FR2753555A1 - Dispositif d'enregistrement de signaux issus de capteurs embarques dans un vehicule, et procede de mise en oeuvre - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif d'enregistrement de signaux issus de capteurs internes (1), de capteurs télémétriques (3) et de témoins (2) de fonctionnement d'équipements électriques, embarqués dans un véhicule, comprenant également au moins une caméra numérique CCD (4), reliée à un boîtier (7), rendu ignifuge et anti-choc, contenant des modules (6 et 9) d'acquisition et de numérisation respectivement d'une part des informations issues des capteurs internes (1) et télémétriques (3) et des témoins (2), et d'autre part des images issues de la caméra (4), commandés par une carte mère électronique (12) à microprocesseur, qui envoie les informations numérisées sur une mémoire (13) non volatile de type disque Flash, extractible, au format carte de crédit par exemple. Elle concerne aussi son procédé de mise en oeuvre et s'applique tout particulièrement aux véhicules automobiles.
Description
DISPOSITIF D'ENREGISTREMENT DE SIGNAUX ISSUS DE
CAPTEURS EMBARQUES DANS UN VEHICULE,
ET PROCEDE DE MISE EN OEUVRE.
CAPTEURS EMBARQUES DANS UN VEHICULE,
ET PROCEDE DE MISE EN OEUVRE.
L'invention concerne un dispositif d'enregistrement de signaux issus de capteurs embarqués dans un véhicule, plus particulièrement de type automobile, et son procédé de mise en oeuvre.
Dans le domaine aéronautique, un tel dispositif appelé "boite noire", permet d'enregistrer les paramètres du vol pendant toute sa durée, afin de déterminer les causes d'un accident. Dans le domaine automobile, la fréquence des accidents et la complexité de leurs causes, en raison du trafic des véhicules et de la topographie du réseau routier, conduit à rechercher, avec précision et certitude, l'origine et la cause des accidents.
Dans le domaine automobile, il n'est pas utile d'enregistrer tous les paramètres pendant toute la durée du trajet, mais il est impératif de connaître I'environnement extérieur du véhicule. En effet, de très nombreux accidents impliquent des chocs avec l'environnement extérieur au véhicule, et la connaissance a posteriori de ces accidents se fait notamment par une observation des traces de freinage, de l'état du ou des véhicules accidentés, et par les dépositions des acteurs de l'accident ou des témoins.
Généralement, il subsiste cependant des doutes sur l'origine et la cause des accidents entraînant des difficultés pour établir les responsabilités.
Actuellement, il n'existe pas de système interne au véhicule qui permette de reconstituer la suite des états conduisant à l'accident.
Les systèmes existant à l'heure actuelle sont par exemple, sur les camions, un dispositif d'enregistrement de la vitesse dont la seule fonction est le contrôle tachymétrique. Dans la demande de brevet français publiée sous le numéro 2 712 106, l'enregistreur de données internes au véhicule qui est décrit ne prend en compte que la vitesse et les états des voyants des feux et des voyants de contrôle, ce qui est tout-à-fait insuffisant pour permettre une véritable reconstitution de tous les types d'accidents qui résultent d'une interaction destructive du véhicule avec son environnement extérieur - chaussée, piétons, véhicules ... - et que ne décrivent pas les paramètres internes. Un accident est l'enchaînement d'un certain nombre de facteurs aboutissant à la perte de la capacité d'évitement par le conducteur du véhicule ou du conducteur du véhicule adverse, ces facteurs étant d'ailleurs souvent cumulatifs et imbriqués de telle sorte que la connaissance stricte de l'état interne du véhicule, équipé du seul dispositif d'enregistrement de données ne permet pas de lever définitivement toutes les indéterminations.
Dans la demande de brevet anglais publiée sous le numéro UK 2 043 310 A, est décrit un dispositif d'enregistrement de données intégrant des informations relatives au trajet du véhicule, mais nullement celles relatives à l'état de l'environnement.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant de réaliser l'enregistrement des signaux émanant de capteurs internes au véhicule et également de capteurs de l'environnement extérieur, tels qu'une caméra CCD, un télémètre Laser ou un Radar.
La caméra CCD capture en continu des images de l'environnement tel que peut le voir le conducteur par exemple, tandis que le télémètre Laser ou le Radar donne les informations de distance et de vitesse relatives des véhicules précédents sur la chaussée.
