FR3073053A1 - OPTICAL SYSTEM WITH HEAD-HIGH DISPLAY AND INTEGRATED LIGHTING - Google Patents
OPTICAL SYSTEM WITH HEAD-HIGH DISPLAY AND INTEGRATED LIGHTING Download PDFInfo
- Publication number
- FR3073053A1 FR3073053A1 FR1852381A FR1852381A FR3073053A1 FR 3073053 A1 FR3073053 A1 FR 3073053A1 FR 1852381 A FR1852381 A FR 1852381A FR 1852381 A FR1852381 A FR 1852381A FR 3073053 A1 FR3073053 A1 FR 3073053A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- light source
- optical system
- infrared light
- mirror
- infrared
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 65
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 206010041349 Somnolence Diseases 0.000 claims description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 18
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 10
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0077—Devices for viewing the surface of the body, e.g. camera, magnifying lens
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
- A61B5/18—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state for vehicle drivers or machine operators
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6887—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
- A61B5/6893—Cars
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0093—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for monitoring data relating to the user, e.g. head-tracking, eye-tracking
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
- G08B21/06—Alarms for ensuring the safety of persons indicating a condition of sleep, e.g. anti-dozing alarms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0138—Head-up displays characterised by optical features comprising image capture systems, e.g. camera
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/014—Head-up displays characterised by optical features comprising information/image processing systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
- G02B2027/0167—Emergency system, e.g. to prevent injuries
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
- G02B2027/0181—Adaptation to the pilot/driver
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
- G02B2027/0187—Display position adjusting means not related to the information to be displayed slaved to motion of at least a part of the body of the user, e.g. head, eye
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pathology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- Developmental Disabilities (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Psychology (AREA)
- Social Psychology (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
Abstract
La présente invention a pour objet un système optique de véhicule (1) comprenant un pare-brise (10) ou une lame semi-réfléchissante, le système optique comprenant un dispositif d'affichage tête-haute (2), comprenant : • une unité de génération d'image (20), • un miroir transparent (21) adapté pour réfléchir l'image générée par l'unité de génération d'image, de manière à produire une image virtuelle en amont du pare-brise ou de la lame semi-réfléchissante du véhicule, ladite image virtuelle étant visible depuis une zone de visualisation (9) correspondant à un emplacement prévu du visage d'un conducteur du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif d'éclairage du visage du conducteur comprenant au moins une source de lumière infrarouge (30), le dispositif d'éclairage étant configuré pour que la lumière infrarouge générée par la source de lumière infrarouge soit réfléchie par le miroir transparent vers la zone de visualisation.The present invention relates to a vehicle optical system (1) comprising a windshield (10) or a semi-reflective plate, the optical system comprising a head-up display device (2), comprising: • a unit image generation device (20), • a transparent mirror (21) adapted to reflect the image generated by the image generation unit, so as to produce a virtual image upstream of the windscreen or the blade semi-reflective vehicle, said virtual image being visible from a viewing area (9) corresponding to a planned location of the face of a driver of the vehicle, characterized in that it further comprises a lighting device of the face of the conductor comprising at least one infrared light source (30), the illumination device being configured so that infrared light generated by the infrared light source is reflected by the transparent mirror to the viewing area tion.
Description
® SYSTEME OPTIQUE A AFFICHAGE TETE-HAUTE ET ECLAIRAGE INTEGRE. @) La présente invention a pour objet un système optique de véhicule (1 ) comprenant un pare-brise (10) ou une lame semi-réfléchissante, le système optique comprenant un dispositif d'affichage tête-haute (2), comprenant:® OPTICAL SYSTEM WITH HEAD-UP DISPLAY AND INTEGRATED LIGHTING. @) The subject of the present invention is a vehicle optical system (1) comprising a windshield (10) or a semi-reflecting blade, the optical system comprising a head-up display device (2), comprising:
• une unité de génération d'image (20), • un miroir transparent (21 ) adapté pour réfléchir l'image générée par l'unité de génération d'image, de manière à produire une image virtuelle en amont du pare-brise ou de la lame semi-réfléchissante du véhicule, ladite image virtuelle étant visible depuis une zone de visualisation (9) correspondant à un emplacement prévu du visage d'un conducteur du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif d'éclairage du visage du conducteur comprenant au moins une source de lumière infrarouge (30), le dispositif d'éclairage étant configuré pour que la lumière infrarouge générée par la source de lumière infrarouge soit réfléchie par le miroir transparent vers la zone de visualisation.• an image generation unit (20), • a transparent mirror (21) adapted to reflect the image generated by the image generation unit, so as to produce a virtual image upstream of the windshield or of the semi-reflective strip of the vehicle, said virtual image being visible from a viewing area (9) corresponding to a planned location on the face of a driver of the vehicle, characterized in that it further comprises a lighting device of the driver's face comprising at least one infrared light source (30), the lighting device being configured so that the infrared light generated by the infrared light source is reflected by the transparent mirror towards the viewing area.
L’invention concerne un système optique de véhicule muni d’un pare-brise, comprenant un équipement optique, pouvant être typiquement un équipement de surveillance de la somnolence du conducteur ou un dispositif dit « temps de vol », adapté pour déterminer la position dans l’espace de la tête du conducteur.The invention relates to a vehicle optical system provided with a windshield, comprising optical equipment, which can typically be equipment for monitoring the drowsiness of the driver or a so-called "flight time" device, suitable for determining the position in driver's headspace.
Les véhicules automobiles (notamment voitures, camions, etc.) sont de plus en plus souvent dotés d’équipements qui visent à améliorer ou simplifier la conduite, et à augmenter la sécurité du véhicule.Motor vehicles (especially cars, trucks, etc.) are increasingly equipped with equipment that aims to improve or simplify driving, and to increase vehicle safety.
On connaît déjà parmi ces équipements un dispositif d’affichage tête-haute, également appelé en anglais « Head-Up Display » ou par l’acronyme HUD. Un tel dispositif d’affichage tête-haute est par exemple décrit dans le document US 6 359 737.Among these devices, a head-up display device, also known in English as "Head-Up Display" or by the acronym HUD, is already known. Such a head-up display device is for example described in document US 6,359,737.
Il comprend une source lumineuse adaptée pour générer une image qui doit être visualisée par le conducteur du véhicule, et un miroir transparent qui est agencé pour réfléchir l’image générée par la source lumineuse vers le conducteur de manière à produire une image virtuelle, en amont du pare-brise, visible par le conducteur.It comprises a light source adapted to generate an image which must be viewed by the driver of the vehicle, and a transparent mirror which is arranged to reflect the image generated by the light source towards the driver so as to produce a virtual image, upstream of the windshield, visible to the driver.
Le miroir transparent est avantageusement formé directement dans le parebrise, mais peut également être formé dans une lame vitrée supplémentaire positionnée au-dessus du tableau de bord. De la sorte, le miroir transparent se trouve dans le champ de vision du conducteur, et l’image projetée est superposée à la route, ce qui permet au conducteur d’accéder aux informations projetées facilement et d’éviter une perte d’attention éventuellement dangereuse.The transparent mirror is advantageously formed directly in the windshield, but can also be formed in an additional glazed strip positioned above the dashboard. In this way, the transparent mirror is in the driver's field of vision, and the projected image is superimposed on the road, which allows the driver to access the projected information easily and avoid loss of attention possibly dangerous.
