direction de l'utilisateur. La figure 5 montre une installation de projection selon un exemple de réalisation de l'invention. L'installation de projection comporte un élément de projection 114 pour incruster un signal lumineux dans le champ visuel du conducteur du véhicule. L'élément de projec- tion 114 dépasse du tableau de bord 530 du véhicule. La figure montre ce que le conducteur voit sur l'instrument. Selon cet exemple de réalisation, l'élément de projection 114 a une forme de demi-disque circulaire. Le signal lumineux est affi- ché comme image virtuelle par l'élément de projection 114 sous la forme d'une carte routière avec le repère de l'emplacement actuel du véhicule, sous la forme d'une flèche orientée dans la direction de circulation du véhicule, l'ensemble apparaissant dans le champ visuel du conducteur. La zone de bord de l'élément de projection 114 adjacente à l'image vir- tuelle est entourée par un guide de lumière 532 pour créer la lumière ambiante. Le bord du guide de lumière 532 a une forme de demi-cercle qui correspond à la forme du bord de l'élément de projection 114. La zone de bord de l'élément de projection formée par le guide de lumière 532 selon cet exemple de réalisation, donne une suite de couleurs dont l'intensité des couleurs s'attenue de plus en plus à partir de la zone partant du tableau de bord 530. Par exemple, la zone de bord adjacente au tableau de bord 530 sera éclairée avec un vert intense et cette couleur s'atténue jusqu'au blanc en direction du sommet de la zone de bord. FIG. 4 shows a flow chart of a method of projecting an image according to an exemplary embodiment of the invention. The method may be applied by a projection installation such as that shown in the figures above or in the following figures. In step 401, a light signal is emitted to represent an image. In step 403, the light signal is reflected in the visual field of the user of the projection installation. In step 405, the edge zone of the projection element of the projection installation is illuminated by using a separate edge light signal. According to exemplary embodiments of FIGS. 1 and 3, the edge light signal is injected into the projection element to be further guided towards the edge area to be illuminated and decoupled therefrom towards the user. According to the exemplary embodiments of the following figures, the edge light signal is guided separately from the light signal used to illuminate the edge zone of the projection element in order to be transmitted towards the user. Figure 5 shows a projection installation according to an exemplary embodiment of the invention. The projection installation comprises a projection element 114 for embedding a light signal in the field of view of the driver of the vehicle. The projection member 114 protrudes from the vehicle dashboard 530. The figure shows what the driver sees on the instrument. According to this exemplary embodiment, the projection element 114 has a shape of a circular half-disk. The light signal is displayed as a virtual image by the projection element 114 in the form of a road map with the reference of the current location of the vehicle, in the form of an arrow pointing in the direction of travel of the vehicle. vehicle, the whole appearing in the driver's field of vision. The edge area of the projection element 114 adjacent to the virtual image is surrounded by a light guide 532 to create ambient light. The edge of the light guide 532 has a semicircle shape which corresponds to the shape of the edge of the projection element 114. The edge region of the projection element formed by the light guide 532 according to this example of realization, gives a series of colors whose intensity of colors is more and more attained from the area starting from the dashboard 530. For example, the edge zone adjacent to the dashboard 530 will be illuminated with a green intense and this color fades to white towards the top of the edge zone.

La figure 6 montre une autre représentation de l'installation de projection de la figure 5 correspondant à un exemple de réalisation de l'invention. A la différence de la représentation de la figure 5, l'image virtuelle représente une surface rouge. FIG. 6 shows another representation of the projection installation of FIG. 5 corresponding to an exemplary embodiment of the invention. Unlike the representation of Figure 5, the virtual image represents a red surface.