Pour cela, l'objet de l'invention est un dispositif d'enregistrement de signaux issus de capteurs embarqués dans un véhicule comprenant des capteurs internes au véhicule délivrant des informations sur l'état dynamique du véhicule, des témoins de fonctionnement des équipements électriques et des capteurs télémétriques de l'environnement extérieur, caractérisé en ce qu'il comprend également au moins une caméra CCD reliée par un câble coaxial à un boîtier alimenté électriquement à partir de la batterie du véhicule et contenant - un module électronique d'acquisition et de
numérisation des informations issues des capteurs
internes, des capteurs télémétriques et des
équipements électriques - un module électronique d'acquisition et de
numérisation des images issues de la caméra - une carte mère électronique à microprocesseur reliée
aux précédents modules électroniques par un bus
externe - une mémoire de type disque Flash non volatile reliée
à la carte mère par un bus de données - une mémoire de type RAM, reliée à la carte mère par
un bus interne à débit élevé; - une batterie complémentaire d'alimentation en tension
du boîtier.
numérisation des informations issues des capteurs
internes, des capteurs télémétriques et des
équipements électriques - un module électronique d'acquisition et de
numérisation des images issues de la caméra - une carte mère électronique à microprocesseur reliée
aux précédents modules électroniques par un bus
externe - une mémoire de type disque Flash non volatile reliée
à la carte mère par un bus de données - une mémoire de type RAM, reliée à la carte mère par
un bus interne à débit élevé; - une batterie complémentaire d'alimentation en tension
du boîtier.
Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif d'enregistrement comprend de plus, logé dans le boîtier, un module électronique de compression des images numérisées, commandé par le microprocesseur de la carte mère.
Un autre objet de l'invention est un procédé de mise en oeuvre du dispositif d'enregistrement comprenant les étapes suivantes commandées par le microprocesseur de la carte mère électronique à partir d'un instant initial to donné par son horloge interne a) acquisition et numérisation des informations issues
des capteurs internes, des capteurs télémétriques
et des témoins de fonctionnement des équipements
électriques, et simultanément acquisition et
numérisation des images issues de la caméra se
produisant à chaque instant ti avec une période
fixée et paramétrable b) mise en forme des informations numérisées à chaque
instant ti, constituant des états E(ti); c) mémorisation en permanence des états E(ti)
successifs à chaque instant ti sous forme de deux
fichiers, dont un premier contient les images mises
en forme, et un second contient toutes les données
complémentaires sur l'état interne et externe du
véhicule, pendant une séquence d'une durée égale à
N fois l'intervalle de temps entre deux instants
(ti) consécutifs, avec effacement continu des états
les plus anciens par les nouveaux états
enregistrés d) en cas de dépassement d'un seuil prédéterminé par
les données issues des capteurs internes (1)
- déclenchement d'une alarme mettant le dispositif
en mode urgence, à un instant (tA)
- mémorisation de N1 états représentant des images
mises en forme à partir de l'instant (tA) de
déclenchement de l'alarme pendant une durée (T1)
telle que ajoutée à la durée (Tg) de mémorisation
de No états avant l'instant (tA), leur somme
(Tg + T1) soit égale à la durée (T) de la séquence
d'enregistrement, ces nombres (Ng et N1) et ces
durées (Tg et T1) étant paramétrables en fonction
de la vitesse et de l'accélération du véhicule.
des capteurs internes, des capteurs télémétriques
et des témoins de fonctionnement des équipements
électriques, et simultanément acquisition et
numérisation des images issues de la caméra se
produisant à chaque instant ti avec une période
fixée et paramétrable b) mise en forme des informations numérisées à chaque
instant ti, constituant des états E(ti); c) mémorisation en permanence des états E(ti)
successifs à chaque instant ti sous forme de deux
fichiers, dont un premier contient les images mises
en forme, et un second contient toutes les données
complémentaires sur l'état interne et externe du
véhicule, pendant une séquence d'une durée égale à
N fois l'intervalle de temps entre deux instants
(ti) consécutifs, avec effacement continu des états
les plus anciens par les nouveaux états
enregistrés d) en cas de dépassement d'un seuil prédéterminé par
les données issues des capteurs internes (1)
- déclenchement d'une alarme mettant le dispositif
en mode urgence, à un instant (tA)
- mémorisation de N1 états représentant des images
mises en forme à partir de l'instant (tA) de
déclenchement de l'alarme pendant une durée (T1)
telle que ajoutée à la durée (Tg) de mémorisation
de No états avant l'instant (tA), leur somme
(Tg + T1) soit égale à la durée (T) de la séquence
d'enregistrement, ces nombres (Ng et N1) et ces
durées (Tg et T1) étant paramétrables en fonction
de la vitesse et de l'accélération du véhicule.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante du dispositif d'enregistrement selon plusieurs modes de réalisation non limitatifs, illustrée par la figure unique, qui est un schéma électronique fonctionnel du dispositif.