Un autre type d’équipement de sécurité est un dispositif de surveillance de la somnolence du conducteur. Un exemple d’un tel équipement est par exemple décrit dans le document US 6 717 518.Another type of safety equipment is a driver drowsiness monitor. An example of such equipment is for example described in document US 6,717,518.
Un dispositif de surveillance de la somnolence se compose classiquement d’une caméra qui est agencée pour acquérir des images des yeux du conducteur, et d’une unité de traitement qui analyse les images acquises par la caméra en temps-réel pour suivre les mouvements des yeux du conducteur et déterminer, en fonction de ces mouvements, un état de somnolence du conducteur.A drowsiness monitoring device conventionally consists of a camera which is arranged to acquire images of the driver's eyes, and a processing unit which analyzes the images acquired by the camera in real time to follow the movements of the driver's eyes and determine, based on these movements, a state of drowsiness of the driver.
Pour les cas où la luminosité ambiante est insuffisante pour obtenir des images fiables (cas notamment de la conduite de nuit), le dispositif comprend également une source lumineuse adaptée pour éclairer les yeux du conducteur. Pour éviter un éblouissement, la lumière émise par cette source est en général de la lumière infrarouge, et la caméra utilisée est une caméra infrarouge.For cases where the ambient light is insufficient to obtain reliable images (particularly in the case of night driving), the device also includes a light source suitable for illuminating the driver's eyes. To avoid glare, the light emitted by this source is generally infrared light, and the camera used is an infrared camera.
Le dispositif de surveillance émet ensuite une alarme, qui peut être un son, l’affichage d’un message ou d’un signal visuel, ou encore une vibration, pour alerter le conducteur sur son état de somnolence.The monitoring device then emits an alarm, which can be a sound, the display of a message or visual signal, or even a vibration, to alert the driver to his drowsy state.
Un autre type d’équipement de sécurité est un dispositif de détection optique matriciel à détection tridimensionnel, connu en langue anglaise sous le terme de « Time Of Flight Caméra» ou « TOF », ou également et dans la suite du texte comme un dispositif dit « temps de vol ». Ce dispositif temps de vol comprend également un éclairage infrarouge permettant d’éclairer le visage du conducteur, une caméra infrarouge, et une unité de traitement qui est adaptée pour :Another type of security equipment is an optical matrix detection device with three-dimensional detection, known in English as the "Time Of Flight Camera" or "TOF", or also and in the following text as a device said " flight time ". This time-of-flight device also includes infrared lighting to illuminate the driver's face, an infrared camera, and a processing unit which is suitable for:
• synchroniser le fonctionnement de la source d’éclairage et de la caméra, • mesurer un temps de vol entre la lumière émise par la source et détectée par la caméra, et • en fonction du temps de vol et des images acquises par la caméra, détecter la position en trois dimensions du visage du conducteur.• synchronize the operation of the light source and the camera, • measure a time of flight between the light emitted by the source and detected by the camera, and • as a function of the time of flight and the images acquired by the camera, detect the three-dimensional position of the driver's face.
Le fonctionnement d’un tel dispositif est par exemple décrit dans le document FR 3 048 111.The operation of such a device is for example described in the document FR 3 048 111.
Ce dispositif peut par exemple être utilisé pour que le conducteur actionne des commandes par le mouvement de la tête, sans avoir à enlever ses mains du volant ni à porter son attention ailleurs que sur la route.This device can for example be used so that the driver actuates controls by the movement of the head, without having to remove his hands from the steering wheel or to pay attention elsewhere than on the road.
Les dispositifs temps de vol ou de détection de somnolence nécessitent donc de positionner une source d’illumination et une caméra idéalement dans le véhicule pour pouvoir assurer l’éclairage du visage avec une intensité satisfaisante, et une vision du visage dans toutes les positions des conducteurs. Le choix de la localisation de la caméra et de la source se fait le plus souvent par une implantation sur la façade de la planche de bord du véhicule, également appelée combiné d’instruments, qui est visible par le conducteur, mais l’implantation peut y être difficile du fait du manque de place disponible en raison des nombreuses jauges et indications qui s’y trouvent déjà.Time-of-flight or drowsiness detection devices therefore require positioning an illumination source and a camera ideally in the vehicle in order to be able to provide face lighting with satisfactory intensity, and vision of the face in all driver positions. . The choice of the location of the camera and the source is most often made by an implantation on the front of the dashboard of the vehicle, also called instrument cluster, which is visible to the driver, but the implantation can Being difficult there due to the lack of space available due to the many gauges and indications which are already there.
La colonne de direction peut également être choisie pour implanter la caméra et/ou la source, mais ce choix est également critiquable car la caméra ou la source peut former une protubérance gênante ou inesthétique. De plus, dans le cas des caméras, celles-ci doivent de préférence être dissimulées pour éviter d’importuner ou d’attirer l’attention du conducteur.The steering column can also be chosen to position the camera and / or the source, but this choice is also open to criticism because the camera or the source can form a troublesome or unsightly protuberance. In addition, in the case of cameras, these should preferably be concealed to avoid annoying or attracting the attention of the driver.
Il existe donc un besoin pour améliorer l’implantation d’un dispositif de surveillance de somnolence ou d’un dispositif temps de vol.There is therefore a need to improve the implementation of a drowsiness monitoring device or a time-of-flight device.
Un but de l’invention est de solutionner au moins en partie les inconvénients de l’art antérieur, en améliorant l’implantation d’un dispositif de surveillance de somnolence ou d’un dispositif temps de vol dans un véhicule comprenant un pare-brise et un dispositif d’affichage tête-haute.An object of the invention is to at least partially overcome the drawbacks of the prior art, by improving the installation of a drowsiness monitoring device or a time-of-flight device in a vehicle comprising a windshield and a head-up display device.
En particulier, un but de l’invention est de tirer avantage du dispositif d’affichage tête-haute du véhicule pour intégrer une source d’illumination et/ou une caméra d’un dispositif de surveillance de somnolence ou d’un dispositif temps de vol.In particular, an object of the invention is to take advantage of the head-up display device of the vehicle to integrate an illumination source and / or a camera of a drowsiness monitoring device or of a time-out device. flight.
A cet égard, l’invention a pour objet un système optique de véhicule comprenant un pare-brise ou une lame semi-réfléchissante, le système optique comprenant un dispositif d’affichage tête-haute, comprenant :In this regard, the subject of the invention is a vehicle optical system comprising a windshield or a semi-reflecting blade, the optical system comprising a head-up display device, comprising:
• une unité de génération d’image, • un miroir transparent adapté pour réfléchir l’image générée par l’unité de génération d’image, de manière à produire une image virtuelle en amont du parebrise ou de la lame semi-réfléchissante du véhicule, ladite image virtuelle étant visible depuis une zone de visualisation correspondant à un emplacement prévu du visage d’un conducteur du véhicule, le système optique étant remarquable en ce qu’il comprend en outre un dispositif d’éclairage du visage du conducteur comprenant au moins une source de lumière infrarouge, le dispositif d’éclairage étant configuré pour que la lumière infrarouge générée par la source de lumière infrarouge soit réfléchie par le miroir transparent vers la zone de visualisation.• an image generation unit, • a transparent mirror adapted to reflect the image generated by the image generation unit, so as to produce a virtual image upstream of the windshield or of the semi-reflecting blade of the vehicle , said virtual image being visible from a viewing area corresponding to a planned location of the face of a driver of the vehicle, the optical system being remarkable in that it further comprises a device for lighting the driver's face comprising at least an infrared light source, the lighting device being configured so that the infrared light generated by the infrared light source is reflected by the transparent mirror towards the viewing area.
