FR3068157B1 - Procede d’affichage d’images sur un ecran de vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé d'affichage d'images sur un écran de véhicule automobile, comportant : - une étape d'acquisition d'une première image (100) comportant au moins deux vues (101, 102) réparties selon un premier axe (A1), - une étape de copie de ladite première image (100) selon un second axe (A2) orthogonal au premier axe (A1) afin de générer une image globale qui comprend ladite première image et l'image copiée, - une étape de traitement qui comprend au moins une opération de masquage d'une partie de l'image globale et qui permet d'obtenir une image traitée (150), et - une étape d'affichage sur ledit écran de l'image traitée.

Description

Domaine technique auquel se rapporte l'invention

La présente invention concerne de manière générale l’affichage d’informations dans des véhicules automobiles, en vue notamment d’aider les conducteurs à manœuvrer leurs véhicules en toute sécurité.

Elle concerne plus particulièrement un procédé de traitement et d’affichage d’images sur un écran situé dans l’habitacle d’un véhicule automobile.

Arriere-plan technologique

Les véhicules automobiles sont de plus en plus souvent équipés d’écrans d’affichage d’informations, qui sont généralement intégrés dans leurs consoles centrales. L’architecture informatique d’un tel véhicule automobile comporte alors habituellement un calculateur principal permettant d’élaborer des images à afficher, et un calculateur multimédia qui est intégré à l’écran et qui est conçu pour recevoir ces images et pour commander leur affichage sur l’écran. Généralement, les écrans sont placés dans les véhicules de façon à présenter des formats « paysage » (c’est-à-dire de manière que l’axe longitudinal de l’écran soit orienté horizontalement).

Toutefois, un même constructeur de véhicules automobiles peut souhaiter équiper une gamme particulière de véhicules automobiles d’écrans orientés verticalement, au format « portrait » (c’est-à-dire de manière que l’axe longitudinal de l’écran soit orienté verticalement).

On comprend que les images à afficher sur des formats différents d’écrans ne peuvent pas être les mêmes (sauf à ne pas profiter de toute la surface d’affichage des deux écrans) et qu’il est donc nécessaire de générer ces images de façons différentes. L’inconvénient est alors que le constructeur de véhicule automobile est alors forcé d’utiliser pour ses différentes gammes de véhicules automobiles des calculateurs principaux différents, chacun dédiés à un format d’écran particulier.

Objet de l’invention

Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose un nouveau procédé de traitement et d’affichage d’images.

Plus particulièrement, on propose selon l’invention un procédé comprenant : - une étape d’acquisition d’une première image comportant au moins deux vues réparties selon un premier axe, - une étape de copie de ladite première image et de positionnement (ou « collage ») de l’image copiée par rapport à ladite première image selon un second axe incliné par rapport au premier axe afin de générer une image globale qui comprend ladite première image et l’image copiée, - une étape de traitement qui comprend au moins une opération de masquage d’une partie de l’image globale et qui permet d’obtenir une image traitée, et - une étape d’affichage sur ledit écran de l’image traitée.

Ainsi, grâce à l’invention, on utilise une première image qui ne correspond pas au format de l’écran utilisé (mais qui correspond à un format d’écran employé sur d’autres gammes de véhicules). Il peut par exemple s’agir d’une image au format paysage alors que l’écran utilisé est au format portrait.

Cette première image est alors retraitée de façon à la faire entrer dans le nouveau format d’écran et de façon à utiliser toute la surface d’affichage de cet écran.

De ce fait, il n’est pas nécessaire de considérablement modifier l’architecture informatique du véhicule pour s’adapter au nouveau format d’écran utilisé. A titre d’exemple, il est possible de ne pas modifier le calculateur principal et d’adapter seulement le calculateur multimédia de façon à ce qu’il retraite les premières images reçues du calculateur principal.

