FR2984533A3 - Dispositif d'affichage d'images pour vehicule automobile. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'affichage (1) d'images pour véhicule (2) comprenant au moins deux sièges avant (3) auxquels sont associés des champs de vision (5) pour des occupants desdits sièges, ledit dispositif comprenant : - des médiums partiellement réfléchissants (8) montés dans une zone (4); - des moyens de projection (6) aptes à produire des images au moyen de sources d'images (7) ; - des éléments convergents (9) pour transformer les images issues desdits moyens de projection de sorte à créer des images virtuelles destinées à s'afficher dans au moins un domaine spatial (10) en avant de ladite zone (4) grâce aux médiums (8). Selon l'invention au moins deux sources (7) d'images projettent chacune une image, qui transformées par les éléments convergents (9) créent des images virtuelles en avant de ladite zone (4), chaque source (7) d'images étant montée à l'opposé d'un desdits sièges (3) et par rapport à un axe principal (P) du véhicule (2), les images virtuelles étant réfléchies sur un unique et même médium partiellement réfléchissant (8) disposé dans la dite zone (4) et transversalement audit axe.

Description

Dispositif d'affichage d'images pour véhicule automobile L'invention concerne un dispositif d'affichage pour véhicule automobile. 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine de l'affichage d'informations par projection dans un véhicule automobile. Elle vise en particulier un dispositif d'affichage d'images destiné aux passagers ou observateurs susceptibles d'occuper les sièges d'un véhicule automobile. 2. Art antérieur Certains véhicules sont équipés de nos jours de dispositif d'affichage d'information du type « dispositif tête haute » encore connu sous le sigle en anglais de « H.U.D » pour « Head-Up Display ». Ces dispositifs sont en général dédiés au conducteur du véhicule pour lequel ce type d'affichage permet une meilleure accessibilité de l'information telle que, par exemple, la vitesse du véhicule. Ce dispositif comporte un système optique permettant de créer une image virtuelle à partir d'une source d'images qui s'affiche dans un domaine spatial situé en avant du véhicule grâce à des médiums partiellement réfléchissants situés dans le champ de vision. Ces médiums partiellement réfléchissants garantissent une réflexion de la lumière comprise entre 30% et 70% de la lumière incidente par exemple sans distinction chromatique particulière.

Cependant, l'usage de cette technique d'affichage limite l'accession à l'information par d'autres occupants. De part sa configuration, le système ne permet d'afficher des informations que dans un domaine angulaire limité. De la sorte, seul le conducteur du véhicule est concerné. De même, lorsque la projection de l'image s'effectue sur un medium situé au centre du haut de la planche de bord, les images affichées ne sont pas visibles par les autres occupants du véhicule. 3. Objectif de l'invention L'invention a notamment pour objectif de remédier 10 à toute ou partie de ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir un dispositif d'affichage permettant de projeter des informations pour plusieurs utilisateurs. 15 Un autre objectif de l'invention est de pouvoir minimiser la quantité de médiums afin de réduire l'encombrement et de proposer une solution simple et peu coûteuse. 4. Résumé de l'invention 20 Ces objectifs sont atteints grâce à un dispositif d'affichage d'images pour véhicule automobile comprenant au moins deux sièges avant auxquels sont associés des champs de vision pour des occupants de ces sièges, ledit dispositif d'affichage comprenant des médiums 25 partiellement réfléchissants montés dans une zone comprenant une partie d'une planche de bord et/ou une partie d'un pare-brise du véhicule; des moyens de projection montés sur le véhicule et aptes à produire des images au moyen de sources d'images; des éléments 30 convergents pour transformer les images issues des moyens de projection de sorte à créer des images virtuelles destinées à s'afficher dans au moins un domaine spatial en avant de la dite zone du véhicule grâce aux médiums partiellement réfléchissants situés dans le champ de vision des occupants.

L'invention est remarquable en ce qu'au moins deux sources d'images projettent chacune une image, qui transformées par les éléments convergents créent des images virtuelles en avant de ladite zone, chaque source d'images étant montée à l'opposé d'un desdits sièges et par rapport à un axe principal du véhicule, les images virtuelles étant réfléchies sur un unique et même médium partiellement réfléchissant disposé dans la dite zone du véhicule et transversalement audit axe principal. Ainsi, différents occupants d'un véhicule peuvent visualiser une image affichée dans leur propre champ de vision. Aussi, l'unique et même medium partiellement réfléchissant pour permettre l'affichage et la visualisation des images limite l'encombrement dans le véhicule.