Dans un mode de réalisation, la source de lumière infrarouge est intégrée à l’unité de génération d’image. L’unité de génération d’image comprenant une source lumineuse formée d’au moins une diode électroluminescente adaptée pour émettre de la lumière visible, la source de lumière infrarouge peut alors être formée d’au moins une diode électroluminescente adaptée pour émettre de la lumière infrarouge, et l’ensemble des diodes électroluminescentes est piloté par une carte électronique commune.In one embodiment, the infrared light source is integrated into the image generation unit. The image generation unit comprising a light source formed by at least one light emitting diode adapted to emit visible light, the infrared light source can then be formed by at least one light emitting diode adapted to emit light infrared, and all of the light-emitting diodes are controlled by a common electronic card.
Dans des modes de réalisation, le dispositif d’éclairage du visage comprend en outre un filtre dichroïque interposé entre l’unité de génération d’image et le miroir transparent, et adapté pour :In embodiments, the facial lighting device further comprises a dichroic filter interposed between the image generation unit and the transparent mirror, and suitable for:
• transmettre la lumière émise par l’unité de génération d’image vers le miroir transparent, et • réfléchir la lumière infrarouge émise par la source de lumière infrarouge vers le miroir transparent.• transmit the light emitted by the image generation unit to the transparent mirror, and • reflect the infrared light emitted by the infrared light source towards the transparent mirror.
Le dispositif d’affichage tête-haute peut comprendre un ensemble optique adapté pour propager la lumière entre l’unité de génération d’image et le miroir transparent, et le filtre dichroïque peut alors être interposé entre l’unité de génération d’image et l’ensemble optique.The head-up display device can include an optical assembly adapted to propagate the light between the image generation unit and the transparent mirror, and the dichroic filter can then be interposed between the image generation unit and the optical assembly.
Dans un mode de réalisation, le dispositif d’affichage tête-haute comprend un ensemble optique adapté pour propager la lumière entre l’unité de génération d’image et le miroir transparent, ledit ensemble optique comprenant au moins un miroir fixe et un miroir rotatif adapté pour réfléchir la lumière depuis le miroir fixe vers le miroir transparent, et dans lequel le miroir fixe est transparent et la source de lumière infrarouge est positionnée derrière le miroir fixe de manière à éclairer le miroir rotatif au travers du miroir fixe.In one embodiment, the head-up display device comprises an optical assembly adapted to propagate the light between the image generation unit and the transparent mirror, said optical assembly comprising at least one fixed mirror and one rotating mirror adapted to reflect light from the fixed mirror to the transparent mirror, and wherein the fixed mirror is transparent and the infrared light source is positioned behind the fixed mirror so as to illuminate the rotating mirror through the fixed mirror.
Avantageusement, le système optique comprend en outre une caméra infrarouge adaptée pour acquérir des images de la zone de visualisation éclairée par la source de lumière infrarouge. La caméra infrarouge peut de préférence être agencée pour recevoir des rayons infrarouges provenant de la zone de visualisation et réfléchis par le miroir transparent.Advantageously, the optical system further comprises an infrared camera adapted to acquire images of the viewing area illuminated by the infrared light source. The infrared camera can preferably be arranged to receive infrared rays coming from the viewing area and reflected by the transparent mirror.
Dans un mode de réalisation, le système optique comprend un dispositif de surveillance de la somnolence du conducteur, comprenant la source de lumière infrarouge, la caméra infrarouge, et une unité de contrôle et de traitement adaptée pour suivre les mouvements d’au moins un œil du conducteur du véhicule à partir des images acquises par la caméra infrarouge, et pour en déduire un degré de somnolence du conducteur. L’unité de contrôle et de traitement peut également être adaptée pour commander l’intensité de l’émission de la source de lumière infrarouge en fonction de la luminosité ambiante.In one embodiment, the optical system comprises a device for monitoring the drowsiness of the driver, comprising the infrared light source, the infrared camera, and a control and processing unit adapted to follow the movements of at least one eye. of the driver of the vehicle from the images acquired by the infrared camera, and to deduce therefrom a degree of drowsiness of the driver. The control and processing unit can also be adapted to control the intensity of the emission of the infrared light source as a function of the ambient brightness.
Dans un variante de réalisation, le système optique comprend un dispositif de type temps de vol, comprenant la source de lumière infrarouge, la caméra infrarouge, et une unité de contrôle et de traitement adaptée pour synchroniser la source de lumière infrarouge et la caméra infrarouge, pour mesurer un temps de vol entre la lumière émise par la source de lumière infrarouge et détectée par la caméra infrarouge, et pour détecter la position dans l’espace du visage du conducteur à partir du temps de vol et des images acquises par la caméra infrarouge.In an alternative embodiment, the optical system comprises a time-of-flight type device, comprising the infrared light source, the infrared camera, and a control and processing unit suitable for synchronizing the infrared light source and the infrared camera, for measuring a time of flight between the light emitted by the infrared light source and detected by the infrared camera, and for detecting the position in space of the driver's face from the time of flight and images acquired by the infrared camera .
Dans le cas où le dispositif d’affichage tête-haute comprend un ensemble optique adapté pour propager la lumière entre l’unité de production d’image et le miroir transparent, ledit ensemble optique comprenant au moins un miroir fixe et un miroir rotatif adapté pour réfléchir la lumière depuis le miroir fixe vers le miroir transparent, l’unité de contrôle et de traitement peut en outre être adaptée pour asservir la position du miroir rotatif en fonction de la position de l’œil du conducteur.In the case where the head-up display device comprises an optical assembly adapted to propagate the light between the image production unit and the transparent mirror, said optical assembly comprising at least one fixed mirror and a rotating mirror adapted for reflect light from the fixed mirror to the transparent mirror, the control and processing unit can also be adapted to control the position of the rotating mirror as a function of the position of the driver's eye.
Avantageusement, le miroir transparent est intégré au pare-brise ou à la lame semi-réfléchissante.Advantageously, the transparent mirror is integrated into the windshield or the semi-reflecting blade.
L’invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un pare-brise ou une lame semi-réfléchissante et un système optique selon la description qui précède.The invention also relates to a motor vehicle comprising a windshield or a semi-reflecting blade and an optical system as described above.
Le système optique selon l’invention permet d’intégrer au moins la source de lumière infrarouge, et éventuellement aussi la caméra infrarouge, d’un dispositif de surveillance de l’état de somnolence du conducteur ou d’un dispositif temps de vol au trajet optique qui existe déjà pour un dispositif d’affichage tête-haute.The optical system according to the invention makes it possible to integrate at least the infrared light source, and possibly also the infrared camera, of a device for monitoring the state of drowsiness of the driver or of a time-of-flight device for the journey. optics that already exist for a head-up display device.
