FR3065305A1 - Systeme d'aide a la conduite comportemental - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un système d'aide à la conduite d'un véhicule automobile (10), qui comprend : - au moins un capteur (2) configuré pour détecter au moins un état physiologique prédéfini du conducteur (1) dudit véhicule automobile, - une unité de traitement (3) configurée pour comparer l'au moins un état physiologique détecté avec au moins une donnée de référence préenregistrée, - une unité de commande (4) configurée pour générer un signal de commande d'un dispositif lumineux (5) du véhicule automobile en fonction du résultat de la comparaison réalisée au sein de l'unité de traitement (3). L'invention s'étend également à un procédé d'aide à la conduite mettant en œuvre un tel système d'aide à la conduite.

Description

Domaine technique
La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs d'aide à la conduite d'un véhicule automobile.
État de la technique antérieure
Une part importante des accidents corporels, sur la route est liée à un défaut de vigilance du conducteur. De tels défauts de vigilance peuvent être induits par des facteurs tels que, par exemple, l'utilisation d'un téléphone, ou ils peuvent être induits par la fatigue du conducteur suite à une longue période de conduite, ou si la situation de conduite présente une certaine monotonie (route droite, peu encombrée, etc...) exigeant du conducteur un effort de vigilance accru pour éviter tout endormissement. À titre d'exemple, la majorité des accidents mortels survenant sur autoroute sont liés à une somnolence du conducteur.
Pour aider le conducteur du véhicule automobile et éviter, par exemple, les situations de somnolence, l'industrie automobile a mis en place différents dispositifs sur les véhicules automobiles, tels que, par exemple, des dispositifs de détection de franchissement intempestif de ligne, dont le principe de fonctionnement repose sur le fait qu'une baisse de vigilance du conducteur entraîne, dans une majorité des cas, une modification de la trajectoire du véhicule automobile. Dans de tels dispositifs, un capteur, placé sur le véhicule automobile, détecte les lignes de signalisation délimitant les voies de circulation sur la chaussée. Lorsque, sous l'effet de la baisse de vigilance du conducteur, l'une de ces lignes est franchie, un signal d’alerte destiné à alerter le conducteur est généré dans l'habitacle : il peut s’agir d’un signal lumineux et/ou d’un signal sonore et/ou d’une vibration du siège dudit conducteur. On comprend qu’il est nécessaire d’activer de tels dispositifs afin de bénéficier de la détection de défaut de vigilance.
On comprend également que de tels dispositifs de détection de franchissement ne permettent pas de prévenir un accident car le signal d’alerte est émis trop tardivement, la perte d’attention ayant déjà eu lieu et ayant déjà produit son effet : la modification de la trajectoire du véhicule automobile.
-2La présente invention a pour but de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages en proposant un nouveau système d'aide à la conduite.
Un autre but de l’invention est de permettre d'alerter le conducteur avant que le défaut de vigilance ne soit installé.
Un autre but de l’invention est de détecter une perte d’attention plus rapidement afin d'éviter la survenue et l'installation du défaut de vigilance.
Exposé de l’invention
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l'un des buts précités avec un système d'aide à la conduite d'un véhicule automobile comprenant :
au moins un capteur configuré pour détecter au moins un état physiologique prédéfini du conducteur dudit véhicule automobile, une unité de traitement configurée pour comparer ledit au moins un état physiologique détecté avec au moins une donnée de référence préenregistrée, une unité de commande configurée pour générer un signal de commande d'un dispositif lumineux du véhicule automobile en fonction du résultat de la comparaison réalisée au sein de l'unité de traitement.
Conformément à son premier objet, le ou les capteurs du système d‘aide à la conduite sont configurés pour détecter des paramètres physiologiques susceptibles d’être affectés par la vigilance du conducteur et/ou représentatifs d’un degré d’attention du conducteur quant à sa conduite. Avantageusement, le ou les capteurs sont configurés pour détecter un ou plusieurs paramètres dont une variation est significative d'une variation de la vigilance du conducteur et/ou d'un état précurseur d'un défaut de vigilance dudit conducteur. Il faut comprendre ici que si l'on entend par défaut de vigilance une baisse de la vigilance, par exemple sous l'effet de la fatigue ou sous l'effet d'un malaise, il faut entendre par variation de la vigilance toute situation qui pourrait conduire, à plus ou moins brève échéance, à un défaut de vigilance et donc une éventuelle perte de contrôle du véhicule automobile.
-3Le système d’aide à la conduite conforme au premier aspect de l’invention peut comprendre avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
- le ou les capteurs comprennent notamment au moins un capteur d'ondes cérébrales émises par le conducteur du véhicule automobile. Selon différentes variantes de réalisation, le ou les capteurs comprennent également au moins un capteur du flux sanguin du conducteur du véhicule automobile et/ou au moins un capteur de température locale. D'une manière plus générale, le ou les capteurs du système d’aide à la conduite conforme au premier aspect de l’invention sont configurés pour détecter un ou plusieurs signaux représentatifs d'un ou plusieurs paramètres physiologiques spécifiques dont la valeur varie en fonction de l'aptitude du conducteur à la vigilance. Éventuellement, selon différentes variantes de réalisation, le ou les capteurs peuvent être configurés pour détecter des paramètres dont la présence est significative d'un état particulier précédant un défaut de vigilance du conducteur ;
- le ou les capteurs sont portés par un équipement placé au contact de la peau du conducteur afin de rendre la détection dudit ou desdits capteurs la plus efficace possible. Plus particulièrement, le ou les capteurs sont placés directement au contact de la peau et/ou du cuir chevelu du conducteur du véhicule automobile.