Ces opérations de traitement, qui consistent à copier la première image et à la masquer partiellement, ne nécessitent en effet que de faibles ressources en termes de puissance de calcul, de sorte qu’elles peuvent être facilement mises en œuvre par le calculateur multimédia. D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé conforme à l’invention sont les suivantes : l’image traitée présentant un contour de taille prédéterminée, l’opération de masquage d’une partie de l’image globale consiste à étirer la première image et/ou l’image copiée de façon à ce que ladite partie de l’image globale sorte dudit contour ; - l’opération de masquage d’une partie de l’image globale consiste à superposer une vignette sur ladite partie de l’image globale ; - ladite vignette présente une couleur uniforme ; - l’opération de masquage d’une partie de l’image globale consiste à décaler la première image par rapport à l’image copiée selon ledit premier axe ; - ladite étape de traitement comprend une opération d’étirement de la première image et/ou de l’image copiée, et/ou une opération de décalage de la première image par rapport à l’image copiée selon ledit premier axe ; - ladite étape de traitement comprend au moins une opération de symétrie appliquée à la première image ou à l’image copiée, autour d’un axe parallèle au deuxième axe ; - il est prévu une étape d’acquisition d’une figure illustrant la présence d’obstacle à proximité du véhicule, et l’étape de traitement comprend une opération de superposition de ladite figure sur l’image globale ; - l’une des vues est une représentation d’un cliché capturé par une caméra embarquée dans le véhicule automobile ; l’une des vues est une représentation de dessus du véhicule automobile et de son environnement, constituée à partir de clichés capturés par plusieurs caméras embarquées dans le véhicule automobile.

Description detaillee d’un exemple de réalisation La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.

Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique d’un premier mode de réalisation d’une architecture informatique équipant un véhicule automobile, sur laquelle sont représentées une première image et une image traitée ; - les figures 2 et 3 sont des vues schématiques d’une image globale obtenue à partir de la première image de la figure 1, représentée à des stades de traitement successifs ; - la figure 4 est une vue schématique de l’image traitée de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue schématique d’un second mode de réalisation d’une architecture informatique équipant un véhicule automobile, sur laquelle sont représentées une première image et une image traitée ; - les figures 6 à 8 sont des vues schématiques d’une image globale obtenue à partir de la première image de la figure 5, représentée à des stades de traitement successifs ; et - la figure 9 est une vue schématique de l’image traitée de la figure 5.

En préliminaire on notera que les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation de l’invention représentés sur les différentes figures seront, dans la mesure du possible, référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois.

Sur la figure 1, on a représenté schématiquement une architecture informatique de véhicule automobile spécifiquement conçue pour aider le conducteur à manœuvrer son véhicule.

Comme cela sera bien décrit dans la suite de cet exposé, ce véhicule automobile comprend une unité d’acquisition d’images, une unité de télédétection d’obstacles, un écran d’affichage, et trois calculateurs (ECU pour « Electronic Command Unit » en anglais) ci-après appelés calculateur principal 10, calculateur multimédia 20, et calculateur de télédétection 30 (voir figure 1 ). L’unité d’acquisition d’images comprend plusieurs capteurs d’images 40 aptes à acquérir une pluralité de clichés de l’environnement extérieur au véhicule automobile.

Plus précisément ici, l’unité d’acquisition d’images comprend quatre caméras respectivement placées sur les quatre côtés du véhicule automobile, à savoir : - une caméra avant, située par exemple au-dessus de la plaque d’immatriculation, et adaptée à capturer une zone située à l’avant du véhicule, - une caméra arrière, située par exemple au-dessous de la plaque d’immatriculation, et adaptée à capturer une zone située à l’arrière du véhicule, - une caméra gauche, située par exemple au-dessous du rétroviseur droit, et adaptée à capturer une zone située à gauche du véhicule, et - une caméra droite, située par exemple au-dessous du rétroviseur gauche, et adaptée à capturer une zone située à droite du véhicule.

Ces capteurs d’images 40 sont de préférence des caméras analogiques, peu onéreuses. Les caméras analogiques utilisées présentent ici une résolution réduite, par exemple de 640 sur 480 pixels. Elles sont ainsi adaptées à acquérir des clichés successifs de l’environnement du véhicule automobile, présentant chacun une taille (en octets) réduite.

Les capteurs d’images 40 sont pilotés par le calculateur principal 20.

Comme les deux autres calculateurs, le calculateur principal 10 comporte classiquement un processeur (CPU), une mémoire vive (RAM), une mémoire morte (ROM) et différentes interfaces d'entrée et de sortie.

La mémoire morte mémorise des données utilisées dans le cadre du procédé décrit ci-dessous. Elle mémorise notamment une application informatique, constituée de programmes d’ordinateur comprenant des instructions dont l’exécution permet la mise en œuvre par les calculateurs du procédé décrit ci-après.

Le calculateur principal 10 est en particulier apte à constituer une vue du dessus du véhicule à partir des clichés bruts acquis par les capteurs d’images 40. Cette vue de dessus sera ci-après appelée « vue d’oiseau ».

Le calculateur principal 10 est également apte à générer une première image 100 (voir figure 1) constituée de plusieurs vues.