Or, ce dispositif étant conçu pour que le conducteur voie toujours les informations projetées, il garantit que la source de lumière infrarouge, en utilisant le même parcours optique, permet à tout moment d’éclairer le visage du conducteur. De la même manière, il garantit que la caméra infrarouge soit à tout moment en mesure d’acquérir des images du visage du conducteur.However, this device being designed so that the driver always sees the projected information, it guarantees that the infrared light source, using the same optical path, allows the driver's face to be illuminated at all times. Likewise, it ensures that the infrared camera is able to acquire images of the driver's face at all times.
En outre, l’invention permet de faciliter l’intégration de la source de lumière infrarouge et avantageusement de la caméra infrarouge, et d’en diminuer l’encombrement. Dans un mode de réalisation, la source de lumière infrarouge peut même être intégrée à l’unité de génération d’image.In addition, the invention makes it possible to facilitate the integration of the infrared light source and advantageously of the infrared camera, and to reduce its bulk. In one embodiment, the infrared light source can even be integrated into the image generation unit.
La source de lumière infrarouge et/ou la caméra sont de préférence avantageusement intégrées dans la planche de bord du véhicule, ce qui permet de les dissimuler tout en préservant l’espace du combiné d’instruments.The infrared light source and / or the camera are preferably advantageously integrated into the dashboard of the vehicle, which makes it possible to conceal them while preserving the space of the instrument cluster.
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :Other characteristics, objects and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and not limiting, and which should be read with reference to the appended drawings in which:
- La figure 1 représente schématiquement un exemple de dispositif d’affichage tête-haute dans un véhicule,- Figure 1 schematically shows an example of a head-up display device in a vehicle,
- La figure 2 représente schématiquement l’implantation d’un miroir transparent d’un dispositif d’affichage tête-haute dans un véhicule,FIG. 2 schematically represents the installation of a transparent mirror of a head-up display device in a vehicle,
- Les figures 3a à 3d représentent différentes variantes de réalisation d’un système optique selon l’invention,- Figures 3a to 3d show different alternative embodiments of an optical system according to the invention,
- La figure 4 représente un système optique selon un autre mode de réalisation de l’invention.- Figure 4 shows an optical system according to another embodiment of the invention.
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.In the different figures, the same references designate identical or similar elements.
Dispositif d’affichage tête-hauteHead-up display
La figure 1 représente schématiquement un exemple de dispositif d’affichage tête-haute agencé dans un véhicule 1 comprenant un pare-brise 10 ou une lame semiréfléchissante, par exemple dans le cas où le véhicule 1 est dépourvu de pare-brise. La lame semi-réfléchissante peut dans ce cas être montée sur la planche de bord 11 du véhicule 1. Par planche de bord 11, on entend la pièce qui s’étend devant le conducteur et le passager avant et qui comporte en façade le combiné d’instruments pour la navigation du véhicule 1.FIG. 1 schematically represents an example of a head-up display device arranged in a vehicle 1 comprising a windshield 10 or a semi-reflective strip, for example in the case where the vehicle 1 does not have a windshield. The semi-reflective strip can in this case be mounted on the dashboard 11 of the vehicle 1. By dashboard 11 is meant the part which extends in front of the driver and the front passenger and which comprises the front panel of the for vehicle navigation 1.
Le dispositif d’affichage tête-haute 2 comprend une unité de génération d’image 20, pouvant être appelée en anglais « Picture Génération Unit » ou avec l’abréviation PGU, qui est adaptée pour générer des images destinées à être vues par le conducteur du véhicule 1.The head-up display device 2 comprises an image generation unit 20, which can be called in English “Picture Generation Unit” or with the abbreviation PGU, which is suitable for generating images intended to be seen by the driver. of the vehicle 1.
Pour cela on définit un point de référence de perception repéré 9, qui est déterminé par la position médiane des yeux de l’utilisateur médian. Autour de ce point de référence est définie une zone de visualisation 90, qui tient compte des variations de taille et de comportement des conducteurs par rapport au point de référence de perception.For this, a perception reference point marked 9 is defined, which is determined by the median position of the eyes of the median user. Around this reference point is defined a viewing area 90, which takes into account the variations in size and behavior of the conductors with respect to the perception reference point.
L’unité de génération d’image 20 comprend typiquement une ou plusieurs sources lumineuses, un écran à cristaux liquides et une carte électronique de commande, logés dans un boîtier.The image generation unit 20 typically includes one or more light sources, a liquid crystal display and an electronic control card, housed in a housing.
La source lumineuse peut comprendre un module à diodes électroluminescentes comprenant une pluralité de diodes électroluminescentes (dites « LEDs >>), pouvant être disposées selon une ou plusieurs rangées parallèles pour former une disposition matricielle. En variante, la source lumineuse de l’unité de génération d’image 20 peut être une matrice d’afficheurs à cristaux liquides (LCD) ou d’afficheurs fluorescents. Optionnellement, l’unité de génération d’image 20 peut également comprendre un filtre permettant de protéger la source lumineuse, en particulier de la lumière du soleil pouvant parvenir à la source lumineuse par le principe du retour inverse de la lumière, afin d’éviter une surchauffe de ladite source lumineuse.The light source may include a light-emitting diode module comprising a plurality of light-emitting diodes (called "LEDs"), which can be arranged in one or more parallel rows to form a matrix arrangement. Alternatively, the light source of the image generation unit 20 may be a matrix of liquid crystal displays (LCDs) or fluorescent displays. Optionally, the image generation unit 20 can also include a filter making it possible to protect the light source, in particular from sunlight which can reach the light source by the principle of reverse light return, in order to avoid overheating of said light source.
Le dispositif d’affichage tête-haute 2 comprend également un miroir transparent 21 qui est adapté pour réfléchir l’image générée par l’unité de génération d’image 20 afin de produire une image virtuelle en amont du pare-brise 10 ou de la lame semi-réfléchissante, cette image virtuelle étant visible depuis la zone de visualisation 90 (également appelée « eye box >> en anglais). Pour cela, le miroir transparent 21 est avantageusement positionné entre la route observée par le conducteur et celui-ci, sur la direction de son regard X, comme représenté sur les figures 1 et 3. Ce miroir étant transparent, il permet donc au conducteur d’observer simultanément la route et l’image projetée au travers de celui-ci.The head-up display device 2 also includes a transparent mirror 21 which is adapted to reflect the image generated by the image generation unit 20 in order to produce a virtual image upstream of the windshield 10 or of the semi-reflecting plate, this virtual image being visible from the viewing area 90 (also called “eye box” in English). For this, the transparent mirror 21 is advantageously positioned between the route observed by the driver and the latter, in the direction of his gaze X, as shown in FIGS. 1 and 3. This mirror being transparent, it therefore allows the driver to '' simultaneously observe the road and the image projected through it.
Selon un mode de réalisation avantageux, le miroir transparent 21 est agencé dans le pare-brise 10 ou la lame semi-réfléchissante du véhicule 1, comme c’est le cas sur les figures 1 et 3. En variante, dans le cas d’un véhicule 1 muni d’un pare-brise 10, le miroir transparent 21 peut être distinct du pare-brise 10 du véhicule 1, et être formé d’une lame vitrée semi-réfléchissante montée sur la planche de bord 11.According to an advantageous embodiment, the transparent mirror 21 is arranged in the windshield 10 or the semi-reflecting blade of the vehicle 1, as is the case in FIGS. 1 and 3. As a variant, in the case of a vehicle 1 provided with a windshield 10, the transparent mirror 21 can be distinct from the windshield 10 of the vehicle 1, and be formed from a semi-reflective glazed strip mounted on the dashboard 11.