- le ou les capteurs sont portés par une paire de lunettes ou par un casque, en particulier en fonction de la nature du véhicule automobile considéré, tel que par exemple un véhicule automobile à 4 roues, ou véhicule automobile motorisé à 2 ou 3 roues pour lequel le port d'un casque de protection est obligatoire ;
- le ou les capteurs sont placés aux points d'appui de l'équipement considéré sur la tête du conducteur afin d’améliorer la détection desdits capteurs. Éventuellement, le ou les capteurs sont placés à proximité des points d’appui de l’équipement afin d’être situés au plus proche de la peau et/ou du cuir chevelu de la tête du conducteur. Ainsi, à titre d'exemples non exhaustifs, un capteur peut avantageusement être placé de chaque côté de la tête du conducteur, de manière à ce qu'il soit au contact d’une des tempes dudit conducteur, un capteur peut être placé de manière à ce qu'il soit au contact du front du conducteur.
-4Ainsi disposés, les capteurs sont idéalement placés à la fois pour détecter les ondes cérébrales émises par le conducteur et pour, à titre d'exemples non exhaustifs, détecter une variation d’un flux sanguin et/ou d’un rythme cardiaque et/ou d’une fréquence de clignement des paupières ;
- les capteurs sont sérigraphiés sur l’équipement. En particulier, dans le cas où l’équipement prend la forme d’une paire de lunettes, au moins une partie des capteurs peut avantageusement être sérigraphié sur une partie des branches de la paire de lunettes, ladite partie étant située en regard de la tête du conducteur de manière à ce que le ou les capteurs sérigraphiés soient au contact dudit conducteur lorsque ce dernier porte la paire de lunettes ;
- le système d’aide à la conduite conforme au premier aspect de l’invention comporte avantageusement trois capteurs. Éventuellement, le système d’aide à la conduite conforme au premier aspect de l’invention comprend entre trois et cinq capteurs. Préférentiellement, chaque capteur est placé sur l'équipement de manière à être disposé contre la peau du conducteur, aux endroits décrits cidessus ;
- les signaux détectés par le ou les capteurs sont avantageusement transmis à l’unité de traitement du système d’aide à la conduite. Selon une première variante de réalisation, l’unité de traitement est logée sur l’équipement. Selon une deuxième variante de réalisation, l’unité de traitement est située sur le véhicule automobile. Dans les deux variantes de réalisation, le système d'aide à la conduite comporte des moyens de transmission des signaux détectés par le ou les capteurs vers l'unité de traitement. Selon différentes variantes de réalisation, les moyens de transmission peuvent être du type filaire ou sans fils ;
- l'unité de traitement est configurée pour comparer les signaux transmis par le ou les capteurs avec au moins une donnée de référence préenregistrée. La ou les données de référence peuvent, par exemple, comprendre un ou plusieurs enregistrements d'un ou plusieurs signaux analogues à ceux destinés à être détectés par le ou les capteurs dans différentes situations de conduite du véhicule automobile et/ou différentes situations de fatigue et/ou de perte d’attention. La ou les données de références peuvent également comprendre un ou plusieurs signaux et/ou paramètres physiologiques de référence du
-5conducteur du véhicule automobile, préenregistrés. La ou les données de références peuvent aussi comprendre d’autres données mesurées par d’autres capteurs et/ou des données personnelles, ces autres données et/ou ces données personnelles étant prises en compte dans la détermination de l’état physiologique du conducteur. À titre d’exemples non limitatifs, les données personnelles peuvent être des données médicales et/ou des données de trafic et/ou météorologiques afin de mieux comprendre une situation de conduite et de faciliter l’interprétation des données capteurs ;
- selon un premier mode de réalisation, l'unité de traitement comporte des moyens de stockage d'un ensemble préenregistré de données de référence. Selon un deuxième mode de réalisation, alternatif ou complémentaire au premier mode de réalisation, l'unité de traitement comporte des moyens de communication avec au moins une base de données distante dans laquelle sont stockées les données de référence préenregistrées. Selon différentes variantes de réalisation, ces moyens de communication peuvent mettre en œuvre des technologies filaires ou sans fil.