La figure 7 est une vue de côté de la structure schéma- tique d'une installation de projection correspondant à un exemple de réalisation de la présente invention. L'installation de projection est par exemple celle des figures 5 et 6. L'installation de projection comporte un générateur d'image 110 pour émettre un signal lumineux représentant une image virtuelle et un élément de projection 114 pour incruster le signal lumineux dans le champ visuel du conducteur. Le générateur d'image est un affichage et l'élément de projection 114 est un miroir. Le plan d'extension principal du générateur d'image 110 est colinéaire à la direction de visée du conducteur, ce qui correspond par exemple à un angle de 12° par rapport à la direction horizontale. Le plan d'extension principal de l'élément de projection 114 est par exemple incliné d'un angle de 45° par rapport au plan d'extension principal du générateur d'image 110. La figure 8 est une vue de côté d'une installation de pro- jection correspondant à un exemple de réalisation de la présente inven- tion. L'installation de projection est par exemple celle des figures 5 et 6. La figure montre le générateur d'image 110 sous la forme d'un affichage et l'élément de projection 114 sous la forme d'un miroir. Le guide de lumière 532 générant la lumière ambiante est prévu dans la zone du générateur d'image 110 pour éclairer le bord de l'élément de projection 114. L'installation de projection comporte en outre un cache 835 parallèle au plan d'extension principal du générateur d'image 110 et adjacente à la surface supérieure de celui-ci. Une flèche indique la direction de vue 837 du conducteur regardant l'instrument. Fig. 7 is a side view of the schematic structure of a projection apparatus corresponding to an exemplary embodiment of the present invention. The projection installation is for example that of FIGS. 5 and 6. The projection installation comprises an image generator 110 for emitting a light signal representing a virtual image and a projection element 114 for embedding the light signal in the field. visual of the driver. The image generator is a display and the projection element 114 is a mirror. The main extension plane of the image generator 110 is collinear with the aiming direction of the conductor, which corresponds for example to an angle of 12 ° with respect to the horizontal direction. The main extension plane of the projection element 114 is, for example, inclined at an angle of 45 ° with respect to the main extension plane of the image generator 110. FIG. 8 is a side view of a Projection installation corresponding to an exemplary embodiment of the present invention. The projection installation is for example that of Figures 5 and 6. The figure shows the image generator 110 in the form of a display and the projection element 114 in the form of a mirror. The light guide 532 generating the ambient light is provided in the area of the image generator 110 to illuminate the edge of the projection element 114. The projection installation further comprises a cover 835 parallel to the main extension plane of the image generator 110 and adjacent to the upper surface thereof. An arrow indicates the viewing direction 837 of the driver looking at the instrument.

La zone du générateur d'image 110 portant le guide de lumière 532 émet un signal lumineux de bord, éclairant la zone de bord de l'élément de projection. La figure 9 est une vue de dessus d'une installation de projection correspondant à un exemple de réalisation de la présente in- vention. L'installation de projection peut être celle des figures 5 et 6. La figure montre une ligne de coupe A-A. La figure 10 est la vue en coupe de l'installation de pro- jection coupée selon la ligne de coupe A-A à la figure 9. La figure 10 montre le générateur d'image 110 sous la forme d'un affichage, l'élé- ment de projection 114 sous la forme d'un miroir et le cache 835. Le guide de lumière 532 est réalisé sous la forme d'un anneau en verre acrylique constituant l'anneau de lumière ambiante. L'anneau en verre acrylique forme le guide de lumière 532. Le bord du guide de lumière 532 constitue la surface de découplage 1040 pour découpler le signal lumineux de bord conduit par le guide de lumière 532. Des exemples de réalisation de l'installation de projection sous la forme d'un miroir de projection avec lumière ambiante et affichage d'image virtuelle (VID), seront décrits ci-après à l'aide des figures 5 à 10. L'installation de projection peut être un affichage avec une op- tique en verre. Selon un exemple de réalisation, l'installation de projec- tion est un affichage simple utilisé pour l'affichage tête haute d'un instrument combiné à programmation libre. The area of the image generator 110 carrying the light guide 532 emits an edge light signal, illuminating the edge area of the projection member. Figure 9 is a top view of a projection installation corresponding to an exemplary embodiment of the present invention. The projection installation can be that of FIGS. 5 and 6. The figure shows a cutting line A-A. FIG. 10 is the sectional view of the projection apparatus cut along the section line AA in FIG. 9. FIG. 10 shows the image generator 110 in the form of a display, the elem- Projection member 114 in the form of a mirror and cover 835. Light guide 532 is in the form of an acrylic glass ring constituting the ambient light ring. The acrylic glass ring forms the light guide 532. The edge of the light guide 532 constitutes the decoupling surface 1040 for decoupling the edge light signal led by the light guide 532. Exemplary embodiments of the installation of projection in the form of a projection mirror with ambient light and virtual image display (VID), will be described hereinafter with reference to FIGS. 5 to 10. The projection installation can be a display with an op - glass tick. According to an exemplary embodiment, the projection installation is a simple display used for the head-up display of a freely programmable combined instrument.

