FR3065816A1 - Dispositif de projection d'images pour un afficheur tete-haute - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de projection d'images (20) pour un afficheur tête-haute, comprenant : - un support (40), - une lame (22) au moins partiellement réfléchissante, et - des moyens de réglage et de blocage (30) de l'orientation de ladite lame par rapport audit support. Selon l'invention, lesdits moyens de réglage et de blocage comportent : - une tige (31) qui s'étend selon un axe longitudinal, qui est montée libre en rotation dans le support autour dudit axe longitudinal, et par rapport à laquelle ladite lame est bloquée en rotation autour dudit axe longitudinal, et - deux moyens de manœuvre (32, 33) accessibles à l'usager, qui sont montés respectivement sur les deux extrémités de ladite tige, dont un premier moyen de manœuvre est bloqué en rotation par rapport à la tige autour dudit axe longitudinal et dont un second moyen de manœuvre est adapté à verrouiller la mobilité en rotation de ladite tige dans le support autour dudit axe longitudinal.
Description
Titulaire(s) : VALEO COMFORT AND DRIVING ASSISTANCE Société par actions simplifiée.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : VALEO COMFORT AND DRIVING ASSISTANCE.
to4) DISPOSITIF DE PROJECTION D'IMAGES POUR UN AFFICHEUR TETE-HAUTE.
FR 3 065 816 - A1 (57) L'invention concerne un dispositif de projection d'images (20) pour un afficheur tête-haute, comprenant:
- un support (40),
- une lame (22) au moins partiellement réfléchissante, et
- des moyens de réglage et de blocage (30) de l'orientation de ladite lame par rapport audit support.
Selon l'invention, lesdits moyens de réglage et de blocage comportent:
- une tige (31) qui s'étend selon un axe longitudinal, qui est montée libre en rotation dans le support autour dudit axe longitudinal, et par rapport à laquelle ladite lame est bloquée en rotation autour dudit axe longitudinal, et
- deux moyens de manoeuvre (32, 33) accessibles à l'usager, qui sont montés respectivement sur les deux extrémités de ladite tige, dont un premier moyen de manoeuvre est bloqué en rotation par rapport à la tige autour dudit axe longitudinal et dont un second moyen de manoeuvre est adapté à verrouiller la mobilité en rotation de ladite tige dans le support autour dudit axe longitudinal.
Dispositif de projection d’images pour un afficheur tete-haute
Domaine technique auquel se rapporte l'invention
La présente invention concerne de manière générale les aides à la conduite de véhicules automobiles.
Elle concerne plus particulièrement un dispositif de projection d’images pour afficheur tête-haute, comprenant :
- une lame au moins partiellement réfléchissante, et
- des moyens de réglage et de blocage de l’orientation de ladite lame par rapport à un support.
Elle concerne également un afficheur tête-haute comprenant une unité de génération d’images et un dispositif de projection d’images tel que précité, disposé de manière à recevoir le faisceau lumineux émis par l’unité de génération d’images.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Pour faciliter et rendre plus sûre la conduite d’un véhicule automobile, on souhaite éviter que le conducteur ne soit forcé de détourner son regard de la route qu’il emprunte.
Pour cela, il est connu d’utiliser un afficheur tête-haute adapté à afficher des informations (vitesse du véhicule, direction à suivre, présence d’obstacle, ...) à la hauteur du regard du conducteur.
Un afficheur tête-haute comprend à cet effet un dispositif de formation d’images et un dispositif de projection de ces images dans le champ de vision du conducteur du véhicule.
Un tel afficheur tête-haute permet plus précisément de générer des images virtuelles de telle sorte qu’elles soient perçues par le conducteur comme si elles étaient affichées à une grande distance du conducteur. De cette manière, les yeux du conducteur n’ont aucun travail d’accommodation à faire pour simultanément percevoir les images projetées et la route.
Le visage du conducteur étant situé plus ou moins haut par rapport au dispositif de projection (du fait de la taille du conducteur et/ou de la hauteur du siège par rapport au plancher du véhicule), il s’avère nécessaire d’équiper ce dispositif de projection d’un moyen de réglage de son orientation afin que le conducteur puisse voir les images virtuelles projetées.
Pour cela, l’afficheur tête-haute est généralement équipé d’un moteur électrique permettant de commander le réglage de l’orientation du dispositif de projection d’images, et d’un bouton permettant au conducteur de piloter ce moteur électrique.
