FR3106319A1 - Procede de controle de l’attention portee par un conducteur de vehicule - Google Patents

Abstract

Ce procédé de contrôle du redémarrage automatique du mouvement d’un véhicule comprenant une étape de surveillance de la vitesse d’un obstacle mobile face audit véhicule dès lors que ledit véhicule atteint une vitesse nulle suivie d’une étape de surveillance d’un paramètre de l’environnement extérieur du véhicule, comprenant en outre l’activation d’une autorisation de redémarrage automatique du mouvement dudit véhicule soit dès lors que ledit paramètre d’environnement extérieur dépasse une valeur seuil avant un premier temps seuil à compter de l’atteinte de vitesse nulle par ledit véhicule, soit dès lors que ledit paramètre dépasse une valeur seuil entre ledit premier temps seuil et un deuxième temps seuil et qu’on détecte en outre entre lesdits premier et deuxième temps seuils un état positif d’un paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement, ledit paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement étant un contact physique effectué par le conducteur avec un dispositif de direction du véhicule. Figure pour l’abrégé : Fig 1

Description

PROCEDE DE CONTROLE DE L’ATTENTION PORTEE PAR UN CONDUCTEUR DE VEHICULE

L'invention concerne le contrôle du redémarrage automatique du mouvement d’un véhicule face à un obstacle qui se remet en mouvement.

Une des aides à la conduite proposée par la majorité des constructeurs automobiles est le régulateur de vitesse adaptative, plus connu sous le nom de « Adaptive Cruise Control » ou ACC, qui permet de coordonner la vitesse d’un véhicule sur la vitesse d’un autre véhicule le précédant.

Cependant, le conducteur n’est plus garant de sécurité si, de moins en moins sollicité, il porte de moins en moins attention à l’environnement du véhicule géré par l’ACC, notamment dans les embouteillages où les arrêts et redémarrages automatiques se succèdent, car c’est lors de l’arrêt que le conducteur est le moins vigilant. Par exemple, le véhicule qui s’apprête à redémarrer automatiquement risque d’entrer en collision avec un obstacle qui aurait pu s’insérer entre le véhicule et le véhicule précédant sans détection de l’obstacle par l’ACC pendant l’arrêt.

Pour obliger le conducteur à rester attentif, il est connu d’ajouter un délai de maintien de la fonction de redémarrage automatique permettant un contrôle sécuritaire. Ce délai est généralement de l’ordre de trois secondes, permettant d’exclure les arrêts aux feux rouges, aux stops et ronds-points mais obligeant le conducteur à rester attentif s’il s’arrête plus longtemps et veut repartir. Lors d’embouteillages notamment, le temps d’arrêt des véhicules dépasse souvent trois secondes, ce qui a pour conséquence d’entraîner des arrêts répétés de l’ACC que le conducteur doit réactiver manuellement par des manœuvres qui gênent sa conduite ainsi que son confort et celui des passagers.

Par exemple, on pourra se référer aux documents US10150478, WO200140011 ou WO2017182489 dans lesquels les systèmes proposés ne permettent pas au conducteur de rester les mains sur le volant en attendant le redémarrage du véhicule, mais l’obligent à subir des signaux intempestifs (messages visuels ou audio émis) ou à faire des manipulations supplémentaires qui peuvent être perçues comme laborieuses, répétitives et sources de déconcentration du conducteur.

L'invention a donc pour objet, selon un premier aspect, un procédé de contrôle du redémarrage automatique du mouvement d’un véhicule comprenant une étape de surveillance de la vitesse d’un obstacle mobile face audit véhicule dès lors que ledit véhicule atteint une vitesse nulle suivie d’une étape de surveillance d’un paramètre de l’environnement extérieur du véhicule, comprenant en outre l’activation d’une autorisation de redémarrage automatique du mouvement dudit véhicule soit dès lors que ledit paramètre d’environnement extérieur dépasse une valeur seuil avant un premier temps seuil à compter de l’atteinte de vitesse nulle par ledit véhicule, soit dès lors que ledit paramètre dépasse une valeur seuil entre ledit premier temps seuil et un deuxième temps seuil et qu’on détecte en outre entre lesdits premier et deuxième temps seuils un état positif d’un paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement, ledit paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement étant un contact physique effectué par le conducteur avec un dispositif de direction du véhicule.