- l'unité de traitement comporte des moyens de filtrage du signal afin d'exploiter au mieux les signaux transmis par le ou les capteurs. Les moyens de filtrage sont configurés pour réaliser un prétraitement ou un traitement du ou des signaux détectés par le ou les capteurs afin d’éliminer du ou des signaux une partie non représentative de l’état physiologique recherché. À titre d’exemple non limitatif, il peut s’agir d’un prétraitement ou d’un traitement visant à éliminer le bruit d’un signal détecté par le ou les capteurs, par exemple à l’aide d’une moyenne et/ou d’un filtrage spatial. Cette configuration est particulièrement avantageuse dans le cas où, par exemple, le système d’aide à la conduite conforme au premier aspect de l’invention comprend un ou plusieurs capteurs d'ondes cérébrales. En effet, dans ce cas, les signaux détectés par le ou les capteurs sont mesurés en situation de conduite du véhicule automobile, par un conducteur susceptible, par ailleurs, d'effectuer des mouvements ou dont l'attention peut être partiellement occupée par un grand nombre d’autres événements, tels que par exemple, par l'audition de musique ou l’entretien d’une discussion. Il est nécessaire alors de « reconnaître » parmi toutes ces
-6situations, les signaux représentatils d’un état physiologique particulier tel que Γendormissement et/ou la perte d’attention. À cet effet, l’unité de traitement est configurée d’une part pour permettre de réaliser un traitement du signal visant d’abord à réduire le niveau de bruit du signal détecté, et d’autre part pour permettre de détecter une forme de signal particulièrement représentative de l’état physiologique. À titre d’exemple non limitatil, la recherche et Γidentification du neuro-marqueur P200 est particulièrement intéressant pour la détection de la perte d’attention ;
- l’unité de commande est configurée pour générer un signal de commande d'un dispositil lumineux du véhicule automobile en fonction du résultat de la comparaison effectuée par l'unité de traitement entre les signaux transmis par le ou les capteurs et les données de rélérence ;
- l’unité de commande est située à distance de l'équipement porteur du ou des capteurs et/ou l’unité de traitement et/ou l’au moins un capteur communiquant avec l’unité de commande. En particulier, Γunité de traitement est avantageusement située sur le véhicule automobile, prélérentiellement dans l’habitacle dudit véhicule automobile. Dans ce mode de réalisation, les moyens de communication du système d’aide à la conduite sont conligurés pour communiquer avec l'unité de commande ;
- selon une première variante de réalisation de l'invention, Γ unité de commande est conligurée pour générer, en fonction du résultat de la comparaison effectuée au sein de l'unité de traitement, un signal de commande du dispositil lumineux du véhicule automobile ;
- selon une autre variante de réalisation de l'invention, les moyens de transmission du ou des signaux détectés par le ou les capteurs précités peuvent être conligurés pour communiquer directement avec l'unité de commande. Dans ce cas, c'est la présence du signal détecté par le ou les capteurs qui déclenchera le dispositil lumineux du véhicule automobile ;
- le dispositil lumineux peut être situé à l'intérieur de l'habitacle ; il peut comprendre un dispositil d’éclairage localisé de l’habitacle, tel une veilleuse ou une source de lumière d’un plafonnier de l’habitacle, et/ou il peut comprendre
-7une ou plusieurs sources de lumière d’un tableau de bord, afin par exemple d’illuminer un témoin lumineux sur le tableau de bord. Éventuellement encore, le dispositil lumineux peut laire partie d’un dispositil de contrôle de la température d'un flux d'air généré dans l’habitacle du véhicule automobile, ledit dispositif lumineux étant configuré pour faire varier au moins une couleur de la lumière émise en fonction de la température et/ou du débit du flux d’air généré. D’une manière plus générale, le système d’aide à la conduite conforme au premier aspect de l’invention permet de faire varier une intensité lumineuse - et notamment une fluctuation et/ou un clignotement - du dispositif lumineux situé à l’intérieur de l’habitacle. Alternativement ou complémentairement, le dispositif d’éclairage peut comprendre un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation du véhicule automobile : par exemple, l'unité de commande peut être configurée pour générer une modulation d’une intensité lumineuse d’un faisceau de croisement ou d’un faisceau de route du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation, ou encore pour activer la transition d'un éclairage par le faisceau de croisement du véhicule automobile à un éclairage par le faisceau de route. À titre d’exemple non limitatif, la transition peut être réalisée de manière progressive, par une adaptation de la forme du faisceau lumineux généré par le dispositif d’éclairage, en passant éventuellement par différentes configurations intermédiaires ;
- le dispositif lumineux peut prendre n’importe quelle forme. À titre d’exemple non limitatif, le dispositif lumineux peut prendre la forme d’un élément d'éclairage de l'intérieur de l'habitacle du véhicule automobile, par exemple un plafonnier, un avertisseur lumineux spécifique placé à l'intérieur de l'habitacle du véhicule automobile, par exemple sur un tableau de bord, un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation du véhicule automobile, par exemple un feu destiné à éclairer la scène de route située à l'avant dudit véhicule automobile. Le dispositif lumineux peut aussi être formé par un système d’affichage d’informations sur un écran, tel qu’un écran diffusant placé dans l’habitacle du véhicule automobile ou un système d’affichage d’informations projetées sur la route. Enfin, le dispositif lumineux peut aussi être couplé à un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation du véhicule automobile.