Selon une caractéristique importante de l'invention, au moins un champ de vision se trouve décalé par rapport à la direction principale du véhicule sur la gauche pour un siège monté à droite et inversement. De la sorte, les images sont affichées et visualisées dans des espaces non utilisés d'une zone comprenant une partie de la planche de bord et/ou une partie du pare-brise de sorte qu'elles ne soient pas gênantes pour les occupants. Avantageusement, ladite zone comporte une zone centrale haute de la planche du bord du véhicule et/ou basse du pare-brise. Cet agencement permet une meilleure gestion de l'espace du véhicule et notamment pour la position du médium qui permettra de diffuser efficacement les informations pour plusieurs occupants. De manière préférée, le medium partiellement réfléchissant est composé d'une pièce unique. Selon une caractéristique importante de l'invention, le medium partiellement réfléchissant est situé dans une zone de croisement commune aux différents champs de vision.

Comme énoncé précédemment, l'utilisation d'un unique medium partiellement réfléchissant permet de visualiser toutes les images projetées sans recouvrement entre elles et en limitant l'encombrement supplémentaire dans le véhicule.

Selon une caractéristique avantageuse, les domaines spatiaux dans lesquels s'affichent les images sont agencés à une distance supérieure à 1800 mm des sièges pour un meilleur confort visuel et l'agencement éventuel de plusieurs champs de vison.

Selon une variante de l'invention, pour une troisième image virtuelle, celle-ci est projetée dans un troisième champ de vision muni d'un domaine spatial différent des deux précédents. De la sorte, tous les occupants du véhicule peuvent accéder à une information qui les intéresse et sans gêner les autres. Selon une caractéristique importante de cette variante, le domaine spatial dans lequel s'affiche la troisième image est exclu des champs de vision des deux autres occupants du véhicule.

De la sorte, un troisième utilisateur peut visualiser une image sans que les autres observateurs ne visualisent son image dédiée et inversement. L'invention concerne également un procédé d'affichage sélectif d'images multiples à l'avant d'une zone comprenant une partie d'une planche de bord et/ou 5 une partie d'un pare-brise du véhicule automobile comportant au moins un dispositif d'affichage tel que décrit ci-dessus. Selon ce procédé d'affichage sélectif, on délimite le champ de vision pour chaque occupant du véhicule en fonction de sa position, on positionne un 10 medium partiellement réfléchissant dans la zone comprenant le haut de la planche de bord et le bas du pare-brise du véhicule, on identifie un domaine spatial destiné à afficher une image virtuelle à travers le medium partiellement réfléchissant pour chaque champ de 15 vision et de telle sorte que chaque domaine spatial se trouve exclu des autres champs de vision. On positionne des moyens de projection munis chacun d'une source d'images, puis on positionne des éléments convergents destinés à transformer les images issues de ces sources 20 d'images en images virtuelles destinées à être affichées dans les domaines spatiaux définis. Selon encore ce procédé d'affichage, des images sont générées au moyen de la source d'image, et sont ensuite projetées sur les éléments convergents, puis les 25 éléments convergents les transforment pour obtenir une première image virtuelle, ladite image servira d'objet à la réflexion sur un medium partiellement réfléchissant situé dans ladite zone pour obtenir une image virtuelle finale. 30 5. Liste des figures D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, fournie à titre d'exemple de réalisation et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 représente une vue schématique de dessus d'un véhicule automobile équipé d'un dispositif d'affichage d'images selon l'invention. La figure 2 représente un schéma optique simplifié de l'affichage d'images pour un occupant du véhicule. La figure 3 représente un schéma optique similaire à la figure précédente pour un deuxième occupant du véhicule. La figure 4 illustre un autre mode de réalisation de l'invention avec un schéma optique simplifié prévu pour plusieurs occupants. 6. Description détaillée La figure 1 représente schématiquement un dispositif d'affichage 1 d'images pour véhicule 2 automobile équipé d'au moins deux sièges 3 et d'une zone 4 comprenant une partie de la planche de bord 14 et/ou une partie du pare-brise 15. Plus précisément, cette zone 4 comprend le haut de la planche de bord 14 et/ou le bas du pare du pare-brise 15. Ce dispositif 1 peut être du type à « Affichage Tête Haute ». Il permet d'observer en vision haute des images superposées au paysage. Dans la présente invention, les sièges 3a et 3b du véhicule 2 sont associés à des champs de vision 5a et 5b dans lesquels sont affichés des informations pour des occupants ou observateurs susceptibles d'occuper ces sièges 3a et 3b.