L’inconvénient de cette solution est qu’elle s’avère particulièrement onéreuse et qu’elle rend le dispositif difficile à entretenir et à réparer.
Objet de l’invention
Afin de remédier aux inconvénients précités de l’état de la technique, la présente invention propose de rendre manuelle la commande de l’orientation du dispositif de projection d’images.
Plus particulièrement, on propose selon l’invention un dispositif de projection d’images tel que défini dans l’introduction, dans lequel lesdits moyens de réglage et de blocage comportent :
- une tige qui s’étend selon un axe longitudinal, par rapport à laquelle ladite lame est bloquée en rotation autour dudit axe longitudinal, et qui est adaptée à être montée libre en rotation dans le support autour dudit axe longitudinal, et
- deux moyens de manœuvre accessibles à l’usager, qui sont montés respectivement sur les deux extrémités de ladite tige, dont un premier moyen de manœuvre est bloqué en rotation par rapport à la tige autour dudit axe longitudinal et dont un second moyen de manœuvre est adapté à verrouiller la mobilité en rotation de ladite tige par rapport au support autour dudit axe longitudinal.
Ainsi, grâce à l’invention, l’un des moyens de manœuvre permet de régler l’orientation de la lame lorsque l’autre des moyens de manœuvre permet de verrouiller la mobilité en rotation de cette lame.
Les différents composants des moyens de réglage et de blocage sont peu onéreux et sont en outre facilement démontables, ce qui permet un entretien aisé et un remplacement facile de ces différents composants.
D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du dispositif de projection d’images conforme à l’invention sont les suivantes :
- la lame est équipée d’un socle de maintien qui est engagée sur la tige et le second moyen de manœuvre est adapté à verrouiller la mobilité en rotation de ladite tige dans le support en comprimant ledit socle de maintien contre une partie au moins du support ;
- le second moyen de manœuvre est vissé sur un filetage prévu à l’une première des extrémités de ladite tige ;
- le second moyen de manœuvre comporte un écrou et un levier qui s’étend en saillie de l’écrou, radialement par rapport à l’axe de vissage de l’écrou ;
- il est prévu une rondelle ressort qui est enfilée sur ladite tige et qui est adaptée à s’interposer entre, d’un côté, le support, et, de l’autre, un socle de maintien de ladite lame ou l’un des deux moyens de manœuvre ;
- le premier moyen de manœuvre présente une forme de levier qui s’étend sur la seconde extrémité de la tige, en saillie radialement par rapport à l’axe longitudinal de la tige ;
- le premier moyen de manœuvre est surmoulé sur ladite tige ;
- le premier moyen de manœuvre est réalisé en matière plastique ;
- la tige comporte au moins une nervure qui s’étend en saillie radialement par rapport à l’axe longitudinal de la tige ; et
- la tige est réalisée d’une seule pièce en matière métallique.
L’invention concerne aussi un afficheur tête-haute comprenant une unité de génération d’images et un dispositif de projection d’images tel que précité, disposé de manière à recevoir le faisceau lumineux émis par l’unité de génération d’images.
Préférentiellement, cet afficheur tête-haute comporte un support sur lequel la tige du dispositif de projection d’images est montée libre en rotation.
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’un afficheur tête-haute conforme à l’invention ;
- la figure 2 est une vue schématique d’un second mode de réalisation d’un afficheur tête-haute conforme à l’invention ;
- la figure 3 est une vue schématique en perspective d’un dispositif de projection d’images équipant chacun des afficheurs tête-haute représentés sur les figures 1 et 2 ; et
- la figure 4 est une vue schématique en perspective des moyens de réglage et de blocage équipant le dispositif de projection d’images représenté sur la figure 3.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté schématiquement deux modes de réalisation d’un afficheur tête-haute 10 destiné à équiper un véhicule, par exemple un véhicule automobile.
Dans ces deux modes de réalisation, l’afficheur tête-haute 10 comprend une unité de génération d’image 11 pilotée par un calculateur (non représenté), et un ensemble optique de projection 12 d’images.
Dans le premier mode de réalisation illustré sur la figure 1, l’unité de génération d’image 11 comprend un écran, ici un écran à cristaux liquides (ou LCD pour Liquid Crystal Display) à transistors en couche mince (ou TFT pour Thin-Film Transistor). Elle comprend également ici un dispositif de rétroéclairage situé à l’arrière de l’écran pour générer un faisceau lumineux traversant l’écran.