- 8 3065305
Le système d'aide à la conduite conforme au premier aspect de l'invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, tel qu'il vient d'être décrit, permet donc :
- d'une part, de détecter un ou plusieurs signaux physiologiques du conducteur, représentatils de l'état de vigilance de ce dernier ou de la variation de son état de vigilance, et
- d'autre part, en fonction de la nature et/ou de l'intensité et/ou de la variation des signaux détectés et par leur comparaison à un ensemble préenregistré de données de référence, de commander un dispositil lumineux du véhicule automobile destiné soit à alerter le conducteur de sa variation de vigilance en attirant brusquement son attention sur un élément lumineux prédéfini, soit à rendre la situation de conduite plus confortable pour le conducteur, par exemple en modifiant l'intensité et la portée des dispositifs d'éclairage et/ou de signalisation du véhicule automobile.
Selon un deuxième aspect, l’invention, concerne également à un procédé d’aide à la conduite mettant en œuvre un système d'aide à la conduite tel qu'il vient d'être décrit.
Plus particulièrement, le procédé d’aide à la conduite conforme au deuxième aspect de l’invention comprend les étapes suivantes :
- une étape de détection, par un ou plusieurs capteurs disposés sur l'équipement placé contre la peau du conducteur, d'un signal représentatif d'un état physiologique prédéfini dudit conducteur,
- une étape de transmission de ce signal à une unité de traitement du véhicule automobile,
- une étape de comparaison, au sein de cette unité de traitement, du signal reçu du ou des capteurs avec une ou plusieurs données de référence préenregistrées,
- une étape de commande, en fonction du résultat de cette comparaison, d'un dispositif lumineux du véhicule automobile.
Le procédé d’aide à la conduite conforme au deuxième aspect de l’invention peut comprendre avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les
-9caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
- le procédé d’aide à la conduite conforme au deuxième aspect de l’invention comporte une étape supplémentaire de filtrage d’au moins un signal détecté par le ou les capteurs, afin de réaliser un traitement permettant par exemple de réduire le niveau de bruit du ou des signaux détectés et de faciliter la reconnaissance d’un signal représentatif d’un état physiologique recherché ;
- l'étape de détection est effectuée à une fréquence d'échantillonnage donnée, préférentiellement comprise entre 1 Hz et 1 kHz. Selon d'autres variantes de réalisation, la fréquence d'échantillonnage peut être adaptée en fonction d’au moins un des signaux détectés, par exemple modifiée en fonction du résultat de la comparaison effectuée au sein de l'unité de traitement pour un premier signal. Ainsi, par exemple, si le signal détecté présente une spécificité d'une variation ou d'un défaut de vigilance du conducteur suffisamment importante pour être détectée mais inférieure à un seuil prédéfini, la fréquence d'échantillonnage peut être augmentée pour préciser, confirmer ou infirmer l’état physiologique détecté du conducteur. À l'inverse, si le signal détecté ne présente aucune spécificité détectable d'une variation ou d'un défaut de vigilance du conducteur, la fréquence d'échantillonnage peut être maintenue constante ou réduire afin de réduire la consommation énergétique du système d’aide à la conduite ;
Conformément à son deuxième aspect ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, l'invention permet ainsi, par la détection précoce d'un état physiologique spécifique du conducteur, d'anticiper mieux les répercussions éventuelles de cet état physiologique sur la conduite du véhicule automobile et, ainsi, de réduire les risques d'accident éventuellement liés à cet état physiologique particulier, qu'il s'agisse, à titre d'exemples non exhaustifs, d'un état de fatigue pouvant entraîner une somnolence, d'un état de malaise, ou d'un état de sollicitation excessive de l'attention pouvant entraîner rapidement une fatigue accrue et, consécutivement, un risque de somnolence.
Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile équipé d'un système d'aide à la conduite conforme au premier aspect de l’invention ou selon l'un quelconque de ses perfectionnements et/ou mettant en œuvre un procédé d’aide à la
- 10conduite conforme au deuxième aspect de l’invention ou selon l'un quelconque de ses perfectionnements.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.
Description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
- les FIGURES IA et IB illustrent schématiquement les différents capteurs et l'équipement d'un système d'aide à la conduite conforme au premier aspect de l'invention ;
- la FIGURE 2 illustre schématiquement les différents éléments d'un système d'aide à la conduite conforme au premier aspect de l'invention ; et
- la FIGURE 3 illustre schématiquement le procédé conforme au deuxième aspect de l'invention.
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
Description détaillée de l’invention
Comme il a été indiqué précédemment, le système d'aide à la conduite conforme au premier aspect de l'invention comporte au moins un capteur 2 porté par un équipement 6 placé au contact de la peau du conducteur 1 d'un véhicule automobile 10 (visible sur la FIGURE 3). Selon l'exemple de réalisation particulièrement avantageux plus
- 11 spécifiquement illustré par les FIGURES IA et IB, les capteurs 2 sont au nombre de trois. Les capteurs sont portés par un équipement 6 placé à même la peau du conducteur 1, plus précisément au niveau de la tête de ce dernier. Selon l'exemple de réalisation plus particulièrement illustré par la FIGURE IA, l'équipement 6 est une paire de lunettes. Selon l'exemple de réalisation plus particulièrement illustré par la FIGURE IB, l'équipement 6 est un casque. Dans tous les cas, les capteurs 2 sont disposés sur l'équipement 6 de manière à optimiser leur capacité de détection.