De manière générale, le dispositif d'affichage 1 comporte des moyens de projections 6 munis de source d'images 7 montés dans le véhicule 2 et aptes à produire des images ou faisceau lumineux au moyen des sources d'images 7. Le dispositif 1 comporte des médiums partiellement réfléchissants 8 montés dans la zone 4 comprenant le haut de la planche de bord 14 et/ou le bas du pare-brise 15 du véhicule 2. Plus précisément, la zone 4 comprend une zone centrale haute de la planche de bord 14 et/ou un zone centrale basse du pare-brise 15.

Ledit dispositif 1 comporte également des éléments convergents 9 pour transformer des images issues des moyens de projection de sorte à créer des images virtuelles destinées à s'afficher dans les domaines spatiaux 10 situés en avant de la zone 4 comprenant le haut de la planche de bord 14 et le bas du pare-brise 15 du véhicule 2 grâce aux médiums partiellement 8 réfléchissants situés dans le champ de vision 5 des occupants destinés à occuper les sièges 3. Selon l'invention, au moins deux sources 7a et 7b projettent chacune une image ou faisceau lumineux sur un élément convergent 9 en vue de créer des images virtuelles. Les moyens de projection 6a et 6b comportent par exemple, deux projecteurs comprenant chacun une source d'images 7a et 7b.

Les sources d'images 7a et 7b sont destinées à projeter chacune une image virtuelle dans les champs de vision 5a et 5b associés respectivement aux sièges 3a et 3b, les champs de vision 5a et 5b étant agencés à l'opposé desdits sièges 3a et 3b et par rapport à un axe principal P du véhicule. Les images peuvent, bien entendu, être identiques ou différentes.

Selon une caractéristique importante de l'invention, les images virtuelles sont réfléchies sur un unique et même medium partiellement réfléchissant 8 disposé au centre d'une zone comprenant le haut de la planche de bord 14 et le bas du pare-brise 15 du véhicule 2 et transversalement à l'axe principal P du véhicule 2. La zone comprenant le haut de la planche de bord 14 et le bas du pare-brise 15 du véhicule 2 peut être définie par la zone basse du pare brise ou hautede la planche de bord 14 du véhicule 2. Le médium 8 partiellement réfléchissant peut être défini une pièce unique. Cette dernière peut être, par exemple, une lame 11 partiellement réfléchissante ou un combineur. Un autre exemple consiste à intégrer le medium 8 partiellement réfléchissant dans le pare-brise 15. Dans ce cas, le pare-brise 15 peut recevoir un traitement de surface ou une feuille optique appliquée sur celui-ci. Pour certains pare-brises faits de couches de verre stratifiées, un film optique peut être appliqué entre les couches de verre. Dans le cas ou le medium 8 est indépendant du pare-brise 15, il peut être monté au-dessus de la planche de bord 14 en regard du pare-brise 15. Le médium indépendant, par exemple, peut comporter une lame constituée de verre, de polymère (polyméthacrylate de méthyle) ou autre matériau possédant les caractéristiques similaires du verre. Bien entendu et dans tous les cas de figures, le médium 8 partiellement réfléchissant présente des propriétés de réflexion de la lumière.

Dans un autre exemple, un film optique muni de propriété de réflexion est appliqué sur la surface du pare-brise 15 pour constituer le médium 8 partiellement réfléchissant ou combineur. Ce médium 8 définit une zone de croisement 12 commune et immuable aux différents champs de vision 5a, 5b lesquels sont associés aux sièges 3a, 3b du véhicule 2 dans la zone comprenant le haut de la planche de bord 14 et le bas du pare-brise 15. A titre d'exemple purement illustratif, le medium 8 partiellement réfléchissant présente une forme quadrangulaire. On prévoit que ce medium 8 présente une largeur de l'ordre de 400 mm et une hauteur de l'ordre de 150 mm. De préférence, la largeur de la lame est 200 mm et la hauteur est de l'ordre de 80 mm. La lame constituant, par exemple le médium partiellement réfléchissant est de préférence plane et fixe en cours d'utilisation. Comme on peut le voir sur la figure 4, chaque utilisateur ou occupant ne peut voir à travers le médium 8 partiellement réfléchissant qu'une portion limitée de des champs de vision 5. Ces champs de vision 5 définissent une zone de croisement commune 12 qui est vue par les différents utilisateurs. Afin de garantir l'exclusivité des informations dispensées, en cas de recouvrement entre les domaines spatiaux 10 et de la zone commune 12, il convient de s'assurer que les images projetées ne sont pas situées dans la zone commune 12. De manière avantageuse, les images virtuelles projetées sont focalisées dans un plan sensiblement perpendiculaire à un axe D situé dans chaque champ de vision 5. En somme, un utilisateur ou occupant se trouvant du côté du siège 3b passager ne peut voir l'image affichée pour le conducteur par exemple.