Comme le montre la figure 1, l’unité de télédétection comprend une pluralité de télédétecteurs 50. Elle est conçue pour détecter un obstacle situé dans l’environnement du véhicule automobile.

Ces télédétecteurs 50 sont de préférence des télémètres (par exemple des capteurs par temps de vol). En l’espèce, il pourra s’agir de capteurs SONAR, RADAR ou LIDAR. L’unité de télédétection comprend ici six télédétecteurs SONAR situés à l’avant du véhicule automobile, et six autres situés à l’arrière. L’unité de télédétection est pilotée par le calculateur de télédétection 30. Ce calculateur de télédétection 30 est ainsi apte à recevoir des informations des télédétecteurs 50 et à élaborer une figure (190 sur la figure 4) permettant de représenter de façon imagée la position et la distance des obstacles détectés par rapport au véhicule. L’écran utilisé peut être de tout type. Il peut par exemple s’agir d’un écran à cristaux liquides (ou LCD pour "Liquid Crystal Display'') à transistors en couche mince (ou TFT pour "Thin-Film Transistor”), présentant une surcouche tactile.

Cet écran présente ici une taille de 9 pouces, avec une résolution de 768 pixels de large sur 1024 pixels de haut. Il est ainsi placé verticalement dans la planche de bord du véhicule, au format « portrait ».

Le calculateur multimédia 20 est ici intégré dans le boîtier de cet écran. SI permet de recevoir en entrée des images à afficher, de réaliser des opérations simples sur ces images, puis de commander l’affichage de ces images sur l’écran.

On peut prévoir que les trois calculateur 10, 20, 30 soient connectés ensemble par un bus de communication de données numériques (communément appelé bus CAN, de l’anglais « Controller Area Network »).

Ici, le calculateur principal 10 est en outre connecté au calculateur multimédia 20 par une connexion analogique. Ainsi le calculateur multimédia 20 peut-il recevoir les premières images 100 (qui ont été générées par le calculateur principal 10) sous forme analogique.

On peut maintenant décrire en détail un premier mode de réalisation d’un procédé de traitement et d’affichage d’une image sur l’écran du véhicule.

Ce procédé, illustré sur les figures 1 à 4, comporte quatre étapes principales.

La première étape consiste pour le calculateur principal 10 à générer une première image 100 et à la transmettre au calculateur multimédia 20.

La première image 100 est illustrée sur la figure 1, en superposition du calculateur principal 10. On y observe qu’elle comporte ici deux vues 101, 102 représentées en position juxtaposée. Ces deux vues 101, 102 sont ainsi réparties selon un axe horizontal A1.

Une première de ces vues 101, située du côté gauche de la première image 100, est ici formée par le dernier cliché capturé par la caméra arrière. Cette première vue 101 s’étend sur 480 pixels de large et sur 480 pixels de haut.

La seconde vue 102, située du côté droit de la première image 100, est ici formée par une vue d’oiseau (laquelle est formée à partir des derniers clichés capturés par les quatre caméras). Cette seconde vue 102 s’étend sur 240 pixels de large et 480 pixels de haut.

Ces deux vues sont disposées de telle façon que la première image 100 présente un format « paysage » et qu’elle s’étend sur 720 pixels de large et 480 pixels de haut.

On constate que cette première image 100 présente donc un format incompatible avec celui de l’écran embarqué dans le véhicule automobile considéré. C’est la raison pour laquelle, au cours des deux étapes suivantes, le calculateur multimédia 20 va traiter cette première image 100 de façon à générer une « image traitée 150 » qui puisse être exploitée par l’écran.

La seconde étape consiste pour le calculateur multimédia 20 à créer une nouvelle image, ci-après appelée image globale 110, présentant les dimensions de l’écran (768 pixels de large et 1024 pixels de haut).

Au cours de cette seconde étape, la première image 100 est positionnée dans l’image globale 110, en haut de celle-ci et à égale distance des bords de celle-ci.

Cette première image 100 est ensuite copiée et collée en bas de l’image globale 110 et à égale distance des bords de celle-ci.

Ainsi, la première image 100 et l’image copiée 100’ se retrouvent réparties selon un axe vertical A2. A ce stade, ces première image 100 et image copiée 100’ sont identiques, si bien qu’il va être nécessaire de les modifier pour les distinguer l’une de l’autre afin qu’elles apportent au conducteur des informations différentes.

Il est pour cela prévu une troisième étape de traitement de l’image globale 110, qui est réalisée en trois opérations successives représentées sur les figures 2 à 4.