Selon une variante de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, trois capteurs 2 sont portés par l'équipement 6. Comme le montrent les FIGURES IA et IB, deux premier capteurs 2 sont avantageusement placés de chaque côté de l'équipement 6 et un deuxième capteur 2 est avantageusement placé sensiblement au centre de l'équipement 6. De manière préférentielle, les deux premiers capteurs 2 sont placés de telle manière qu'ils soient sensiblement en contact des régions temporales de la tête du conducteur 1. Préférentiellement encore, les deux premiers capteurs 2 sont situés au niveau de chaque extrémité des branches des lunettes afin d’être en contact avec la peau derrière les oreilles et de bénéficier de l’élasticité des branches de lunettes pour assurer le contact des premiers capteurs 2 avec la peau. Le deuxième capteur 2 est avantageusement situé de manière à être sensiblement en contact avec la région frontale de la tête du conducteur 1.
Il faut comprendre ici par en contact le fait que le capteur 2 touche la peau du conducteur, étant entendu qu'une tolérance de quelques dixièmes de millimètres à quelques millimètres peut être acceptée pour tenir compte de la taille et de la morphologie exactes de la tête du conducteur 1. Avantageusement, les formes et les dimensions de l'équipement 6 sont définies pour qu'il puisse être utilisé par tout type de conducteur 1, que celui-ci soit ou non déjà porteur de lunettes correctrices de la vue. Ces formes et dimensions sont, en outre, avantageusement définies pour que la mise en place de l'équipement 6 sur la tête du conducteur 1 soit compatible par exemple avec le port d'un casque de protection, notamment dans le cas où le véhicule automobile conduit par le conducteur 1 est un véhicule automobile motorisé à 2 ou 3 roues. De manière alternative ou complémentaire, un capteur 2 pourrait astucieusement être placé au niveau des parties supérieures des parois latérales du nez afin de détecter des variations de flux sanguins sur des faisceaux irriguant des régions proximales des yeux du conducteur portant l’équipement.
- 12Selon l'invention, les capteurs 2 sont configurés pour détecter un ou plusieurs signaux représentatifs d'au moins un état physiologique prédéfini du conducteur 1. Ces signaux peuvent être des signaux électriques ou d'autres types de signaux. Ainsi, l'un au moins des capteurs 2 peut être configuré pour détecter des ondes cérébrales émises par le conducteur 1. Selon d'autres variantes de réalisation, l'un au moins des capteurs 2 peut être configuré pour détecter, à titre d'exemples non exhaustifs, un flux sanguin du conducteur 1 ou, pour le capteur 2 situé dans la zone frontale du conducteur, détecter une température locale et/ou une fréquence de clignement des paupières du conducteur 1. Dans ce dernier cas, le capteur 2 est avantageusement du type d’un capteur optique. Il est bien entendu que plusieurs types de capteurs peuvent être simultanément combinés et utilisés sur l'équipement 6.
En référence à la FIGURE 2, le système d'aide à la conduite conforme au premier aspect de l'invention comporte, outre les capteurs 2, une unité de traitement 3 ainsi que des moyens 20 pour transmettre les signaux détectés par les capteurs 2 à l'unité de traitement 3. Selon une première variante de réalisation, les moyens de transmission 20 mettent en œuvre une technologie filaire, dans laquelle les capteurs 2 sont physiquement reliés à l'unité de traitement 3 par l'intermédiaire d'un ou plusieurs câbles de transmission. Dans une telle configuration, le ou les câbles de transmission sont configurés pour ne pas risquer de perturber les mouvements de la tête du conducteur 1, en étant par exemple attachés à l’équipement ou mis en œuvre à l’intérieur dudit équipement. Selon une autre variante avantageuse de réalisation, les moyens de transmission 20 mettent en œuvre une technologie sans fil, autorisant ainsi toute liberté de mouvement au conducteur.
L'unité de traitement 3 comporte des moyens 30 de comparaison des signaux reçus des capteurs 2 avec une ou plusieurs données de référence préenregistrées. Comme il a été indiqué précédemment, les données de référence peuvent, par exemple, comprendre un ou plusieurs enregistrements d'un ou plusieurs signaux analogues à ceux reçus des capteurs 2 dans différentes situations de conduite du véhicule automobile 10. Elles peuvent également comprendre un ou plusieurs signaux et/ou paramètres physiologiques de référence du conducteur 1, préenregistrés.
Selon une première variante de réalisation de l'invention, l'unité de traitement 3 comporte des moyens 31 de stockage d'un ensemble préenregistré de données de référence. Les signaux reçus des capteurs 2 sont alors comparés aux données de référence enregistrées
- 13 dans les moyens de stockage 31. Selon une autre variante de réalisation de l'invention complémentaire ou alternative, l'unité de traitement 3 comporte des moyens 32 de communication avec au moins une base de données 33 distante dans laquelle est stocké un ensemble de données de référence. Selon différentes variantes de réalisation, les moyens de communication 32 peuvent mettre en œuvre une technologie filaire ou une technologie non filaire. Dans ce dernier cas, les moyens de communication 32 peuvent, par exemple, utiliser des moyens de communication téléphoniques ou internet embarqués sur le véhicule automobile.