Dans le second mode de réalisation illustré sur la figure 2, l’unité de génération d’images 11 comprend un diffuseur 16 et une unité de balayage qui génère un faisceau lumineux de direction variable de manière à pouvoir balayer la face arrière du diffuseur 16. L’unité de balayage comprend plus précisément un module de formation de faisceau 14 et un miroir mobile 15, par exemple réalisé sous forme d’un microsystème électromécanique (ou MEMS pour MicroElectroMechanical System). Le module de formation de faisceau 14 comprend typiquement trois sources de lumière monochromatiques, telles que des sources laser, dont les faisceaux lumineux respectifs (monochromatiques) sont combinés (par exemple à l’aide de miroirs dichroïques) afin de former le faisceau lumineux polychromatique (ici laser) émis en sortie du module de formation de faisceau 14. Ce faisceau lumineux généré par le module de formation de faisceau 14 est dirigé vers le miroir mobile 15, dont l’orientation est commandée par un module de commande de façon à ce que le faisceau lumineux réfléchi (par le miroir mobile 15) balaie la face arrière du diffuseur 16.
Dans ces deux modes de réalisation, l’unité de génération d’image 11 permet, sous le contrôle du calculateur, de générer une image que l’ensemble optique de projection 12 va pouvoir projeter dans le champ de vision du conducteur lorsque le regard de ce dernier est tourné vers la route.
Dans les deux modes de réalisation représentés sur les figures 1 et 2, l’ensemble optique de projection 12 est plus précisément conçu pour projeter une image virtuelle Img dans le champ de vision du conducteur du véhicule, à une distance du conducteur qui est supérieure à celle séparant le conducteur du parebrise 1 (si bien que les yeux du conducteur n’ont pas à effectuer de travail d’accommodation pour percevoir les informations projetées).
L’ensemble optique de projection 12 comporte à cet effet un système optique de renvoi 13 et un dispositif de projection d’images 20 placé dans le champ de vision du conducteur du véhicule.
Le système optique de renvoi 13, qui comporte ici uniquement un miroir de repliement, permet de renvoyer l’image générée par l’unité de génération d’image 11 vers le dispositif de projection d’images 20.
Le dispositif de projection d’images 20 permet de réfléchir cette image de telle manière qu’elle apparaisse au conducteur comme si elle était affichée à une grande distance de ce dernier.
Ce dispositif de projection d’images 20 est disposé dans l’habitacle du véhicule automobile, par exemple sur la planche de bord, entre le pare-brise 1 du véhicule et les yeux du conducteur.
Comme le montre la figure 3, ce dispositif de projection d’images 20 est monté sur un support 40, lequel est équipé de moyens de fixation à la planche du bord du véhicule.
Ici, le support 40 comporte deux montants 41, 42 dont les extrémités hautes se terminent par des brides 43, 44. Les deux brides 43, 44 se présentent sous la forme de deux plaques parallèles, dont les bords supérieurs présentent chacun une encoche en forme de U. Les deux encoches sont ici situées en regard l’une de l’autre (sur un même axe, appelé axe longitudinal A1) et elles forment donc un « berceau d’accueil >>.
Ce support 40 est ici réalisé d’une seule pièce, ici en matière plastique (en variante, une matière métallique pourrait être employée).
Comme le montre la figure 3, le dispositif de projection d’images 20 comporte une lame 22 au moins partiellement réfléchissante qui est articulée sur le support 40 autour de l’axe longitudinal A1, et des moyens de réglage et de blocage 30 de l’orientation de la lame 22 par rapport au support 40 autour de l’axe longitudinal A1.
La lame 22 se présente pour sa part sous la forme d’une plaque partiellement transparente, de forme globalement rectangulaire et allongée selon l’axe longitudinal A1.
La lame 22 est réalisée en polycarbonate par injection. Elle est traitée pour présenter en face avant un revêtement partiellement réfléchissant et pour présenter en face arrière un revêtement anti-reflet.
La lame 22 pourrait être plane. Toutefois, elle est ici incurvée de manière à agrandir la taille de l’image virtuelle Img vue par le conducteur.
Cette lame 22 est fixée de façon immobile par son bord inférieur dans un socle de maintien 21 qui est réalisé d’une seule pièce en matière plastique et qui est articulé sur le support 40.