Comme le montre la figure unique, le dispositif d'enregistrement selon l'invention est associé à des capteurs, 1 internes au véhicule, délivrant des informations sur l'état dynamique du véhicule comme la vitesse, l'accélération, l'angle du volant et pouvant servir à d'autres dispositifs tels que le freinage assisté avec antiblocage des roues ABS par exemple. Des informations électriques proviennent également de différents équipements 2 du véhicule, délivrées par les témoins de fonctionnement, habituellement ramenés au tableau de bord, les témoins d'allumage des feux de croisement, des feux de stop ou de marche arrière. Il s'agit aussi de toute information sur l'état interne du véhicule disponible sous forme de signal électrique et notamment des données issues des boîtiers électroniques, pour le contrôle moteur par exemple délivrant l'état du papillon du moteur ou le rapport de boîte. Les données issues des capteurs internes 1 et des équipements électriques 2 renseignent exclusivement sur l'état des paramètres internes du véhicule.
Le dispositif est associé également à des capteurs télémétriques 3 de l'environnement extérieur, comme un télémètre Laser ou un Radar qui fournissent des informations sur les obstacles se trouvant sur la chaussée devant le véhicule, telles que la vitesse et la distance relatives d'autres véhicules.
Le dispositif comprend, de plus, au moins une caméra 4 de type CCD charge coupled device", disposée de façon à appréhender une vaste étendue de l'environnement autour du véhicule. Etant très petite, elle peut être placée sur la face avant du rétroviseur intérieur. Elle a un objectif du type trou d'aiguille, permettant d'obtenir la netteté des images de l'environnement externe du véhicule. Ce type de caméra étant sensible à la lumière au point d'être éblouie quand il y a trop de luminosité, elle doit comporter un dispositif électronique de contrôle automatique de gain. On peut aussi utiliser un autre type d'objectif à contrôle automatique de l'iris, régulant la lumière entrant à travers l'iris du capteur CCD.
Si une première caméra 4 voit la scène se déroulant devant le véhicule, on peut placer une autre caméra 5 CCD surveillant la partie arrière de la route.
Les capteurs internes 1, les équipements électriques 2, les capteurs télémétriques 3 et les caméras sont reliés à un boîtier 7, contenant des modules électroniques décrits ultérieurement et relié à une alimentation- 19 générant une tension de 12 volts à partir de la batterie du véhicule. Ce boîtier de taille réduite est protégé par une enceinte 70 ignifuge et anti-choc, munie d'un capot 21 ouvrable. L'enceinte sera préférentiellement placée sous le siège du conducteur, à l'abri des chocs et des zones de déformation, au centre du véhicule. Une batterie 22 complémentaire, délivrant une tension de 12 volts, permet le fonctionnement des modules électroniques du boîtier en cas de rupture de l'alimentation 19, lors d'un accident.
Les différents types de données numériques ou analogiques issues des capteurs internes 1, des équipements électriques 2 et des capteurs télémétriques 3 sont envoyés dans un module électronique 6, assurant leur acquisition et leur numérisation, et les caméras
CCD sont reliées par des fils coaxiaux 8 à un module électronique 9 d'acquisition et de numérisation des images en mémoire vidéo, ces deux modules électroniques 6 et 9 étant logés dans le même boîtier 7. Le module 9 reçoit un flot d'images en continu, qui sont mises en forme, ctest-à-dire que le début et la fin de chaque image sont repérés, le gain est réglé, etc ... Puis les images mises en forme sont numérisées dans un convertisseur analogique numérique et envoyées dans une mémoire de type vidéo VRAM, à accès en écriture et en lecture, interne au module 9, en même temps que des données images numérisées précédemment sont transférées sur un bus externe 10.