Ces trois opérations sont conçues pour être simples à mettre en œuvre et pour ne nécessiter qu’une puissance de calcul limitée, de façon à ce que le calculateur multimédia 20 puisse les mettre en œuvre dans un temps restreint.

Cette troisième étape comporte ici deux opérations de masquage au cours desquelles une partie de la première image 100 et une partie de l’image copiée 100’ sont masquées, puis une opération d’ajout d’informations sur l’image globale 110.

Comme le montre la figure 2, la première opération de masquage consiste à étirer horizontalement l’image copiée 100’de façon à ce que la première vue 101’ (sur l’image copiée) occupe l’ensemble de la largeur de l’image globale 110 et que la seconde vue 102’ (sur l’image copiée) sorte du contour de l’image globale 110.

Cette opération d’étirement permet ainsi à la première vue 101’ de l’image copiée 100’ de s’étendre sur une largeur de 768 pixels et sur une hauteur de 480 pixels.

On comprend ici que la seconde vue 102’ sort du contour de l’écran, si bien qu’elle s’en trouve automatiquement masquée.

Comme le montre la figure 3, la seconde opération de masquage consiste à superposer une vignette 180 de couleur uniforme sur la première vue 101 de la première image 100. Cette vignette, ici de couleur noire (comme le fond de l’image globale 110) forme donc un cache. Elle présente une taille et une position identique à celle de la première vue 101 de la première image 100, de manière à la recouvrir entièrement.

Comme le montre la figure 4, la troisième opération consiste à superposer la figure 190 à la vignette 180. On rappelle que cette figure 190 a été élaborée par le calculateur de télédétection 30 puis transmise par celui-ci au calculateur multimédia 20, et qu’elle permet d’illustrer la présence d’obstacles à proximité du véhicule.

On notera ici que les seconde et troisième opérations pourraient être combinées, en utilisant la figure 190 en guise de cache.

Quoi qu’il en soit, l’image ainsi obtenue est appelée image traitée 150 et c’est cette image traitée 150 qui est ensuite affichée sur l’écran au cours d’une quatrième étape mise en œuvre par le calculateur multimédia 20. On observe que cette image traitée 150 présente un contour 151 de forme et de tailles sensiblement identiques à ceux de l’écran.

On peut maintenant décrire en détail un second mode de réalisation d’un procédé de traitement et d’affichage d’une image sur l’écran du véhicule, en référence aux figures 5 à 9.

Ce procédé comporte également quatre étapes principales.

La première étape consiste pour le calculateur principal 10 à générer une première image 200 et à la transmettre au calculateur multimédia 20. Cette première étape est identique à celle décrite en référence à la figure 1.

La seconde étape consiste pour le calculateur multimédia 20 à créer une nouvelle image, ci-après appelée image globale 210, présentant les dimensions de l’écran (768 pixels de large et 1024 pixels de haut).

Au cours de cette seconde étape, la première image 200 est placée dans l’image globale 210, en haut de celle-ci et à égale distance des bords de celle-ci, et une copie de cette première image (appelée image copiée 200’) est placée en dessous de celle-ci.

Ainsi, la première image 200 et l’image copiée 200’ se retrouvent réparties selon un axe vertical A2.

Il est ensuite prévu une troisième étape de traitement de cette image globale 210, qui est réalisée en six opérations successives représentées sur les figures 6 à 9.

Ces six opérations sont ici encore conçues pour être simples à mettre en œuvre et pour ne nécessiter qu’une puissance de calcul limitée.

Cette troisième étape comporte ici trois opérations de masquage au cours desquelles une partie de la première image 200 et une partie de l’image copiée 200’ sont masquées, puis une opération d’ajout d’informations sur l’image globale 210.

Comme le montre la figure 6, la première opération consiste à étirer horizontalement l’image copiée 200’ de façon à ce que la première vue 201’ (sur l’image copiée) occupe une largeur L1 prédéterminée, puis à la décaler pour centrer horizontalement cette première vue 201’ dans l’image globale 210.

On comprend ici qu’une partie de la seconde vue 202’ de l’image copiée 200’ sort du contour de l’écran, si bien que seule cette partie sera automatiquement masquée.

Comme le montre la figure 7, la seconde opération consiste alors à superposer une vignette 281 de couleur uniforme sur la partie non masquée de la seconde vue 202’ de l’image copiée 200’. Cette vignette, ici de couleur noire, forme donc un cache.

La troisième opération consiste à appliquer une symétrie à la première image 200 et à la décaler horizontalement de façon à ce que la seconde vue 202 se retrouve centrée horizontalement dans l’image globale 210.