La forme de la surface visible de l'écran image peut être modifiée librement par la forme du miroir 114. La fonction de lumière ambiante peut être réalisée sans nécessiter d'énergie supplémentaire grâce à l'utilisation de la surface d'affichage qui n'est pas réfléchissante. Contrairement à l'affichage tête haute connu, on ne pro- jette pas sur une optique en verre ou sur le pare-brise, mais sur un simple miroir 114. Celui-ci peut être en verre ou en verre acrylique muni d'un revêtement déposé à la vapeur et pour éviter l'effet Doppler, on munit le miroir 114 d'une face avant réfléchissante. L'effet Doppler dans ce contexte n'est pas l'effet Doppler que l'on connaît en physique, mais celui d'une double image qui se caractérise par une image de miroir lé- gèrement décalée entre la face avant et la face arrière du miroir 114 et qui est également appelée "image fantôme". L'instrument combiné librement programmable est inté- gré à plat dans le tableau de bord du véhicule et son image est réfléchie horizontalement et verticalement. Le miroir 114 fait un angle de 45° par rapport à la surface d'affichage. Dans le cas idéal, ce système est incliné d'environ 12° par rapport au conducteur qui regarde dans une direction colinéaire à la surface d'affichage. Lorsque l'affichage 110 est coupé, le miroir 114 montre la surface noire de l'affichage 110. Lorsque l'affichage 110 est activé, on voit la projection de l'affichage 110 qui attire le regard si l'on regardait directement sur l'affichage 110. Cela crée un effet de profondeur supplémentaire car l'espace libre entre le miroir 114 et l'affichage 110 apparaît deux fois devant la projection visible. The shape of the visible surface of the image screen can be freely modified by the shape of the mirror 114. The ambient light function can be achieved without requiring additional energy through the use of the display surface which is not reflective. Unlike the known head-up display, it is not a matter of glass optics or the windshield, but rather a mirror 114. This may be glass or acrylic glass with a coating deposited with steam and to avoid the Doppler effect, the mirror 114 is provided with a reflective front face. The Doppler effect in this context is not the Doppler effect that is known in physics, but that of a double image which is characterized by a mirror image slightly shifted between the front and the rear face mirror 114 and which is also called "ghost image". The freely programmable combination instrument is integrated flat in the vehicle dashboard and its image is reflected horizontally and vertically. The mirror 114 is at an angle of 45 ° to the display surface. In the ideal case, this system is inclined by about 12 ° with respect to the driver looking in a collinear direction to the display surface. When the display 110 is turned off, the mirror 114 shows the black surface of the display 110. When the display 110 is activated, we see the projection of the display 110 which catches the eye if we look directly at the 110. This creates an additional depth effect because the free space between the mirror 114 and the display 110 appears twice before the visible projection.

La lumière ambiante est un arc 532 de verre acrylique non teinté, simplement transparent, appliqué directement sur la zone non réfléchissante de la surface supérieure de l'affichage et qui sert ainsi à faire sortir la lumière de l'affichage 110 sur la surface frontale 1040 de l'arc 532. Cette lumière peut être une simple lumière ambiante qui souligne le schéma de couleur de l'affichage 110 ; il peut également s'agir d'informations transmises par la lumière, telles que le feu clignotant, un feu de détresse, l'intensité des feux de route et toutes les indications d'avertissement (approche d'un véhicule de secours, assistance pour le maintien dans la voie ou avertisseur de distance. The ambient light is an arc 532 of unstained, simply transparent acrylic glass applied directly to the non-reflective area of the upper surface of the display and thereby serving to draw the light out of the display 110 onto the front surface 1040 This light may be a simple ambient light which underlines the color scheme of the display 110; it may also be information transmitted by light, such as the flashing light, a hazard warning light, the intensity of the high beam and all the warning indications (approach of a rescue vehicle, assistance for keeping in the lane or distance alarm.