CCD sont reliées par des fils coaxiaux 8 à un module électronique 9 d'acquisition et de numérisation des images en mémoire vidéo, ces deux modules électroniques 6 et 9 étant logés dans le même boîtier 7. Le module 9 reçoit un flot d'images en continu, qui sont mises en forme, ctest-à-dire que le début et la fin de chaque image sont repérés, le gain est réglé, etc ... Puis les images mises en forme sont numérisées dans un convertisseur analogique numérique et envoyées dans une mémoire de type vidéo VRAM, à accès en écriture et en lecture, interne au module 9, en même temps que des données images numérisées précédemment sont transférées sur un bus externe 10.
Afin de réduire de façon importante la taille des fichiers images, les images numérisées issues du module 9 sont envoyées, dans le flot vidéo, dans un module 11 de compression d'images, selon la norme M-JPEG par exemple, avec un taux de compression variable. Dans certains cas de réalisation, ce module de compression d'images est intégré au module 9 d'acquisition et de compression. La compression assure la réduction de la taille mémoire des images tout en conservant la quasi totalité des informations contenues dans chaque image.
Selon un premier mode de fonctionnement du dispositif selon l'invention, les informations numérisées provenant du module 6, ainsi que celles compressées provenant du module 11, sont transférées par le microprocesseur d'une carte mère électronique 12, qui comprend également d'autres éléments tels que les drivers de bus assurant le pilotage de l'ensemble des fonctions du dispositif d'enregistrement, vers une mémoire 13 de type disque Flash, ou Flash Disk en vocable anglo-saxon, au format PCMCIA carte à mémoire ou carte de crédit par exemple. Le bus 10 externe, qui relie les modules électroniques entre eux et à la carte mère 12, a un débit élevé pour réaliser les différentes opérations à une cadence voulue. Une mémoire disque
Flash a pour caractéristique d'être non volatile, de ne pas posséder de tête de lecture mécanique donc de pouvoir subir des accélérations fortes, supérieures à 100 G en cas d'accident par exemple, sans être détériorée. Elle a de plus une très grande capacité de stockage, de plusieurs dizaines de millions d'octets, et peut remplacer un disque dur avantageusement car, lors d'un choc violent, un disque dur classique de type
IDE ou SCSI est très sensible à l'accélération induite et rendu illisible. La mémoire disque Flash 13 est fixée à un support de carte à mémoire 14 qui la rend extractible le cas échéant, afin de dépouiller les informations sur l'accident, enregistrées sous forme de fichiers datés, sans avoir besoin de sortir du boîtier 7, mais en soulevant simplement le capot 21 de l'enceinte 70.
Flash a pour caractéristique d'être non volatile, de ne pas posséder de tête de lecture mécanique donc de pouvoir subir des accélérations fortes, supérieures à 100 G en cas d'accident par exemple, sans être détériorée. Elle a de plus une très grande capacité de stockage, de plusieurs dizaines de millions d'octets, et peut remplacer un disque dur avantageusement car, lors d'un choc violent, un disque dur classique de type
IDE ou SCSI est très sensible à l'accélération induite et rendu illisible. La mémoire disque Flash 13 est fixée à un support de carte à mémoire 14 qui la rend extractible le cas échéant, afin de dépouiller les informations sur l'accident, enregistrées sous forme de fichiers datés, sans avoir besoin de sortir du boîtier 7, mais en soulevant simplement le capot 21 de l'enceinte 70.
Le transfert des informations de la carte mère 12 vers la mémoire disque Flash 13 se fait sur un bus de données 16. Une mémoire 17 de type à accès en lecture et écriture (RAM), reliée par un bus interne 18 très rapide à la carte mère 12, sert au fonctionnement du microprocesseur, mais n'est pas utilisée pour mémoriser les informations avant leur transfert vers la mémoire disque Flash 13.
Selon un second mode de fonctionnement, les informations numérisées et compressées issues des modules électroniques 6 et 11 sont transférées dans la mémoire RAM 17 avant de l'être vers la mémoire disque
Flash 13. Cependant, pour que, en cas d'accident provoquant la coupure de l'alimentation 19 des circuits électroniques du boîtier 7, la séquence des informations puisse être transférée et mémorisée dans la mémoire non volatile 13, la mémoire RAM 17 reste alimentée par la batterie complémentaire 22 de secours, ainsi que tous les modules électroniques du boîtier 7.