L’unité de génération d’image 20 est avantageusement intégrée dans la planche de bord 11, qui peut comprendre localement un orifice traversant ou une lame transparente 12 pour autoriser le passage de la lumière de l’unité de génération d’image 20 au miroir transparent 21 et réciproquement.The image generation unit 20 is advantageously integrated into the dashboard 11, which may locally include a through hole or a transparent blade 12 to allow the passage of light from the image generation unit 20 to the mirror transparent 21 and vice versa.
Dans un mode de réalisation représenté par exemple sur les figures 3 et 4, le dispositif d’affichage tête-haute 2 peut également comprendre un ensemble optique 22 adapté pour propager l’image générée par l’unité de génération d’image 20 de celle-ci au miroir transparent 21, en fonction de l’implantation de l’unité de génération d’image 20. Cet ensemble optique 22 peut également être adapté pour grossir l’image. Dans l’exemple représenté sur les figures 3 et 4, il comprend typiquement un miroir fixe 23 grossissant et un miroir rotatif 24 dont la géométrie permet de compenser la courbure du miroir transparent 21 (notamment dans le cas où il est intégré au pare-brise 10). Le miroir rotatif 24 peut avantageusement pivoter autour d’un axe horizontal, orthogonal à la direction de progression du véhicule 1, pour adapter le dispositif d’affichage tête-haute 2 aux variations de taille des conducteurs.In an embodiment shown for example in Figures 3 and 4, the head-up display device 2 can also include an optical assembly 22 adapted to propagate the image generated by the image generation unit 20 from that -this to the transparent mirror 21, depending on the location of the image generation unit 20. This optical assembly 22 can also be adapted to magnify the image. In the example shown in FIGS. 3 and 4, it typically comprises a magnifying fixed mirror 23 and a rotating mirror 24 whose geometry makes it possible to compensate for the curvature of the transparent mirror 21 (in particular in the case where it is integrated into the windshield 10). The rotary mirror 24 can advantageously pivot about a horizontal axis, orthogonal to the direction of progression of the vehicle 1, to adapt the head-up display device 2 to the variations in size of the conductors.
L’ensemble optique 22 peut être intégré dans la planche de bord 11 du véhicule 1, comme c’est le cas sur les figures 3b et 3d.The optical assembly 22 can be integrated into the dashboard 11 of the vehicle 1, as is the case in FIGS. 3b and 3d.
En référence aux figures 3a à 3d et 4, le véhicule 1 comprend également un dispositif de surveillance de la somnolence du conducteur, et/ou un dispositif de type temps de vol, également connu sous l’acronyme anglais TOF pour « Time Of Flight >>, adapté pour détecter la position dans l’espace du visage du conducteur. Ces deux dispositifs sont désignés par la même référence sur les figures.With reference to FIGS. 3a to 3d and 4, the vehicle 1 also comprises a device for monitoring the drowsiness of the driver, and / or a device of the time of flight type, also known by the acronym TOF for “Time Of Flight” >, adapted to detect the position in space of the driver's face. These two devices are designated by the same reference in the figures.
Dans les deux cas, le dispositif comprend une source de lumière infrarouge 30, qui est adaptée pour éclairer le visage du conducteur (en particulier les yeux dans le cas de la surveillance de somnolence) et une caméra sensible à la lumière infrarouge 31, qui est adaptée pour acquérir une image du visage du conducteur (en particulier les yeux dans le cas de la surveillance de somnolence). Avantageusement, la lumière infrarouge émise par la source est détectée par la caméra se situe dans le proche infrarouge, c’est-à-dire qu’elle présente une longueur d’onde comprise entre 800 et 1 200 nm.In both cases, the device comprises an infrared light source 30, which is adapted to illuminate the driver's face (in particular the eyes in the case of drowsiness monitoring) and a camera sensitive to infrared light 31, which is suitable for acquiring an image of the driver's face (in particular the eyes in the case of drowsiness monitoring). Advantageously, the infrared light emitted by the source is detected by the camera is located in the near infrared, that is to say that it has a wavelength between 800 and 1,200 nm.
La caméra peut présenter un ou plusieurs capteurs, par exemple trois à quatre capteurs dans le cas d’une caméra utilisée pour un dispositif temps de vol.The camera may have one or more sensors, for example three to four sensors in the case of a camera used for a time-of-flight device.
Selon un mode de réalisation, chaque capteur de la caméra est uniquement sensible à l’infrarouge. En variante, chaque capteur peut présenter une bande de sensibilité plus large et la caméra peut comprendre en outre un filtre passant pour la lumière infrarouge et bloquant pour la lumière visible. Le ou les capteurs de la caméra peuvent typiquement être du type CCD ou CMOS.According to one embodiment, each sensor of the camera is only sensitive to infrared. Alternatively, each sensor may have a wider sensitivity band and the camera may further include a filter passing for infrared light and blocking for visible light. The camera sensor (s) can typically be of the CCD or CMOS type.
La présence du dispositif d’affichage tête-haute 2 est mise à profit pour une meilleure intégration de la source de lumière infrarouge 30, de la caméra infrarouge 31, ou des deux.The presence of the head-up display device 2 is used to better integrate the infrared light source 30, the infrared camera 31, or both.
En effet, les composants optiques prévus pour le dispositif d’affichage têtehaute 2 sont conçus pour que l’image générée par l’unité de génération d’image 20 soit toujours visible par le conducteur. On peut donc exploiter au moins en partie le chemin optique prévu pour le dispositif d’affichage tête-haute 2 pour acheminer la lumière émise par la source de lumière infrarouge 30 vers le visage du conducteur, et/ou, d’après le principe de retour inverse de la lumière, pour acheminer la lumière depuis le visage du conducteur vers la caméra infrarouge 31.Indeed, the optical components provided for the head-up display device 2 are designed so that the image generated by the image generation unit 20 is always visible to the driver. The optical path provided for the head-up display device 2 can therefore be used at least in part to route the light emitted by the infrared light source 30 towards the driver's face, and / or, according to the principle of reverse light return, to route light from the driver's face to the infrared camera 31.
Dispositif d’éclairage du visageFace lighting device
A cet égard, le véhicule 1 comprend donc avantageusement un système optique comprenant, outre le dispositif d’affichage tête-haute 2, un dispositif d’éclairage du visage du conducteur comprenant une source de lumière infrarouge 30 configurée de manière à éclairer le visage du conducteur par réflexion sur le miroir transparent 21. La source de lumière infrarouge 30 peut être celle d’un dispositif de surveillance de somnolence ou d’un dispositif temps de vol.In this regard, the vehicle 1 therefore advantageously comprises an optical system comprising, in addition to the head-up display device 2, a device for lighting the face of the driver comprising an infrared light source 30 configured so as to illuminate the face of the conductor by reflection on the transparent mirror 21. The infrared light source 30 can be that of a drowsiness monitoring device or a time-of-flight device.