La projection par miroir peut remplacer complètement l'instrument combiné du véhicule selon un exemple de réalisation. Il est alors présent en permanence. L'instrument se caractérise par une faible dimension et un coût de fabrication avantageux. La projection par miroir avec lumière ambiante permet d'éclairer l'arc constitué par le guide de lumière 532 en variante de l'af- fichage 110 avec des sources lumineuses distinctes, de préférence des photodiodes (LED). On peut commuter la couleur de la lumière ambiante. Cela peut se faire par la couleur de la zone d'affichage ou par la combinaison de plusieurs photodiodes de couleurs différentes. En outre, on peut réaliser la lumière ambiante avec une évolution de teintes allant de la gauche à la droite en injectant différemment les couleurs à gauche et à droite. On peut également avoir une mise en oeuvre et une coupure décalée dans le temps de l'affichage 110, c'est-à-dire de la zone de l'affichage 110 visible par l'élément de projection 114 et la lumière ambiante. En plus, on peut prévoir une protection non transpa- rente à la lumière du guide de lumière 532 vers l'intérieur du tube pour éviter la lumière parasite ou les réflexions. Le guide de lumière 532 peut avoir une surface de découplage 1040, mâte, revêtue ou structurée en plus ou en variante. Le guide de lumière 532 peut être non seulement en polyméthylméthacrylate (PMMA) également en polycarbonate ou autres matières transparentes. L'installation de projection peut se réaliser comme affi- chage d'image virtuelle (encore appelé affichage VID) situé sous le champ visuel du conducteur à travers le pare-brise.The mirror projection can completely replace the combined instrument of the vehicle according to an exemplary embodiment. He is then permanently present. The instrument is characterized by a small size and an advantageous manufacturing cost. The mirror projection with ambient light makes it possible to illuminate the arc formed by the light guide 532 as a variant of the display 110 with separate light sources, preferably photodiodes (LEDs). The color of the ambient light can be switched. This can be done by the color of the display area or by the combination of several photodiodes of different colors. In addition, we can achieve ambient light with an evolution of hues from left to right by injecting different colors left and right. One can also have an implementation and a time-shifted cut of the display 110, that is to say the area of the display 110 visible by the projection element 114 and the ambient light. In addition, there may be non-transparent protection in the light of the light guide 532 towards the inside of the tube to avoid stray light or reflections. The light guide 532 may have a decoupling surface 1040, mason, coated or structured in addition or alternatively. The light guide 532 may be not only polymethylmethacrylate (PMMA) also polycarbonate or other transparent materials. The projection installation can be performed as a virtual image display (also called VID display) located under the driver's visual field through the windshield.

15 NOMENCLATURE 102 vitre/pare-brise 103 image virtuelle 104 champ visuel 106 conducteur 110 générateur d'image 112 élément de réflexion/miroir concave 114 élément de projection/élément de combinaison 115 boîtier 116 zone de bord de l'élément de projection 220 source lumineuse 222 signal lumineux de bord 224 interface de couplage d'entrée/optique 226 direction du champ visuel du conducteur 316a, b segments de la zone de bord 116 320 source lumineuse/scanner laser 322a, b signaux lumineux de bord 324 interface de couplage d'entrée/miroir 326a, b direction de vue du conducteur 401-405 étapes d'un ordinogramme de représentation d'une image 532 guide de lumière 530 tableau de bord 835 cache25 15 NOMENCLATURE 102 window / windscreen 103 virtual image 104 visual field 106 conductor 110 image generator 112 reflection element / concave mirror 114 projection element / combination element 115 housing 116 edge area of the projection element 220 source luminous 222 edge light signal 224 input / optical coupling interface 226 direction of the visual field of the conductor 316a, b segments of the edge area 116 320 light source / laser scanner 322a, b on-board light signals 324 coupling interface input / mirror 326a, b direction of view of driver 401-405 steps of flow chart of image 532 light guide 530 dashboard 835 cache25

Claims (1)