Flash 13. Cependant, pour que, en cas d'accident provoquant la coupure de l'alimentation 19 des circuits électroniques du boîtier 7, la séquence des informations puisse être transférée et mémorisée dans la mémoire non volatile 13, la mémoire RAM 17 reste alimentée par la batterie complémentaire 22 de secours, ainsi que tous les modules électroniques du boîtier 7.
La mémoire disque Flash 13, quant à elle, garde toutes les informations en mémoire, même après coupure de l'alimentation.
Le dispositif comporte de plus un connecteur 20 permettant, sans démonter ni ouvrir le boîtier 7, le transfert des données enregistrées sur un système de lecture externe. Les données extraites sont ensuite visualisables sous forme d'images successives de la scène extérieure au véhicule accidenté, sur lesquelles apparaissent en incrustation des informations pertinentes sur son état interne et sur les obstacles éventuellement rencontrés.
L'invention concerne également le procédé de mise en oeuvre du dispositif d'enregistrement des signaux issus de capteurs embarqués dans un véhicule.
En phase de roulage normal du véhicule, à partir d'un instant initial t0 correspondant à la date et à l'heure données par l'horloge interne de la carte mère 9, le microprocesseur de la carte mère commande l'acquisition des informations présentes sur les différentes entrées du module 6 d'acquisition, en provenance des différents capteurs, suivie de leur numérisation (étape a). Grâce à l'horloge interne de la carte mère 9, au même instant t0, le microprocesseur commande l'acquisition des images capturées par la ou les caméras, visant l'environnement extérieur, puis leur numérisation par le module électronique 9.
L'étape b suivante consiste à mettre en forme ces données acquises ou états, avant de les mémoriser sur un support mémoire.
En fonctionnement normal, ces deux étapes précédemment décrites d'acquisition des informations et de leur mise en forme, se produisent à des instants ti, i étant un entier positif ou nul, avec une période fixée et paramétrable. Dans un exemple particulier non limitatif, le plus petit intervalle possible entre deux prises d'informations, à des instants consécutifs ti et ti + 1 est de 20 ms.
Les données acquises à chaque instant ti représentent l'état véritable de la scène routière, indiqué respectivement par les capteurs de l'environnement externe et interne au véhicule, et référencé E(ti).
Selon une variante particulière des deux modes de fonctionnement mentionnés auparavant, les images sont compressées quand la quantité d'informations présentes sur une ou plusieurs images est importante. Cette compression est réalisée par le module électronique 11, dont le facteur de compression est variable et programmable. On peut ainsi, sans dégrader la qualité de l'image perçue, réduire d'un facteur 10 par exemple, la taille des données vidéo. Ce module 11 de compression travaille en temps réel, compressant les images avec un débit identique à leur débit d'arrivée.
Cette compression des images a pour effet de modifier les données concernant l'environnement extérieur pour en diminuer le volume et rendre plus aisés leur transfert et leur mémorisation. Et c'est à chaque instant ti que sont associées les données brutes acquises par le module 6 et les images alors compressées par le module 11.
La troisième étape c du procédé est la mémorisation des informations au cours d'une séquence constituée de N états consécutifs acquis à des instants ti. Selon le premier mode de fonctionnement déjà décrit, on enregistre, directement dans la mémoire disque Flash 13, les N états d'une séquence, acquis aux instants t0, t1, ..., tN-l correspondant à chaque prise d'informations, au fur et à mesure de leur acquisition par les modules 6 et 9. La mémoire disque Flash 13 est utilisée comme une mémoire de type FIFO ("First In
First Out : premier entré, premier sorti), dans laquelle on sauvegarde la première séquence constituée des N états acquis aux instants t0, puis t1, ..., puis tN 1 Lorsque l'état de l'instant tN arrive, il efface le premier état de l'instant t0, de même pour l'état de l'instant tN+1 qui va effacer l'état de l'instant t2.
First Out : premier entré, premier sorti), dans laquelle on sauvegarde la première séquence constituée des N états acquis aux instants t0, puis t1, ..., puis tN 1 Lorsque l'état de l'instant tN arrive, il efface le premier état de l'instant t0, de même pour l'état de l'instant tN+1 qui va effacer l'état de l'instant t2.