Dans un mode de réalisation représenté schématiquement en figure 3a, la source de lumière infrarouge 30 est intégrée à l’unité de génération d’image 20. Par exemple, la source lumineuse de cette unité peut être adaptée pour générer de la lumière infrarouge en plus de la lumière visible. La source lumineuse peut alors être commandée pour générer alternativement de la lumière infrarouge et de la lumière visible.In an embodiment shown diagrammatically in FIG. 3a, the infrared light source 30 is integrated into the image generation unit 20. For example, the light source of this unit can be adapted to generate infrared light in addition visible light. The light source can then be controlled to alternately generate infrared light and visible light.
Par exemple, pour un dispositif de surveillance de somnolence, la source lumineuse peut générer des impulsions de lumière infrarouge synchronisées avec la trame caméra pouvant varier de 25 images par seconde à 100 images par seconde, et générer de la lumière visible sur le reste de la période.For example, for a drowsiness monitoring device, the light source can generate pulses of infrared light synchronized with the camera frame which can vary from 25 images per second to 100 images per second, and generate visible light on the rest of the period.
Dans le mode de réalisation dans lequel la source lumineuse de l’unité de génération d’image 20 comprend des diodes électroluminescentes, cette source peut comprendre des diodes électroluminescentes supplémentaires, logées dans le même boîtier, et adaptées pour générer de la lumière dans l’infrarouge. Ces diodes électroluminescentes supplémentaires intégrées à l’unité de génération d’image 20 forment la source de lumière infrarouge 30. L’ensemble des diodes électroluminescentes est alors avantageusement piloté par la même carte électronique.In the embodiment in which the light source of the image generation unit 20 comprises light-emitting diodes, this source can comprise additional light-emitting diodes, housed in the same housing, and adapted to generate light in the infrared. These additional light-emitting diodes integrated into the image generation unit 20 form the infrared light source 30. All of the light-emitting diodes are then advantageously controlled by the same electronic card.
En variante, la source de lumière infrarouge 30 peut être séparée de l’unité de génération d’image 20. Dans ce cas le dispositif d’éclairage du visage comprend avantageusement un filtre dichroïque 40, représenté sur les figures 3b à 3d, interposé entre l’unité de génération d'image 20 et le miroir transparent 21, et la source de lumière infrarouge 30 est positionnée de manière à éclairer le filtre dichroïque 40, celui-ci étant adapté pour :As a variant, the infrared light source 30 can be separated from the image generation unit 20. In this case the facial lighting device advantageously comprises a dichroic filter 40, shown in FIGS. 3b to 3d, interposed between the image generation unit 20 and the transparent mirror 21, and the infrared light source 30 is positioned so as to illuminate the dichroic filter 40, the latter being adapted for:
• d’une part, transmettre la lumière émise par l’unité de génération d’image 20 vers le miroir transparent 21, et • d’autre part, réfléchir la lumière émise par la source de lumière infrarouge 30 vers le miroir transparent 21.• on the one hand, transmitting the light emitted by the image generation unit 20 to the transparent mirror 21, and • on the other hand, reflecting the light emitted by the infrared light source 30 towards the transparent mirror 21.
Dans le cas où le dispositif d’affichage tête-haute 2 comporte un ensemble optique 22 pour propager l’image générée par l’unité de génération d’image 20 vers le miroir, le dispositif d’éclairage du visage est avantageusement configuré pour que la lumière émise par la source infrarouge parvienne en entrée de l’ensemble optique 22, c’est-à-dire par le même point d’entrée que celui de la lumière générée par l’unité de génération d’image 20. Cela peut être obtenu en intégrant la source de lumière infrarouge 30 à l’unité de génération d’image 20 comme précédemment, ou en positionnant le filtre dichroïque 40 entre l’unité de génération d’image 20 et l’ensemble optique 22, comme c’est le cas sur la figure 3b.In the case where the head-up display device 2 comprises an optical assembly 22 for propagating the image generated by the image generation unit 20 towards the mirror, the facial lighting device is advantageously configured so that the light emitted by the infrared source arrives at the input of the optical assembly 22, that is to say by the same entry point as that of the light generated by the image generation unit 20. This can be obtained by integrating the infrared light source 30 with the image generation unit 20 as previously, or by positioning the dichroic filter 40 between the image generation unit 20 and the optical assembly 22, as it is the case in Figure 3b.
En variante, la lumière infrarouge générée par la source de lumière infrarouge 30 peut pénétrer dans l’ensemble optique 22 par un point d’entrée distinct. Par exemple, dans le mode de réalisation de la figure 3d dans lequel l’ensemble optique 22 comprend un miroir grossissant fixe 23 et un miroir rotatif 24, la source de lumière infrarouge 30 peut avantageusement être positionnée derrière le miroir grossissant fixe 23, qui est alors transparent à la lumière infrarouge.Alternatively, the infrared light generated by the infrared light source 30 can enter the optical assembly 22 through a separate entry point. For example, in the embodiment of FIG. 3d in which the optical assembly 22 comprises a fixed magnifying mirror 23 and a rotating mirror 24, the infrared light source 30 can advantageously be positioned behind the fixed magnifying mirror 23, which is then transparent to infrared light.
Selon une autre variante non représentée, le filtre dichroïque 40 peut également être positionné entre l’ensemble optique 22 et le miroir transparent 21. Cette variante est cependant moins avantageuse car, contrairement aux précédentes, elle ne permet pas d’exploiter le miroir rotatif 24 qui permet aussi de compenser la courbure du pare-brise 10, et impose donc de prévoir une optique de correction distincte pour la source de lumière infrarouge 30.According to another variant not shown, the dichroic filter 40 can also be positioned between the optical assembly 22 and the transparent mirror 21. This variant is however less advantageous because, unlike the previous ones, it does not allow the rotary mirror 24 to be used. which also makes it possible to compensate for the curvature of the windshield 10, and therefore makes it necessary to provide a separate correction optic for the infrared light source 30.
Caméra infrarougeInfrared camera
La caméra infrarouge 31 peut être disposée sur le combiné d’instruments ou au-dessus du pare-brise 10 du véhicule 1, en étant orientée vers le conducteur de manière à pouvoir obtenir en permanence des images du visage du conducteur.The infrared camera 31 can be placed on the instrument cluster or above the windshield 10 of the vehicle 1, being oriented towards the driver so as to be able to continuously obtain images of the driver's face.
Selon une variante avantageuse, la caméra infrarouge 31 est positionnée de manière à tirer parti de la configuration du dispositif d’affichage tête-haute 2, c’est-à-dire qu’elle est positionnée de manière à recevoir de la lumière provenant de la zone de visualisation 90 et réfléchie par le miroir transparent 21.According to an advantageous variant, the infrared camera 31 is positioned so as to take advantage of the configuration of the head-up display device 2, that is to say that it is positioned so as to receive light from the viewing area 90 and reflected by the transparent mirror 21.
Dans un mode de réalisation, un filtre dichroïque 41 est interposé entre l’unité de génération d’image 20 et le miroir transparent 21, et adapté pour :In one embodiment, a dichroic filter 41 is interposed between the image generation unit 20 and the transparent mirror 21, and adapted for:
• transmettre la lumière émise par l’unité de génération d’image 20 vers le miroir transparent 21, et pour • réfléchir la lumière infrarouge réfléchie par le miroir transparent 21 vers la caméra infrarouge 31.• transmit the light emitted by the image generation unit 20 to the transparent mirror 21, and to • reflect the infrared light reflected by the transparent mirror 21 to the infrared camera 31.