Ainsi, on renforce le niveau de sécurité du redémarrage automatique par un suivi du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement et une information dirigée vers le conducteur, et ce notamment sans gêner les passagers.

De préférence, la surveillance d’un paramètre de l’environnement extérieur du véhicule est suivie de la désactivation d’une autorisation de redémarrage automatique du mouvement dudit véhicule dès lors que ledit paramètre de l’environnement extérieur du véhicule ne dépasse pas ladite valeur seuil avant le deuxième temps seuil à compter de l’atteinte de vitesse nulle par le véhicule.

Par exemple, on émet un signal au conducteur si on détecte un état négatif dudit paramètre caractéristique du niveau d’attention du conducteur.

Avantageusement, on active une autorisation de redémarrage automatique du mouvement du véhicule dès lors qu’on détecte, avant un troisième temps seuil à compter du dépassement de la valeur seuil du paramètre d’environnement extérieur entre le premier temps seuil et le deuxième temps seuil, un état positif du paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement.

Selon une forme de réalisation, on désactive une autorisation de redémarrage automatique du mouvement du véhicule dès lors qu’on ne détecte jusqu’à l’expiration du troisième temps seuil à compter du dépassement de la valeur seuil du paramètre d’environnement extérieur entre le premier temps seuil et le deuxième temps seuil, qu’un état négatif du paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement.

Dans un mode de réalisation du procédé, le signal émis au conducteur comprend une vibration du dispositif de direction du véhicule.

Ledit paramètre de l’environnement extérieur du véhicule peut en outre comprendre la vitesse d’un obstacle face au véhicule.

Par exemple, le premier temps seuil est compris entre une et cinq secondes.

Le deuxième temps seuil peut être compris entre cinq et soixante secondes.

Le troisième temps seuil peut être compris entre zéro et quatre secondes.

L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée du dessin annexé pris à titre d'exemple non limitatif, sur lequel :

détaille des étapes de la mise en œuvre d’un procédé de contrôle de l’attention portée par un conducteur de véhicule.

Description détaillée

La Figure 1 se rapporte à la mise en œuvre de l’'invention qui a donc pour objet, selon un premier aspect, un procédé de contrôle du redémarrage automatique du mouvement d’un véhicule.

Le procédé peut commencer par une étape E1 de démarrage du véhicule lors de laquelle le véhicule est démarré et en mouvement, suivie par une étape E2 d’activation du régulateur lors de laquelle est activé un régulateur de vitesse adaptative (connu sous le nom d’ACC pour l’anglicisme «Adaptive Cruise Control»), soit manuellement par le conducteur, soit automatiquement par le véhicule, par exemple lorsqu’il dépasse une certaine vitesse.

L’étape E2 mène à une étape E3 de régulation sur consigne conducteur lors de laquelle la vitesse du véhicule est régulée sur une consigne d’entrée, instruite par le conducteur, par l’ACC activé lors de l’étape E2.

L’étape E3 est liée à l’étape de détection d’obstacle dans la voie C1 qui renvoie à l’étape E3 tant qu’aucun obstacle (par exemple tout autre véhicule, cycliste) ne se trouve face audit véhicule dans sa voie, sachant que le champ de détection est notamment lié à la portée des capteurs et à la vitesse du véhicule.

L’étape de détection d’obstacle C1 mène donc à l’étape E4 si un obstacle est détecté frontalement.

Lors de l’étape E4 de régulation sur cible, l’ACC régule dynamiquement la vitesse du véhicule par rapport à la vitesse de l’obstacle, donnée à titre d’exemple de paramètre de l’environnement extérieur du véhicule que l’ACC peut surveiller pour réguler la vitesse du véhicule. L’étape E4 est réalisée par exemple par un calculateur appelé UCE ou Unité de Commande Electronique contenant l'ensemble des lois de commande et des paramètres de pilotage du moteur à partir des données de variables d’état collectées par des capteurs équipant le véhicule et mises à disposition par l’intermédiaire d’un bus de communication tel qu’un bus CAN du véhicule. L’UCE établit par exemple la liaison entre des capteurs de mesure physique et des réseaux de communication inter systèmes, par télémétrie ou privatifs. Elle peut comprendre un calculateur réalisé par exemple à partir d’un calculateur automobile comprenant un processeur. Les données de variables d’état peuvent également provenir de capteurs distants, et être notamment collectées par communication V2X, il peut par exemple s’agir de caméra urbaines de voierie, de caméra piéton.