Selon une caractéristique avantageuse, au moins un champ de vision 5b se trouve sensiblement décalé sur la gauche pour un siège 3b monté à droite et au moins un champ de vision 5a se trouve décalé sur la droite pour un siège 3a monté à gauche par rapport à l'axe principal P. L'image étant affichée sur le bas du pare-brise 15, par exemple, les utilisateurs ne sont pas gênés par le léger décalage des champs de vision 5, 5a, 5b. Les moyens convergents 9a et 9b sont définis, par exemple, par des miroirs 13, 13a et 13b concaves. De préférence, ces miroirs 13 concaves sont sphériques. Ils sont destinés d'une part à augmenter le chemin optique entre les sources d'images 7a et 7b et les images affichées dans les champs de vision 5a et 5b, et d'autre part, à ajuster les dimensions de l'image projetée afin d'obtenir un affichage confortable. Grâce au miroir concave 13 il est possible de déplacer les domaines spatiaux 10 dans les champs de vision 5 associés. Selon une variante de l'invention illustrée sur la figure 4, un troisième champ de vision 5c pour une troisième image virtuelle est agencé en regard du médium 8 partiellement réfléchissant. Le troisième champ de vision 5c est muni d'un troisième domaine spatial 10 c. Par exemple, l'axe A de ce champ de vision, peut, par exemple, être perpendiculaire à la direction L du médium 8. Pour cette variante, le domaine spatial 10c où s'affiche la troisième image virtuelle, est agencé dans une zone différente, et exclu des autres champs de vision 5a et 5b prévus pour les deux autres occupants, par exemple. Ce domaine spatial 10c est agencé par exemple, à une distance supérieure à environ 1800 mm du troisième occupant (siège associé 3c ; celui-ci pouvant être un siège avant pour les véhicules munis de trois sièges avants ou un des sièges arrières), de même que les domaines spatiaux 10a, 10b, attribués aux autres occupants dans leurs champs de vision 5 quand ils sont normalement situés dans leur siège. La distance du domaine spatial 10 par rapport aux sièges 3 peut être par exemple comprise entre 1800 mm et 2000 mm. De même que pour les autres systèmes, les moyens de projection 6 et les éléments convergents 9 sont agencés de façon à projeter une image sur le médium partiellement réfléchissant 8. De la sorte plusieurs utilisateurs peuvent voir différentes images sans augmenter l'encombrement des dispositifs par l'utilisation d'un unique médium 8 partiellement réfléchissant. Le nombre de champs de vision n'est pas limité. Par exemple, la figure 4 montre un champ de vision supplémentaire 5C pris en compte avec un moyen de projection supplémentaire (non représenté). L'invention concerne également un procédé d'affichage sélectif d'images multiples à l'avant d'une zone 4 comprenant une partie d'une planche de bord 14 et une partie d'un pare-brise 15 du véhicule 2 automobile comportant un dispositif d'affichage 1 comprenant les caractéristiques susmentionnées. Selon ce procédé, on délimite un champ de vision 5 pour des occupants dudit véhicule 2. On positionne un médium 8 partiellement réfléchissant dans une zone comprenant le haut de la planche de bord 14 et le bas du pare-brise 15 du véhicule 2. On identifie un domaine spatial 10 destiné à afficher une image virtuelle dans chacun des champs de vision 5 et de telle sorte que chaque domaine spatial 10 d'affichage se trouve exclu des autres champs de vision 5 associés aux sièges 3 du véhicule à travers le médium 8 partiellement réfléchissant. On positionne des moyens de projection 6 munis chacun d'une source d'images 7. On positionne des éléments convergents 9 destinés à transformer les images issues des sources d'images 7 en images virtuelles destinées à être affichées dans lesdits domaines spatiaux 10. Selon ce procédé d'affichage, des images son générées au moyen de la source d'image 7, et sont ensuite projetées sur les éléments convergents 9, puis les éléments convergents 9 les transforment pour obtenir une première image virtuelle, ladite image servira d'objet à la réflexion sur un medium 8 partiellement réfléchissant situé dans ladite zone pour obtenir une image virtuelle finale.