Avantageusement, l'unité de traitement 3 comporte également des moyens 34 de filtrage des signaux reçus des capteurs 2, configurés pour exploiter au mieux les signaux transmis par le ou les capteurs et pour réaliser un prétraitement ou un traitement du ou des signaux détectés par le ou les capteurs afin d’éliminer du ou des signaux une partie non représentative de l’état physiologique recherché, par exemple via une moyenne et/ou un filtrage spatial. Plus précisément, lorsqu'il conduit, le conducteur 1 est soumis à un ensemble de sollicitations susceptibles d'affecter un ou plusieurs des signaux détectés par les capteurs 2. Par exemple, un mouvement de la tête du conducteur 1, ou une sollicitation auditive particulière (avertisseur sonore, musique diffusée dans l'habitacle du véhicule automobile, conversation avec un passager, etc...) peut induire une variation d'un paramètre détecté par un capteur d'ondes cérébrales, ou peut induire un bruit de fond supplémentaire : les moyens de filtrage 34 sont configurés pour discriminer de ce bruit de fond et/ou de ces signaux parasites les portions de signal pertinentes pour l'état physiologique recherché. Cette discrimination se fait notamment par comparaison avec un ou plusieurs signaux de référence.
En référence à la FIGURE 2, le système d'aide à la conduite conforme au premier aspect de l'invention comporte également une unité de commande 4 configurée pour générer un signal de commande d'un dispositif lumineux 5 du véhicule automobile. Selon une première variante de réalisation, le dispositif lumineux 5 peut être un élément d'éclairage de l'intérieur de l'habitacle du véhicule automobile, par exemple un plafonnier. Le dispositif lumineux 5 peut également être un avertisseur lumineux spécifique placé à l'intérieur de l'habitacle du véhicule automobile, par exemple sur un tableau de bord. Selon d'autres variantes de réalisation, le dispositif lumineux 5 peut être un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation du véhicule automobile, par exemple un feu destiné à éclairer la
- 14scène de route située à l'avant du véhicule automobile. Dans tous les cas, le dispositif lumineux 5 est commandé par l'unité de commande 4 en fonction du résultat de la comparaison effectuée par l'unité de traitement 3 entre le ou les signaux reçus des capteurs 2, éventuellement prétraités au sein des moyens de filtrage 34, et les données de référence enregistrées dans les moyens de stockage 31 ou dans la base de données distante 33.
Le système d'aide à la conduite conforme au premier aspect de l'invention comporte ainsi un ensemble de moyens permettant de détecter et d'analyser un ou plusieurs paramètres physiologiques du conducteur 1 et d'en déduire, sous forme lumineuse, un avertissement et/ou une information relative à l'opération de conduite. Cette détection est avantageusement plus rapide que les systèmes d’aide à la conduite connus et permet d’avertir le conducteur d’un état physiologique particulier avant que ledit état physiologique n’induise au conducteur une baisse de son aptitude à conduire le véhicule automobile en toute sécurité.
Comme évoqué précédemment, l'invention s'étend dans son deuxième aspect à un procédé d’aide à la conduite mettant en œuvre le système d'aide à la conduite conforme au premier aspect ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, tel que par exemple il a été décrit précédemment.
Le procédé d’aide à la conduite conforme au deuxième aspect de l'invention est plus particulièrement illustré par la FIGURE 3, il sera ici décrit de manière plus détaillée dans un exemple, non exclusif, où l'état physiologique prédéfini est celui d'une somnolence.
En référence à la FIGURE 3, dans une première étape du procédé conforme au deuxième aspect de l'invention, un ou plusieurs capteurs 2 tels que précédemment décrits détectent, par exemple, une ou plusieurs ondes cérébrales émises par le conducteur 1. Les ondes cérébrales comprennent, à titre d'exemples non exhaustifs, des ondes alpha et/ou des ondes bêta, dont il est connu qu'elles sont modifiées, notamment en intensité, lors du sommeil. Plus particulièrement, la détection du neuro-marqueur P200 est particulièrement intéressante dans le contexte de la présente invention afin de détecter l’inconfort et, par extension, la diminution de la vigilance du conducteur 1. Un suivi de la variation de l'intensité et/ou de l’amplitude des ondes peut donc s'avérer particulièrement intéressant dans le but de détecter de manière précoce une situation de somnolence et/ou d'endormissement du conducteur 1.
- 15Dans une deuxième étape du procédé d’aide à la conduite conforme au deuxième aspect de l'invention, les ondes cérébrales détectées sous la forme de signaux électriques par le ou les capteurs 2 sont transmises, par les moyens de transmission 20, à l'unité de traitement 3, au sein de laquelle les signaux électriques détectés par le ou les capteurs 2 sont comparés à un ensemble de données de référence enregistrées, comme il a été indiqué précédemment, dans des moyens de stockage 31 de l'unité de traitement 3 ou dans une base de données 33 distante avec laquelle l'unité de traitement 3 communique par les moyens de communication 32.