Ainsi, sont mémorisés en permanence N états représentant une séquence d'une durée T, qui est la somme des intervalles de temps entre chaque prise d'information à l'instant ti. A chaque instant ti d'acquisition des données, celles-ci sont transférées dans la mémoire disque Flash sous forme de deux fichiers, dont l'un contient les images vidéo compressées et dont l'autre contient toutes les données d'état complémentaires venant des capteurs internes 1 comme des capteurs télémétriques 3.
La séquence totale comprend donc 2N fichiers correspondant aux N états pendant la période T.
Ce mode de fonctionnement permet de dimensionner la mémoire RAM 17 avec une taille relativement réduite puisque les informations à mémoriser ne transitent pas par elle, à condition que la vitesse de transfert des informations dans la mémoire disque Flash soit supérieure à la vitesse d'acquisition des données issues des modules 6 et 9, ou 6, 9 et 11 selon les variantes.
Selon le second mode de fonctionnement, les informations sont mémorisées à chaque instant ti dans la mémoire RAM 17, et ne sont transférées dans la mémoire disque Flash 13 qu'en cas d'accident. La mémorisation des informations dans la mémoire RAM 17 se fait comme la mémorisation dans la mémoire disque Flash 13 précédemment décrite, dans 2N fichiers correspondant aux N états pendant la période T.
L'enregistrement simultané des données fonctionne en boucle fermée au cours de la vie normale du véhicule, ctest-à-dire que les données les plus anciennes sont effacées au fur et à mesure de l'enregistrement de nouvelles données.
Dans une variante particulière de réalisation du procédé selon l'invention, des données internes du véhicule, telles que la vitesse ou le temps de roulage par exemple, peuvent être mémorisées pendant toute la durée du trajet dans la mémoire disque Flash.
En cas d'accident, le dispositif passe en phase d'urgence. Ainsi, quand survient un évènement extérieur imprévu, tel qu'un accident, les données délivrées par les capteurs internes 1 dépassent un seuil prédéterminé, par exemple un seuil de décélération du véhicule, et produisent une alarme (étape d) mettant le dispositif d'enregistrement en mode "urgence" à partir d'un instant tA. Le capteur le plus pertinent pour ce type de déclenchement est l'accéléromètre qui permet de caractériser les chocs par les variations de l'accélération du véhicule. A partir du déclenchement de l'alarme, l'enregistrement des N1 états représentant des données images délivrées par la caméra CCD se poursuit pendant une durée T1, paramétrable en fonction de l'accélération et de la vitesse du véhicule. On peut ainsi avoir l'enregistrement des données images jusqu'à la fin d'un accident qui peut durer plusieurs secondes.
L'alarme a pour effet de figer en mémoire toutes les informations enregistrées juste avant, pendant et après l'accident.
Au total, le dispositif d'enregistrement a sauvegardé un nombre Ng d'états pendant une durée Tg comprise entre l'instant initial t0 et l'instant de déclenchement de l'alarme tA, avant l'accident, puis un nombre N1 d'états pendant la durée T1 après l'accident, à partir de l'instant tA, de sorte que la somme des états No + N1 est égale au nombre N d'états par séquence, la somme des durées Tg + T1 étant égale à la période T. Les nombres Ng et N1, et les durées Tg et
T1, sont paramétrables en fonction de l'accélération et de la vitesse par exemple.
T1, sont paramétrables en fonction de l'accélération et de la vitesse par exemple.
Selon le premier mode de fonctionnement, la mémorisation des N1 états, pendant le temps T1 après le déclenchement de l'alarme, se fait dans la mémoire non volatile 13. Dans le second mode de fonctionnement, l'enregistrement des N1 états a lieu dans la mémoire
RAM 17, puis il faut une étape supplémentaire de transfert de cette séquence de N états, composée de Ng états ayant l'alarme et N1 états après l'alarme, de la mémoire RAM 17 dans la mémoire disque Flash non volatile 13.
RAM 17, puis il faut une étape supplémentaire de transfert de cette séquence de N états, composée de Ng états ayant l'alarme et N1 états après l'alarme, de la mémoire RAM 17 dans la mémoire disque Flash non volatile 13.
Selon une caractéristique de l'invention, le nombre d'incidents du véhicule à sauvegarder est aussi paramétrable et la taille de la mémoire disque Flash ne limite pas le système à l'enregistrement d'un seul incident.