Ce filtre dichroïque 41 présente l’avantage supplémentaire de réduire la quantité de lumière infrarouge parvenant à l’unité de génération d’image 20, par exemple la lumière infrarouge en provenance du soleil, et limite donc réchauffement de cette unité.This dichroic filter 41 has the additional advantage of reducing the quantity of infrared light reaching the image generation unit 20, for example infrared light from the sun, and therefore limits the heating of this unit.
Dans le cas où le dispositif d’affichage tête-haute 2 comporte un ensemble optique 22 pour propager la lumière entre l’unité de génération d’image 20 et le miroir transparent 21, le filtre dichroïque 41 peut être interposé avantageusement entre l’unité de génération d’image 20 et l’ensemble optique 22, ou entre l’ensemble optique 22 et le miroir transparent 21.In the case where the head-up display device 2 comprises an optical assembly 22 for propagating the light between the image generation unit 20 and the transparent mirror 21, the dichroic filter 41 can advantageously be interposed between the unit of image generation 20 and the optical assembly 22, or between the optical assembly 22 and the transparent mirror 21.
La caméra infrarouge 31 peut avantageusement, mais non limitativement, être positionnée adjacente à la source de lumière infrarouge 30, notamment dans le cas où ces deux éléments font partie d’un dispositif temps de vol, ce qui simplifie le calcul du temps de vol de la lumière depuis la source de lumière infrarouge 30 vers le conducteur puis de retour sur la caméra infrarouge 31. Dans ce cas, les filtres dichroïques 40 et 41 mentionnés ci-avant peuvent être confondus. Pour cette raison, on a représenté sur les figures 3b et 3c par des symboles identiques la source de lumière infrarouge 30 et la caméra infrarouge 31 d’une part, et les filtres dichroïques 40 et 41 d’autre part.The infrared camera 31 can advantageously, but not limited to, be positioned adjacent to the infrared light source 30, in particular in the case where these two elements are part of a time of flight device, which simplifies the calculation of the flight time of flight. light from the infrared light source 30 to the conductor and then back to the infrared camera 31. In this case, the dichroic filters 40 and 41 mentioned above can be confused. For this reason, FIGS. 3b and 3c show, by identical symbols, the infrared light source 30 and the infrared camera 31 on the one hand, and the dichroic filters 40 and 41 on the other hand.
Selon une autre variante encore représentée en figure 4, dans le cas où le dispositif d’affichage tête-haute 2 comporte un ensemble optique 22 comprenant un miroir fixe 23 et un miroir mobile 24, la caméra infrarouge 31 peut être positionnée derrière le miroir fixe 23 de l’ensemble optique 22, et dans ce cas ce miroir peut être revêtu d’un filtre dichroïque 42 qui est prévu d’une part pour que le miroir fixe 23 transmette la lumière infrarouge, afin que la lumière infrarouge réfléchie provenant de la zone de visualisation et réfléchie par le miroir transparent 21 parvienne à la caméra infrarouge 31, et d’autre part prévu pour réfléchir la lumière visible, notamment la lumière en provenance de l’unité de génération d’image 20 vers le miroir.According to another variant still shown in FIG. 4, in the case where the head-up display device 2 comprises an optical assembly 22 comprising a fixed mirror 23 and a movable mirror 24, the infrared camera 31 can be positioned behind the fixed mirror 23 of the optical assembly 22, and in this case this mirror can be coated with a dichroic filter 42 which is provided on the one hand for the fixed mirror 23 to transmit infrared light, so that the reflected infrared light coming from the viewing area and reflected by the transparent mirror 21 reaches the infrared camera 31, and on the other hand provided for reflecting visible light, in particular light coming from the image generation unit 20 towards the mirror.
Cette configuration de la caméra infrarouge 31 est combinable avec différents emplacements de la source de lumière infrarouge 30, que ce soit derrière le miroir fixe 23 ou en entrée de l’ensemble optique 22 (intégrée ou non à l’unité de génération d’image 20).This configuration of the infrared camera 31 can be combined with different locations of the infrared light source 30, either behind the fixed mirror 23 or at the input of the optical assembly 22 (integrated or not in the image generation unit 20).
Plus généralement, les différentes configurations décrites ci-avant pour la source de lumière infrarouge 30 et la caméra infrarouge 31 sont combinables entre elles.More generally, the different configurations described above for the infrared light source 30 and the infrared camera 31 can be combined with one another.
Le dispositif, qu’il soit un dispositif de surveillance d’un état de somnolence du conducteur ou qu’il soit un dispositif temps de vol, comprend également une unité de contrôle et de traitement 32 qui comprend au moins un calculateur (par exemple un processeur) et une mémoire stockant des instructions de code à exécuter par le calculateur. Cette unité de contrôle et de traitement 32 est adaptée pour commander la source de lumière infrarouge 30 et la caméra infrarouge 31 de manière synchronisée. Par exemple l’unité de contrôle et de traitement 32 peut commander l’acquisition d’images simultanément à l’émission d’impulsions lumineuses par la source 30.The device, whether it is a device for monitoring a drowsy state of the driver or whether it is a time-of-flight device, also comprises a control and processing unit 32 which comprises at least one computer (for example a processor) and a memory storing code instructions to be executed by the computer. This control and processing unit 32 is adapted to control the infrared light source 30 and the infrared camera 31 in a synchronized manner. For example, the control and processing unit 32 can control the acquisition of images simultaneously with the emission of light pulses by the source 30.
L’unité de contrôle et de traitement 32 est également adaptée pour traiter les images acquises par la caméra infrarouge 31 afin d’en déduire :The control and processing unit 32 is also suitable for processing the images acquired by the infrared camera 31 in order to deduce therefrom:
• dans le cas d’un dispositif de surveillance d’un état de somnolence du conducteur, la position des yeux du conducteur et une conclusion sur son état de somnolence, • dans le cas d’un dispositif temps de vol, la position dans l’espace du visage du conducteur, déduite des images et d’une information de temps de vol de la lumière entre la source de lumière infrarouge 30 et la caméra infrarouge 31.• in the case of a device for monitoring a drowsy state of the driver, the position of the driver's eyes and a conclusion on his state of drowsiness, • in the case of a time-of-flight device, the position in the space of the driver's face, deduced from the images and time of flight information of the light between the infrared light source 30 and the infrared camera 31.
L’Homme du Métier pourra se référer à la publication FR 3 048 111 pour le traitement du signal lumineux acquis par la caméra dans un dispositif temps de vol.Those skilled in the art can refer to publication FR 3 048 111 for the processing of the light signal acquired by the camera in a time-of-flight device.
Dans le mode de réalisation dans lequel le dispositif d’affichage tête-haute 2 comprend un miroir rotatif 24, l’unité de contrôle et de traitement 32 peut être adaptée pour asservir la position du miroir rotatif 24 en fonction de la position des yeux ou du visage du conducteur, détectée d’après les images acquises par la caméra 31. Ceci peut donc améliorer le fonctionnement du dispositif, qu’il s’agisse d’un dispositif de surveillance de somnolence ou d’un dispositif temps de vol, en même temps que cela améliore la visibilité de l’image projetée par le dispositif d’affichage tête-haute 2.In the embodiment in which the head-up display device 2 comprises a rotary mirror 24, the control and processing unit 32 can be adapted to control the position of the rotary mirror 24 as a function of the position of the eyes or of the driver's face, detected from the images acquired by the camera 31. This can therefore improve the operation of the device, whether it is a drowsiness monitoring device or a time-of-flight device, while improving the visibility of the image projected by the head-up display device 2.