Lors de la comparaison des signaux reçus des capteurs 2 et des données de référence, la nature, la fréquence et/ou l'intensité et/ou l’amplitude des ondes cérébrales recherchées sont examinées. L’examen est principalement, mais non exclusivement, mené par une comparaison du signal détecté avec au moins une partie des données de références afin d’attribuer pour chaque donnée de référence, un coefficient de pondération représentatif de la correspondance du signal détecté avec ledit élément de référence considéré. En d’autres termes, l’examen des signaux détectés est réalisé notamment par une décomposition desdits signaux détectés dans une base formée par au moins une partie des données de référence. Cette décomposition conduit à déterminer, pour chaque donnée de référence considérée, un coefficient de pondération qui permet ensuite de caractériser le signal détecté et de déterminer une action à engager en fonction de son interprétation.
Les moyens de filtrage 34 permettent d'augmenter la rapidité des comparaisons menées durant l’examen des signaux détectés et/ou d'augmenter la fiabilité dudit examen. En effet, un signal d'ondes cérébrales se présente typiquement sous une forme complexe comprenant une superposition de différents types d'ondes, dont des ondes alpha et des ondes bêta, et un bruit de fond plus ou moins élevé, en particulier en fonction de l'intimité du contact entre le ou les capteurs 2 et la peau du conducteur 1. À titre d’exemple non limitatif, lors de mouvements de la tête du conducteur 1, même légers, le contact entre capteurs 2 et peau peut être légèrement altéré, conduisant à la génération d'un signal parasite et/ou à l'augmentation du bruit de fond. Afin d'évaluer de manière aussi précise que possible l'évolution, par exemple, des ondes alpha et/ou bêta pour reconnaître de manière aussi précoce que possible une baisse de la vigilance du conducteur 1 par somnolence et/ou endormissement, il est donc intéressant, d'une part, d'éliminer de manière fiable tout signal
- 16parasite et/ou tout bruit de fond, et, d'autre part, d'extraire du signal complexe fourni par le ou les capteurs 2 la ou les portions correspondant à ces ondes particulières.
Complémentairement, une enveloppe générale du signal complexe fourni par le ou les capteurs 2 peut permettre de fournir une ou plusieurs informations pertinentes sur l'évolution de l'état de vigilance du conducteur 1. Les moyens de comparaison de l'unité de traitement 3 sont avantageusement configurés pour permettre à la fois une comparaison de l'allure générale des signaux reçus des capteurs 2 et de portions spécifiquement prédéfinies de ces signaux.
A l'issue de cette étape de comparaison, et en fonction du résultat de celle-ci, un signal de commande est envoyé par l'unité de traitement 3 à l'unité de commande 4 précédemment définie. Comme il a été évoqué précédemment, l'unité de commande 4 est configurée pour générer un signal de commande d'un dispositif lumineux 5 du véhicule automobile 10 conduit par le conducteur 1. Dans le cas décrit ici où l'on recherche un état éventuel de somnolence du conducteur 1, le dispositif lumineux 5 sera avantageusement installé dans l'habitacle du véhicule automobile et configuré pour attirer l'attention du conducteur 1 et empêcher la survenue et l'installation de cet état de somnolence : un plafonnier du véhicule automobile 1 pourra, par exemple, être allumé, ou une lampe spécifique pourra être allumée dans le champ de vision du conducteur 1, avec une intensité prédéfinie pour l'alerter sans pour autant l'éblouir et/ou altérer sa vision. Dans d'autres variantes de réalisation, et comme il a été évoqué précédemment, le dispositif lumineux 5 pourra être un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation du véhicule automobile. Par exemple, si le véhicule automobile 10 utilise ses feux de croisement, il pourra être choisi de commander l'éclairage des feux de route afin de fournir au conducteur 1 un éclairage plus intense et de plus longue portée de la chaussée pour faciliter sa vision et atténuer sa fatigue, ou pour solliciter son attention. On peut ainsi, par exemple, envisager plusieurs changements successifs entre un éclairage de la chaussée par les feux de croisement et un éclairage de la chaussée par les feux de route afin de générer une transition progressive de l’éclairage.
Selon une première variante de réalisation du procédé d’aide à la conduite conforme au deuxième aspect de l'invention, la détection des paramètres physiologiques par le ou les capteurs peut être réalisée selon une fréquence d'échantillonnage prédéfinie, par exemple comprise entre 1 Hz et 1 kHz. Selon d'autres variante de réalisation, la fréquence
- 17d'échantillonnage peut, par exemple, être modifiée en fonction du résultat de la comparaison effectuée entre un premier signal reçu du ou des capteurs 2 et les données de référence précitées. Plus précisément, par exemple dans le cas de la recherche d'une éventuelle somnolence, la fréquence d'échantillonnage peut être augmentée dès lors que la comparaison d'un premier signal reçu du ou des capteurs 2 avec les données de référence montre une différence suffisamment importante pour être détectée mais suffisamment faible pour ne pas nécessiter le déclenchement d'un signal de commande vers l'unité de commande 4. En d'autres termes, la fréquence d'échantillonnage peut être augmentée dès lors que le résultat d'une telle comparaison reste inférieure à un seuil prédéfini. L'augmentation de la fréquence d'échantillonnage a alors pour rôle de confirmer ou d'infirmer aussi rapidement que possible une première tendance observée sur un premier signal reçu du ou des capteurs 2.