Le module 9 d'acquisition et de numérisation des images produites par la caméra CCD peut fonctionner au rythme vidéo de 25 images/seconde et il peut être judicieux de moduler cette cadence selon la période d'enregistrement. Avant l'incident détecté par l'alarme, la cadence d'enregistrement des informations peut être choisie inférieure à la cadence maximale pendant et après l'accident, afin d'obtenir le maximum d'informations sur l'accident lui-même. Le dispositif selon l'invention peut ainsi sauvegarder plusieurs centaines d'images avec les informations sur l'état interne et externe associées, que ce soit avant, pendant ou juste après l'accident.
L'étape suivante consiste à lire les informations mémorisées dans la mémoire Flash 13 du dispositif d'enregistrement, soit en récupérant le boîtier 7 en cas de destruction partielle du véhicule par exemple, soit en récupérant uniquement la mémoire non volatile 13, par extraction en dehors du boîtier par le capot 21 de l'enceinte 70, en cas de contrôle ou quand le dispositif est utilisé en enregistreur d'incidents. on peut aussi récupérer les données permanentes concernant le véhicule, comme la vitesse ou le temps de roulage.
Une troisième possibilité est offerte en branchant sur le connecteur 20 du boîtier une liaison parallèle pour décharger les fichiers mémorisés directement sur un système de lecture externe au véhicule.
Dans ces trois cas, les fichiers enregistrés sont lus au moyen d'un ordinateur externe muni d'outils de décompression d'images et de mise en forme des données.
Sur chaque image décompressée de la séquence, on peut faire apparaître en incrustation la date et l'heure de l'acquisition par le dispositif d'enregistrement, les paramètres internes concernant le fonctionnement du véhicule et les données concernant les obstacles rencontrés. Lors du dépouillement de ces fichiers datés, l'opérateur exploite les données enregistrées en accédant à n'importe quelle image de la séquence, qu'il peut ensuite imprimer. Cette exploitation peut être confiée à des experts en accidentologie, à des constructeurs automobiles, des assureurs ou des gendarmes, à qui elle apporte une connaissance objective des incidents et des accidents.
La présente invention ne se limite pas à l'étude des accidents survenant aux véhicules automobiles, mais constitue un dispositif d'enregistrement d'incidents divers puisque plusieurs capteurs tant internes que externes font l'objet d'une surveillance et d'un enregistrement en continu. De plus, l'invention peut être avantageusement utilisée pour la validation de tout type de dispositif interne au véhicule, provoquant une interaction avec l'environnement extérieur, particulièrement les systèmes de contrôle de la vigilance, de régulation de vitesse automatique, de suivi de lignes blanches ou encore d'évitement.
d'obstacles. C'est la fonction d'enregistreur d'incidents, purement numérique sans composant mécanique ou magnétique. Il est aussi possible, en limitant la cadence de l'enregistrement des images vidéo d'enregistrer des données au cours de la totalité d'un trajet.
Claims (16)
1. Dispositif d'enregistrement de signaux issus de capteurs embarqués dans un véhicule comprenant des capteurs internes au véhicule délivrant des informations sur l'état dynamique du véhicule, des témoins de fonctionnement des équipements électriques et des capteurs télémétriques de l'environnement extérieur, caractérisé en ce qu'il comprend également au moins une caméra CCD (4) reliée par un câble coaxial (8) à un boîtier (7), alimenté électriquement à partir de la batterie du véhicule et contenant - un module électronique (6) d'acquisition et de
numérisation des informations issues des capteurs
internes (1), des capteurs télémétriques (3) et des
témoins (2) de fonctionnement des équipements
électriques ; - un module électronique (9) d'acquisition et de
numérisation des images issues de la caméra numérique
(4) - une carte mère électronique (12) à microprocesseur,
reliée aux précédents modules électroniques (6, 9,
11) par un bus externe (10) - une mémoire (13) non volatile de type disque Flash
reliée à la carte mère (12) par un bus de données
(16) - une mémoire (17) de type à accès en lecture et
écriture RAM, reliée à la carte mère par un bus
interne (18) à débit élevé; - une batterie (22) complémentaire d'alimentation en
tension du boîtier.
2. Dispositif d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus, logé dans le boîtier (7), un module électronique (11) de compression des images numérisées, commandé par le microprocesseur de la carte mère (12).
3. Dispositif d'enregistrement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le module électronique (11) de compression des images numérisées a un taux de compression variable dans le temps et programmable, et compresse les images avec un débit identique à leur débit d'arrivée.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le taux de compression du module (11) de compression des images numérisées après l'accident est différent du taux de compression avant l'accident.