REVENDICATIONS1°) Installation de projection d'une image virtuelle (103) dans le champ visuel (104) du conducteur (106) d'un véhicule, installation caractérisée ce qu'elle comprend : - un générateur d'image (110) émettant un signal lumineux pour re- présenter l'image virtuelle (103), - un élément de projection (114) pour incruster le signal lumineux dans le champ visuel (104), et - une installation d'éclairage de la zone de bord (116) de l'élément de projection (114). 2°) Installation de projection selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'installation d'éclairage comprend une source lumineuse (220, 320) pour émettre un signal lumineux de bord (222, 322a, 322b) pour éclai- rer la zone de bord (116) de l'élément de projection (114), et l'élément de projection comporte : - une interface d'injection (224, 324) pour injecter le signal lumineux de bord dans l'élément de projection, - un guide de lumière à l'intérieur de l'élément de projection pour gui- der le signal lumineux de bord de l'interface de couplage d'injection vers la zone de bord, ainsi qu' - une interface de découplage dans la zone de bord pour découpler le signal lumineux de bord dans le champ visuel (104). 3°) Installation de projection selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'interface de découplage a une structure pour découpler de manière directionnelle le signal lumineux de bord (222, 322a, 322b) dans le champ visuel. 4°) Installation de projection selon la revendication 2, caractérisée en ce que la source lumineuse (220, 320) règle la couleur du signal lumineux de bord (222, 322a, 322b).5°) Installation de projection selon la revendication 2, caractérisée en ce que la source lumineuse (320) comporte une installation de déviation (324) qui, en fonction d'un signal de déviation, règle l'angle d'incidence du signal lumineux de bord (322a, 322b) sur l'interface de couplage d'injec- tion. 6°) Installation de projection selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'installation d'éclairage comporte un guide de lumière (532) dans la zone de bord du générateur d'image (110), une interface de couplage d'injection pour injecter un signal lumineux de bord dans le guide de lumière et une interface de découplage (1040) pour découpler le signal lumineux de bord de la zone de bord de l'élément de projection (114). 7°) Installation de projection selon la revendication 6, caractérisée en ce que le guide de lumière (532) est monté sur la surface supérieure du générateur d'image (110) qui émet le signal lumineux de bord en plus du si- gnal lumineux. 8°) Installation de projection selon la revendication 6, caractérisée par une source lumineuse pour émettre le signal lumineux de bord vers l'in- terface de couplage d'injection du guide de lumière (532) et ce dernier est monté à l'extérieur de la surface supérieure du générateur d'image (110). 9°) Installation de projection selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'installation d'éclairage comporte une interface vers un système d'assistance de conducteur ou un système d'informations de conducteur pour recevoir un signal d'assistance de conducteur et une installation d'éclairage pour régler la caractéristique de l'éclairage de la zone de bord del'élément de projection en fonction du signal d'assistance de conducteur. 10°) Procédé de projection d'une image virtuelle dans le champ visuel du conducteur (106) d'un véhicule, caractérisé par les étapes suivantes consistant à : - émettre (401) un signal lumineux pour représenter une image, - réfléchir (403) le signal lumineux dans le champ visuel en utilisant un élément de projection (114), et - éclairer (405) la zone de bord de l'élément de projection.15 CLAIMS 1 °) Projection installation of a virtual image (103) in the field of view (104) of the driver (106) of a vehicle, characterized installation that includes: - an image generator (110) emitting a light signal for representing the virtual image (103), - a projection element (114) for embedding the light signal in the field of view (104), and - a lighting installation of the edge area (116) of the projection element (114). 2) projection installation according to claim 1, characterized in that the lighting installation comprises a light source (220, 320) for emitting an edge light signal (222, 322a, 322b) to illuminate the area. of the projection element (114), and the projection element comprises: - an injection interface (224, 324) for injecting the edge light signal into the projection element, - a light guide within the projection member for guiding the edge light signal from the injection coupling interface to the edge area, as well as a decoupling interface in the edge area. for decoupling the edge light signal in the field of view (104). Projection device according to claim 2, characterized in that the decoupling interface has a structure for decoupling the edge light signal (222, 322a, 322b) directionally in the field of view. 4 °) projection installation according to claim 2, characterized in that the light source (220, 320) adjusts the color of the edge light signal (222, 322a, 322b) .5 °) projection installation according to claim 2, characterized in that the light source (320) includes a deflection facility (324) which, based on a deflection signal, adjusts the angle of incidence of the edge light signal (322a, 322b) on the interface injection coupling. Projection device according to claim 1, characterized in that the lighting installation comprises a light guide (532) in the edge zone of the image generator (110), an injection coupling interface. for injecting an edge light signal into the light guide and a decoupling interface (1040) for decoupling the edge light signal from the edge region of the projection member (114). Projection device according to claim 6, characterized in that the light guide (532) is mounted on the upper surface of the image generator (110) which emits the edge light signal in addition to the light signal. . 8 °) projection installation according to claim 6, characterized by a light source for emitting the edge light signal to the injection coupling interface of the light guide (532) and the latter is mounted on the outside of the upper surface of the image generator (110). Projection device according to claim 1, characterized in that the lighting installation comprises an interface to a driver assistance system or a driver information system for receiving a driver assistance signal and a lighting installation for adjusting the illumination characteristic of the projection element edge area in accordance with the driver assistance signal. 10 °) A method of projecting a virtual image in the field of view of the driver (106) of a vehicle, characterized by the following steps: - transmitting (401) a light signal to represent an image, - reflecting (403 ) the light signal in the visual field using a projection element (114), and - illuminating (405) the edge area of the projection element.
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