Le procédé d’aide à la conduite conforme au deuxième aspect de l'invention, tel qu'il vient d'être décrit, permet donc, à l'aide des moyens mis en œuvre par le système d'aide à la conduite conforme au premier aspect de l'invention, une détection précoce de différents états physiologiques du conducteur 1 d'un véhicule automobile. Par cette détection précoce, le procédé d’aide à la conduite conforme au deuxième aspect de l'invention permet la mise en place de mesures destinées à réduire, voire à supprimer, toute conséquence éventuelle néfaste que ces états physiologiques pourraient avoir sur l'opération de conduite et, ainsi, de réduire, voire de supprimer, d'éventuelles situations accidentogènes que ces états physiologiques pourraient générer.
L'invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés, et elle s'applique également à tous moyens ou à toutes configurations équivalentes et à toute combinaison de tels moyens. Ainsi, si l'invention et les procédés qu'elle couvre ont principalement été décrits dans le cadre d'une application à la détection d'un état de somnolence du conducteur 1, il va de soi qu'elle s'applique à d'autres types d'états physiologiques tels que, par exemple, la survenue d'un malaise ou, plus généralement, tout état physiologique pouvant avoir pour conséquence une altération de la vigilance du conducteur du véhicule automobile.
De même, dans une variante de réalisation du procédé d’aide à la conduite conforme au deuxième aspect de l'invention, le signal de commande généré par l'unité de commande 4
- 18peut être directement généré par l'unité de traitement 3 sur la base de la détection par le ou les capteurs 2. Un exemple, non exclusif, d'une telle variante, peut être le cas où un capteur 2 est un capteur optique de la fréquence de clignement des paupières du conducteur 1 : si cette fréquence atteint une valeur prédéfinie, la commande du dispositif lumineux 5 peut être directement générée par le ou les capteurs 2 considérés.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.

Claims (5)

  1. Revendications
    1. Système d'aide à la conduite d'un véhicule automobile (10), caractérisé en ce qu'il comprend :
    5 - au moins un capteur (2) configuré pour détecter au moins un état physiologique prédéfini du conducteur (1) dudit véhicule automobile,
    - une unité de traitement (3) configurée pour comparer l’au moins un état physiologique détecté avec au moins une donnée de référence préenregistrée,
    - une unité de commande (4) configurée pour générer un signal de commande
    10 d’un dispositif lumineux (5) du véhicule automobile en fonction du résultat de la comparaison réalisée au sein de l’unité de traitement (3).
  2. 2. Système d'aide à la conduite selon la revendication 1, caractérisé en ce l’au moins un capteur (2) comprend un capteur d'ondes cérébrales émises par le conducteur (1) du véhicule automobile et/ou au moins un capteur (2) du flux sanguin du conducteur (1).
    15
  3. 3. Système d'aide à la conduite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un capteur (2) est porté par un équipement (6) placé au contact de la peau du conducteur (1).
  4. 4. Système d'aide à la conduite selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'équipement (6) est une paire de lunettes ou un casque.
    20 5. Système d'aide à la conduite selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les capteurs (2) sont placés aux points d'appui de l'équipement (6) sur la tête du conducteur (1).
    6. Système d’aide à la conduite selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les capteurs (2) sont sérigraphiés sur l’équipement (6).
    -207. Système d'aide à la conduite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de traitement (3) est configurée pour réaliser un filtrage d’un signal représentatif de l’au moins un état physiologique détecté.
    8. Système d'aide à la conduite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de traitement (3) comporte des moyens (31) de stockage d'un ensemble préenregistré de données de référence.
    9. Système d'aide à la conduite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'imité de traitement (3) comporte des moyens (32) de communication avec au moins une base de données (33) distante sur laquelle sont stockées des données de référence.
    10. Système d'aide à la conduite selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de communication (32) mettent en œuvre une technologie filaire.
    11. Système d’aide à la conduite selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 prise en combinaison avec la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de communication (32) mettent en œuvre une technologie sans fil.
    12. Système d'aide à la conduite selon l'une quelconque des revendications 3 à 10 en combinaison avec la revendication 8, caractérisé en ce que l’unité de commande (4) est située à distance de l’équipement (6), l’imité de traitement (3) et/ou l’au moins un capteur (2) communiquant avec l’unité de commande (4).
    13. Procédé d'aide à la conduite mettant en œuvre un système d'aide à la conduite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte :
    - une étape de détection, par un ou plusieurs capteurs (2) disposés sur l'équipement (6), d'un signal représentatif d'un état physiologique prédéfini du conducteur (1) du véhicule automobile,
    - une étape de transmission de ce signal à l'imité de traitement (3) du véhicule automobile,
    -21 - une étape de comparaison de ce signal à un ensemble prédéfini de données de référence,
    - une étape de commande, en fonction du résultat de la comparaison, d'un dispositif lumineux (5) du véhicule automobile.
  5. 5 14. Procédé d’aide à la conduite selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de filtrage d’au moins un signal détecté par l’au moins un capteur (2)·
    15. Procédé d’aide à la conduite selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape de détection est réalisé à une fréquence d’échantillonnage
    10 donnée.
    16. Véhicule automobile équipé d'un système d'aide à la conduite selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 et/ou mettant en œuvre un procédé d’aide à la conduite selon l'une quelconque des revendications 12 à 14.
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Citations (6)

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