5. Dispositif d'enregistrement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le module électronique (11) de compression des images numérisées est intégré au module électronique (9) d'acquisition et de numérisation des images.
6. Dispositif d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (7) est protégé par une enceinte (70) ignifuge et anti-choc, muni d'un capot ouvrable (21).
7. Dispositif d'enregistrement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le boîtier (7) est doté d'un connecteur (20) permettant le transfert des informations enregistrées dans la mémoire (13) non volatile vers un système de lecture externe.
8. Dispositif d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mémoire (13) non volatile de type disque Flash est fixée à un support (14) de type carte à mémoire d'où elle est extractible.
9. Dispositif d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs télémétriques (3) de l'environnement extérieur sont constitués par un
Radar et un télémètre Laser.
10. Dispositif d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux caméras CCD, l'une (4) prenant des images de la partie avant du véhicule, et placée au niveau du rétroviseur intérieur, et l'autre (5) prenant des images de la partie arrière du véhicule, ces deux caméras étant équipées d'un dispositif électronique de contrôle automatique de gain.
11. Procédé de mise en oeuvre du dispositif d'enregistrement selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes commandées par le microprocesseur de la carte mère (9) électronique à partir d'un instant initial (to) donné par son horloge interne - en phase de roulage normal a) acquisition et numérisation des informations issues
des capteurs internes (1), des capteurs
télémétriques (3) et des témoins .(2) de
fonctionnement des équipements électriques, par le
module électronique (6), et simultanément
acquisition et numérisation des images issues de la
caméra (4) se produisant à chaque instant (ti) avec
une période fixée et paramétrable b) mise en forme des informations numérisées à chaque
instant (ti), constituant des états E(ti) c) mémorisation en permanence des états E(ti)
successifs à chaque instant (ti) sous forme de deux
fichiers, dont un premier contient les images mises
en forme, et un second contient toutes les données
complémentaires sur l'état interne et externe du
véhicule, pendant une séquence d'une durée égale à
N fois l'intervalle de temps entre deux instants
(ti) consécutifs, avec effacement continu des états
les plus anciens par les nouveaux états
enregistrés ; - en phase d'urgence initialisée par un dépassement
d'un seuil prédéterminé par les données issues des
capteurs internes (1) d) déclenchement d'une alarme mettant le dispositif en
mode urgence, à un instant (tA) e) mémorisation de N1 états représentant des images
mises en forme à partir de l'instant (tA) de
déclenchement de l'alarme pendant une durée (T1)
telle que, ajoutée à la durée (Tg) de mémorisation
de No états avant l'instant (tA), leur somme
(Tg + T1) soit égale à la durée (T) de la séquence
d'enregistrement, ces nombres (Ng et N1) et ces
durées (Tg et T1) étant paramétrables en fonction
de la vitesse et de l'accélération du véhicule par
exemple.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, selon un premier mode de fonctionnement, la mémorisation des N états E(ti) d'une séquence, lors des étapes c et e, est faite directement dans la mémoire non volatile (13) de type disque Flash.
13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, selon un second mode de fonctionnement, la mémorisation des Ng états E(ti) d'une séquence, lors de l'étape c est faite dans la mémoire (17) de type RAM, et la mémorisation des N1 états, lors de l'étape e, est faite dans la mémoire (17) de type RAM suivie d'un transfert dans la mémoire non volatile (13).
14. Procédé selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comporte, en même temps que les étapes c et e, une étape simultanée de mémorisation permanente, à intervalles réguliers, de données internes au véhicule, comme la vitesse ou le temps de roulage, dans la mémoire non volatile (13) de type disque Flash.
15. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le seuil prédéterminé de dépassement, par les données issues des capteurs internes (1), est un seuil de décélération du véhicule.
i
16. Procédé selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte une étape finale de lecture des informations mémorisées dans la mémoire non volatile (13), au moyen d'un ordinateur externe au véhicule muni d'outils de décompression d'images et de mise en forme des données.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9611327A FR2753555B1 (fr) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | Dispositif d'enregistrement de signaux issus de capteurs embarques dans un vehicule, et procede de mise en oeuvre |
Applications Claiming Priority (1)
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Country Status (1)
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| FR (1) | FR2753555B1 (fr) |
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| FR2753555B1 (fr) | 1998-12-11 |
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