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1) Dispositif d'affichage (1) d'images pour véhicule (2) automobile comprenant au moins deux sièges (3, 3a, 3b) avant auxquels sont associés des champs de vision (5, 5a, 5b) pour des occupants de ces sièges (3,3a, 3b), ledit dispositif d'affichage (1) comprenant : - des médiums (8) partiellement réfléchissants montés dans une zone (4) comprenant une partie d'une planche de bord (14) et/ou une partie d'un pare-brise (15) du véhicule (2) ; - des moyens de projection (6) montés sur le véhicule (2) et aptes à produire des images au moyen de sources d'images (7, 7a, 7b) ; - des éléments convergents (9) pour transformer les images issues des moyens de projection (6) de sorte à créer des images virtuelles destinées à s'afficher dans au moins un domaine spatial (10) en avant de la dite zone (4) du véhicule (2) grâce aux médiums partiellement réfléchissants (8) situés dans le champ de vision (5) des occupants, caractérisé en ce qu'au moins deux sources (7, 7a, 7b) d'images projettent chacune une image, qui transformées par les éléments convergents (9, 9a, 9b) créent des images virtuelles en avant de ladite zone (4), chaque source (7, 7a, 7b) d'images étant montée à l'opposé d'un desdits sièges (3, 3a, 3b) et par rapport à un axe principal (P) du véhicule (2), les images virtuelles étant réfléchies sur un unique et même médium (8) partiellement réfléchissant disposé dans la dite zone (4) du véhicule (2) et transversalement audit axe principal (P).
2. 2) Dispositif d'affichage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un champ de vision (5, 5a, 5b) se trouve décalé par rapport à la direction principale (P) du véhicule (2) sur la gauche pour un siège (3, 3a, 3b) monté à droite et inversement.
3. 3) Dispositif d'affichage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite zone (4) comporte une zone centrale haute de la planche du bord (14) du véhicule et/ou basse du pare-brise (15).
4. 4) Dispositif d'affichage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce médium (8) 15 partiellement réfléchissant est composé d'une pièce unique.
5. 5) Dispositif d'affichage (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le médium (8) 20 partiellement réfléchissant définit une zone de croisement (12) commune aux différents champs de vision (5).
6. 6) Dispositif d'affichage (1) selon l'une des 25 revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les domaines spatiaux (10, 10a, 10b, 10c) dans lesquels s'affichent les images sont agencés à une distance supérieure à 1800 mm des sièges (3).
7. 7) Dispositif d'affichage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que pour une troisième image virtuelle, celle-ci est projetée dans un troisième champ de vision (5c) muni d'un domaine spatial (10c) différents des domaines spatiaux (10a, 10b) précédents.
8. 8) Dispositif d'affichage (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, le domaine spatial (10c) dans lequel s'affiche la troisième image est exclu des champs de vision (5a, 5b).
9. 9) Procédé d'affichage sélectif d'images multiples à l'avant d'une zone (4) comprenant une partie de la planche de bord (14) et/ou une partie du pare-brise (15) du véhicule (2) automobile comportant au moins un dispositif d'affichage (1) selon les revendications 1 à 8, ledit procédé étant caractérisé en ce qu' on délimite le champ de vision (5, 5a, 5b, 5c) pour chaque occupant d'un véhicule (2) ; on positionne le médium (8) partiellement réfléchissant dans la zone (4) du véhicule (2) ; on identifie un domaine spatial (10, 10a, 10b, 10c) destiné à afficher une image virtuelle à travers le médium (8) partiellement réfléchissant pour chaque champ de vision (5, 5a, 5b, 5c) et de telle sorte que chaque domaine spatial (10, 10a, 10b, 10c)d'affichage se trouve exclu des autres champs de vision (5, 5a, 5b, 5c) ; - on positionne des moyens de projection (6) munis chacun d'une source d'images (7, 7a, 7b) - on positionne des éléments convergents (9, 9a, 9b) destinés à transformer les images issues desdites sources d'images en images virtuelles destinées à être affichées dans lesdits domaines spatiaux.
10. 10) Procédé d'affichage (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que des images sont générées au moyen de la source d'image (7, 7a, 7b), et sont ensuite projetées sur les éléments convergents (9), puis lesdits éléments convergents (9, 9a, 9b) les transforment pour obtenir une première image virtuelle, ladite première image servira d'objet à la réflexion sur un medium (8) partiellement réfléchissant situé dans ladite zone (4) pour obtenir une image virtuelle finale.
11. 11) Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'affichage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.