La lame 22 permet de réfléchir l’image formée par l’unité de génération d’image 11 de façon à projeter les images virtuelles Img dans le champ de vision du conducteur.
Afin que le conducteur puisse voir les images virtuelles quelle que soit la hauteur de son visage par rapport à la planche de bord, il est nécessaire qu’il règle manuellement l’orientation de la lame 22 par rapport au support 40 grâce aux moyens de réglage et de blocage 30 précités.
Ici, selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, ces moyens de réglage et de blocage 30 comportent :
- une tige 31 grâce à laquelle la lame 22 s’articule sur le support 40,
- un premier moyen de manœuvre 32 accessible à l’usager pour faire pivoter la lame 22 par rapport au support 40, et
- un second moyen de manœuvre 33 accessible à l’usager pour verrouiller cette mobilité de pivotement de la lame 22 par rapport au support 40.
Comme le montrent bien les figures 3 et 4, la tige 31 présente ici une forme cylindrique de révolution autour de l’axe longitudinal A1. Elle est réalisée d’une seule pièce en matière métallique. Elle fait saillie de part et d’autre du socle de maintien 21 et elle présente une première extrémité 31A sur laquelle est monté le premier moyen de manœuvre 32, et une seconde extrémité 31B qui est filetée et sur laquelle est vissé le second moyen de manœuvre 33.
Pour l’articulation de la lame 22 par rapport au support 40 autour de l’axe longitudinal A1, cette tige 31 traverse les encoches du support 40 : la tige 31 est ainsi posée dans le berceau d’accueil défini supra.
La tige 31 est montée libre en rotation dans les brides 43, 44 du support
40.
En revanche, il est prévu des moyens d’arrêt pour bloquer en rotation la lame 22 par rapport à la tige 31. En l’espèce, ces moyens d’arrêt se présentent sous la forme de deux ergots 31C qui s’étendent radialement en saillie par rapport à la face externe de la tige 31 et qui sont engagés dans deux nervures prévues en correspondance dans l’une des brides du socle de maintien 21 de la lame 22. La coopération des ergots 31C avec ces nervures permet alors d’assurer le couplage de la tige 31 à la lame 22.
On peut maintenant décrire plus en détail la forme et la fonction de chacun des deux moyens de manœuvre 32, 33.
Ces moyens de manœuvre pourraient présenter des formes de molettes ou toute autre forme adaptée à leurs fonctions.
Toutefois, ici, comme le montrent les figures 3 et 4, le premier moyen de manœuvre 32 (dont on rappelle qu’il permet de faire pivoter manuellement la lame 22 par rapport au support 40) comporte une bague 32A qui est située à la première extrémité 31A de la tige 31, et un premier levier 32B qui s’étend en saillie de la bague 32A, radialement par rapport à l’axe longitudinal A1.
Ce premier moyen de manœuvre 32 est réalisé en matière plastique et il est ici surmoulé sur la tige 31 de façon à être immobile par rapport à celle-ci. Par conséquent, le conducteur peut faire pivoter la tige 31 et la lame 22 en manipulant ce seul premier levier 32B.
Le second moyen de manœuvre 33 est pour sa part vissé sur le filetage prévu à la seconde extrémité 31B de la tige 31.
Il comporte à cet effet un écrou 33A vissé sur ce filetage et un second levier 33B qui s’étend en saillie de l’écrou 33A, radialement par rapport à l’axe longitudinal A1.
Ce second moyen de manœuvre 33 est réalisé par surmoulage du second levier 33B en matière plastique autour de l’écrou 33A.
En vissant le second moyen de manœuvre 33, le conducteur peut verrouiller tout mouvement de la tige 31 par rapport au support 40. En effet, en vissant ce second moyen de manœuvre 33, les premier et second moyens de manœuvre 32, 33 prennent en sandwich l’empilement de brides 43, 44 du support 40 et le socle de maintien 21, ce qui verrouille par friction le mouvement de ces éléments les uns par rapport aux autres.
Lorsque le second moyen de manœuvre 33 est dévissé, ce verrouillage par friction cesse, ce qui permet au conducteur de régler l’inclinaison de la lame par rapport au support 40.
Ici, pour éviter que le dévissage du second moyen de manœuvre 33 ne libère complètement la rotation de la tige 31 par rapport au support 40 et qu’il ne provoque le basculement de la lame 22, il est prévu un ressort 34 qui est enfilé sur la tige 31 et qui s’interpose entre, d’un côté, l’une des brides 43, 44, et, de l’autre, l’un des deux moyens de manœuvre 32, 33 ou le socle de maintien 21.