On comprend ici qu’une partie de la première vue 201 de la première image 200 sort du contour de l’écran, si bien que seule cette partie sera automatiquement masquée.

Comme le montre la figure 8, la quatrième opération consiste alors à superposer une vignette 280 de couleur uniforme sur la partie non masquée de la première vue 201 de la première image 200. Cette vignette, ici de couleur noire, forme donc un cache.

Comme le montre la figure 9, la cinquième opération consiste à appliquer une symétrie à la seconde vue 202 de la première image 200.

Enfin, la sixième opération consiste à superposer une figure 290 sur l’image globale 210, à côté de la seconde vue 202 de la première image 200. Cette figure 290 aura été préalablement élaborée par le calculateur de télédétection 30 puis transmise par celui-ci au calculateur multimédia 20, et elle permettra d’illustrer la distance entre le véhicule et les obstacles détectés par les télédétecteurs 50. L’image ainsi obtenue est appelée image traitée 250. C’est cette image traitée 250 qui est ensuite affichée sur l’écran au cours d’une quatrième étape mise en œuvre par le calculateur multimédia 20. On observe que cette image traitée 250 présente un contour 251 de forme et de tailles sensiblement identiques à ceux de l’écran. L’invention n’est pas limitée à ces deux modes de réalisation.

Ainsi, la première image pourrait comporter d’autres vues et cette première image pourrait être retraitée autrement de façon à adapter son format initial (paysage ou portrait) au format de l’écran (respectivement portrait ou paysage).

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Procédé d’affichage d’images sur un écran de véhicule automobile, comportant : - une étape d’acquisition d’une première image (100 ; 200) comportant au moins deux vues (101, 102 ; 201,202) réparties selon un premier axe (A1 ), - une étape de copie de ladite première image (100; 200) et de positionnement de l’image copiée (100’ ; 200’) par rapport à ladite première image (100 ; 200) selon un second axe (A2) incliné par rapport au premier axe (A1) afin de générer une image globale (110; 210) qui comprend ladite première image (100 ; 200) et l’image copiée (100’ ; 200’), - une étape de traitement qui comprend au moins une opération de masquage d’une partie de l’image globale (110 ; 210) et qui permet d’obtenir une image traitée (150 ; 250), et - une étape d’affichage sur ledit écran de l’image traitée (150 ; 250).
2. 2. Procédé d’affichage selon la revendication précédente, dans lequel l’image traitée (150; 250) présentant un contour (151; 251) de taille prédéterminée, l’opération de masquage d’une partie de l’image globale (110; 210) consiste à étirer la première image (100 ; 200) et/ou l’image copiée (100’ ; 200’) de façon à ce que ladite partie de l’image globale (110 ; 210) sorte dudit contour (151 ; 251).
3. 3. Procédé d’affichage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’opération de masquage d’une partie de l’image globale (110; 210) consiste à superposer une vignette (180 ; 280) sur ladite partie de l’image globale (110 ; 210).
4. 4. Procédé d’affichage selon la revendication précédente, dans lequel ladite vignette (180 ; 280) présente une couleur uniforme.
5. 5. Procédé d’affichage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’opération de masquage d’une partie de l’image globale (110; 210) consiste à décaler la première image (100; 200) par rapport à l’image copiée (100’ ; 200’) selon ledit premier axe (A1).
6. 6. Procédé d’affichage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite étape de traitement comprend : - une opération d’étirement de la première image (100 ; 200) et/ou de l’image copiée (100’ ; 200’), et/ou - une opération de décalage de la première image (100 ; 200) par rapport à l’image copiée (100’ ; 200’) selon ledit premier axe (A1).
7. 7. Procédé d’affichage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite étape de traitement comprend au moins une opération de symétrie appliquée à la première image (100 ; 200) ou à l’image copiée (100’ ; 200’), autour d’un axe parallèle au deuxième axe (A2).
8. 8. Procédé d’affichage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel il est prévu une étape d’acquisition d’une figure (190) illustrant la présence d’obstacle à proximité du véhicule, et dans lequel l’étape de traitement comprend une opération de superposition de ladite figure (190) sur l’image globale (110; 210).
9. 9. Procédé d’affichage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’une des vues (101 ; 201) est une représentation d’un cliché capturé par une caméra (40) embarquée dans le véhicule automobile.
10. 10. Procédé d’affichage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’une des vues (102; 202) est une représentation de dessus du véhicule automobile et de son environnement, constituée à partir de clichés capturés par plusieurs caméras (40) embarquées dans le véhicule automobile.