L’unité de contrôle et de traitement 32 peut avantageusement piloter l’intensité de la source de lumière infrarouge 30 en fonction de la luminosité ambiante. En effet, en plein jour la quantité de lumière infrarouge éclairant le visage grâce au soleil peut suffire pour acquérir une image nette des yeux du conducteur. La mesure de luminosité peut être réalisée par un capteur dédié (non représenté).The control and processing unit 32 can advantageously control the intensity of the infrared light source 30 as a function of the ambient brightness. Indeed, in broad daylight the amount of infrared light illuminating the face with the sun may be sufficient to acquire a clear image of the driver's eyes. The brightness measurement can be carried out by a dedicated sensor (not shown).
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1852381A FR3073053A1 (en) | 2018-03-20 | 2018-03-20 | OPTICAL SYSTEM WITH HEAD-HIGH DISPLAY AND INTEGRATED LIGHTING |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1852381A FR3073053A1 (en) | 2018-03-20 | 2018-03-20 | OPTICAL SYSTEM WITH HEAD-HIGH DISPLAY AND INTEGRATED LIGHTING |
FR1852381 | 2018-03-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3073053A1 true FR3073053A1 (en) | 2019-05-03 |
Family
ID=62597677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1852381A Pending FR3073053A1 (en) | 2018-03-20 | 2018-03-20 | OPTICAL SYSTEM WITH HEAD-HIGH DISPLAY AND INTEGRATED LIGHTING |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3073053A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3095794A1 (en) * | 2019-05-09 | 2020-11-13 | Psa Automobiles Sa | DEVICE FOR MONITORING A VEHICLE DRIVER |
CN112445333A (en) * | 2019-08-28 | 2021-03-05 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Eye-positioning tracking device integrated with head-up display |
WO2023191946A1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Veoneer Us Llc | Driver monitoring systems and methods with indirect light source and camera |
WO2024115113A1 (en) | 2022-11-29 | 2024-06-06 | Saint-Gobain Glass France | Arrangement for the combination of a driver assistance system and a projection arrangement for a vehicle |
WO2024121041A1 (en) | 2022-12-07 | 2024-06-13 | Saint-Gobain Glass France | Arrangement for an assistance system of a vehicle |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1333410A2 (en) * | 2002-01-30 | 2003-08-06 | Delphi Technologies, Inc. | Eye traking / hud system |
DE102010040694A1 (en) * | 2010-09-14 | 2012-03-15 | Robert Bosch Gmbh | Head-Up Display |
EP2546087A1 (en) * | 2010-03-11 | 2013-01-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Image position adjustment device |
WO2014005972A1 (en) * | 2012-07-05 | 2014-01-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Camera system for detecting the position of a driver of a motor vehicle |
-
2018
- 2018-03-20 FR FR1852381A patent/FR3073053A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1333410A2 (en) * | 2002-01-30 | 2003-08-06 | Delphi Technologies, Inc. | Eye traking / hud system |
EP2546087A1 (en) * | 2010-03-11 | 2013-01-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Image position adjustment device |
DE102010040694A1 (en) * | 2010-09-14 | 2012-03-15 | Robert Bosch Gmbh | Head-Up Display |
WO2014005972A1 (en) * | 2012-07-05 | 2014-01-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Camera system for detecting the position of a driver of a motor vehicle |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3095794A1 (en) * | 2019-05-09 | 2020-11-13 | Psa Automobiles Sa | DEVICE FOR MONITORING A VEHICLE DRIVER |
CN112445333A (en) * | 2019-08-28 | 2021-03-05 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Eye-positioning tracking device integrated with head-up display |
WO2023191946A1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Veoneer Us Llc | Driver monitoring systems and methods with indirect light source and camera |
WO2024115113A1 (en) | 2022-11-29 | 2024-06-06 | Saint-Gobain Glass France | Arrangement for the combination of a driver assistance system and a projection arrangement for a vehicle |
WO2024121041A1 (en) | 2022-12-07 | 2024-06-13 | Saint-Gobain Glass France | Arrangement for an assistance system of a vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR3073053A1 (en) | OPTICAL SYSTEM WITH HEAD-HIGH DISPLAY AND INTEGRATED LIGHTING | |
EP3049855B1 (en) | Data displaying glasses having an anti-glare screen | |
EP2793070B1 (en) | Hybrid viewing system for displaying information superimposed on the outside | |
FR2993509A1 (en) | ELECTRONIC DEVICE FOR PROTECTION AGAINST LIGHTENING OF A PILOT OR DRIVER. | |
FR2633476A1 (en) | VISUALIZATION SYSTEMS THAT CAN BE WATCHED WITHOUT DUCTING THE HEAD | |
FR2980857A1 (en) | DISPLAY DEVICE FOR THE OCCUPANT OF A VEHICLE AND METHOD FOR GENERATING A DISPLAY IN THE FIELD OF VISION OF THE OCCUPANT | |
EP3049854B1 (en) | Data displaying glasses having an anti-glare screen | |
EP2466361B1 (en) | Head-up display for a railway vehicle | |
FR2984532A1 (en) | INSTALLATION AND METHOD FOR PROJECTING AN IMAGE IN THE VISUAL FIELD OF A DRIVER | |
FR3000570A1 (en) | DISPLAY FOR DISPLAYING IN THE FIELD OF VISION OF A VEHICLE DRIVER A VIRTUAL IMAGE AND IMAGE GENERATING DEVICE FOR SAID DISPLAY | |
WO2018007269A1 (en) | Head-up display and method for controlling an image-generation device of a head-up display | |
FR3029648A1 (en) | HEAD-UP DISPLAY WITH ADJUSTABLE VIEW-WINDOW | |
FR3073054A1 (en) | OPTICAL SYSTEM WITH HEAD-UP DISPLAY AND INTEGRATED CAMERA | |
EP3343531B1 (en) | System for communicating information to a user in the vicinity of a motor vehicle | |
EP2957146A1 (en) | Display, in particular a head-up display, for a vehicle | |
FR3099095A1 (en) | Device for observing a vehicle passenger | |
WO2015044286A1 (en) | Anti-glare 3d glasses | |
EP3342640A1 (en) | Light warning system for a motor vehicle and light warning method | |
WO2024132690A1 (en) | In-vehicle immersive-reality system | |
WO2019167332A1 (en) | Vehicle display control device, vehicle display system, vehicle display control method and program | |
FR3115894A1 (en) | IMAGE PROJECTION APPARATUS AND ASSOCIATED CONTROL UNIT | |
FR3136307A1 (en) | Method for determining a correction function of a display signal for displaying an image | |
EP1948464A1 (en) | Display device for a motor vehicle and a motor vehicle provided therewith | |
FR3060140A1 (en) | HIGH HEAD DISPLAY | |
FR3053480A1 (en) | HEAD-UP VISUAL INFORMATION SYSTEM FOR DRIVER WITH PROJECTION MODULE ACTIVATION-DEACTIVATION CONTROL, HEAD-HIGH DEVICE AND METHOD THEREOF |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20190503 |
|
RX | Complete rejection |
Effective date: 20200324 |