Ce ressort 34 se présente ici sous la forme d’une rondelle ressort. Il est situé du côté du premier moyen de manœuvre 32 et il permet, lorsque le levier 33B est dévissé, de maintenir un effort de friction suffisant pour empêcher la lame
22 de basculer. Cet effort de friction est toutefois suffisamment faible pour permettre au conducteur de régler l’inclinaison de la lame 22 par rapport au support 40 à l’aide du premier moyen de manœuvre 32.
La présente invention n’est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté.
En particulier, on pourra prévoir que le second moyen de manœuvre soit monté autrement que par un système de vissage sur la tige. A titre d’exemple, un montage à baïonnettes pourrait être employé.
Claims (11)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de projection d’images (20) pour afficheur tête-haute (10), comprenant :- une lame (22) au moins partiellement réfléchissante, et- des moyens de réglage et de blocage (30) de l’orientation de ladite lame (22) par rapport à un support (40), caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage et de blocage (30) comportent :- une tige (31) qui s’étend selon un axe longitudinal (A1), par rapport à laquelle ladite lame (22) est bloquée en rotation autour dudit axe longitudinal (A1), et qui est adaptée à être montée libre en rotation dans le support (40) autour dudit axe longitudinal (A1), et- deux moyens de manœuvre (32, 33) accessibles à l’usager, qui sont montés respectivement sur les deux extrémités (31 A, 31 B) de ladite tige (31), dont un premier moyen de manœuvre (32) est bloqué en rotation par rapport à la tige (31) autour dudit axe longitudinal (A1) et dont un second moyen de manœuvre (33) est adapté à verrouiller la mobilité en rotation de ladite tige (31) par rapport au support (40) autour dudit axe longitudinal (A1).
- 2. Dispositif de projection d’images (20) selon la revendication précédente, dans lequel la lame (22) est équipée d’un socle de maintien (21) qui est engagé sur la tige (31) et dans lequel le second moyen de manœuvre (33) est adapté à verrouiller la mobilité en rotation de ladite tige (31) dans le support (40) en comprimant ledit socle de maintien (21) contre une partie au moins du support (40).
- 3. Dispositif de projection d’images (20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le second moyen de manœuvre (33) est vissé sur un filetage prévu à l’une des extrémités (31 B) de ladite tige (31).
- 4. Dispositif de projection d’images (20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le second moyen de manœuvre (33) comporte un écrou (33A) et un levier (33B) qui s’étend en saillie de l’écrou (33A), radialement par rapport à l’axe de vissage de l’écrou (33A).
- 5. Dispositif de projection d’images (20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel il est prévu une rondelle ressort (34) qui est enfilée sur ladite tige (31) et qui est adaptée à s’interposer entre, d’un côté, le support (40), et, de l’autre, un socle de maintien (21) de ladite lame (22) ou l’un des deux moyens de manœuvre (32, 33).
- 6. Dispositif de projection d’images (20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier moyen de manœuvre (32) comporte un levier (32B) qui s’étend en saillie radialement par rapport à l’axe longitudinal (A1) de la tige (31).
- 7. Dispositif de projection d’images (20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier moyen de manœuvre (32) est réalisé en matière plastique et est surmoulé sur ladite tige (31).
- 8. Dispositif de projection d’images (20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la tige (31) comporte au moins une nervure (31 C) qui s’étend en saillie radialement par rapport à l’axe longitudinal (A1) de la tige (31).
- 9. Dispositif de projection d’images (20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la tige (31) est réalisée d’une seule pièce en matière métallique.
- 10. Afficheur tête-haute (10) comprenant une unité de génération d’images (11), caractérisé en ce qu’il comporte en outre un dispositif de projection d’images (20) conforme à l’une des revendications précédentes, disposé de manière à recevoir le faisceau lumineux émis par l’unité de génération d’images (11).
- 11. Afficheur tête-haute (10) selon la revendication précédente, comportant un support (40) sur lequel la tige (31) du dispositif de projection d’images (20) est montée libre en rotation.1/2212A134 31A31BN° d'enregistrement nationalFA 838881 FR 1753788
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2017
- 2017-04-28 FR FR1753788A patent/FR3065816B1/fr active Active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3065816B1 (fr) | 2020-10-30 |
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