L’étape E4 mène à une étape C2 de détection d’arrêt de l’obstacle. Tant que l’obstacle est en mouvement, l’étape C2 renvoie à l’étape E4, sinon elle mène à l’étape E5 d’arrêt du véhicule. Il convient de mentionner que l’obstacle n’est pas nécessairement toujours le même, un premier véhicule peut par exemple s’insérer devant le véhicule, puis un second peut s’insérer entre les deux. La notion d’obstacle est donc dynamique, il s’agit de l’obstacle frontal le plus proche sur la voie, qui constitue la cible de la régulation.

Lors de l’étape E5, il a été détecté qu’un obstacle arrêté se trouve devant le véhicule en étape C2, donc l’ACC régule la vitesse du véhicule pour qu’il s’arrête avant d’atteindre l’obstacle.

Dès que le véhicule atteint une vitesse sensiblement nulle, inférieure à environ un km/h par exemple, en étape E5, un chronomètre comptant un premier temps est démarré (étape E6 d’initialisation d’un premier compteur de temps) et l’ACC est mis en mode veille (étape E7 de veille de l’ACC) dans lequel l’ACC surveille le redémarrage de l’obstacle sans réguler la vitesse du véhicule.

L’étape E7 mène à une étape C3 de détection du redémarrage de l’obstacle, qui renvoie à l’étape E7 tant que l’obstacle a une vitesse sensiblement nulle, ou mène à une étape C4 si l’obstacle voit son mouvement redémarrer.

L’étape C4 de détection d’environnement favorable au redémarrage automatique de l’ACC comporte la surveillance d’un paramètre de l’environnement extérieur du véhicule, qui permet de vérifier que le véhicule peut redémarrer son mouvement sans danger. Par exemple, un tel paramètre peut être la présence d’autres obstacles (usagers, autres véhicules) à une certaine distance face au véhicule, et notamment entre le véhicule et l’obstacle cible. Le paramètre peut, alternativement, être un indicateur de signalisation, telle que l’état d’un feu tricolore, un type de panneau de signalisation ou un marquage au sol. L’environnement peut également être considéré comme non sécurisé en fonction de la géométrie du lieu, ainsi des zones à risque pour un redémarrage automatique de l’ACC peuvent être enregistrés et en cas de localisation GPS dans la zone à risque l’environnement sera considéré comme non sécurisé. Un des buts de l’invention étant notamment de faciliter les redémarrages automatiques lors des bouchons sur autoroutes, c’est-à-dire en condition non urbaine où la géométrie des lieux est plus complexe et nécessite davantage d’attention de la part du conducteur.

Par exemple, ledit paramètre d’environnement peut-être un indicateur binaire de la présence ou absence d’obstacle mobile à proximité du véhicule.

L’étape C4 de détection d’environnement favorable au redémarrage automatique de l’ACC par surveillance dudit paramètre d’environnement mène à l’étape C5 de dépassement du deuxième temps seuil si ledit paramètre d’environnement reste en dessous d’une valeur seuil au-delà de laquelle l’environnement est considéré comme sécurisé pour un redémarrage du mouvement du véhicule; sinon l’étape C4 se poursuit, soit par l’étape C7 de contrôle rapide si le premier temps décompté depuis l’étape E6 ne dépasse pas un premier temps seuil, soit par l’étape de vérification C6 si ledit premier temps dépasse ledit premier temps seuil mais ne dépasse pas un deuxième temps seuil.

Le premier temps seuil peut être par exemple compris entre une et cinq secondes, et il est préférentiellement de l’ordre de trois secondes.

Le premier temps seuil correspond au temps en-dessous duquel on considère que le conducteur n’a pas à confirmer le niveau d’attention qu’il porte à l’environnement du véhicule pour un redémarrage automatique du mouvement dudit véhicule, ce qui permet un redémarrage fluide sans nécessiter d’alerte dans l’habitacle dans les cas d’arrêts très courts, afin de ne pas perturber le conducteur grâce à la sensation de continuité de l’ACC ni déranger les passagers.

L’étape C7 de contrôle rapide se poursuit par l’étape E12 d’autorisation de redémarrage de l’ACC lors de laquelle a lieu l’activation d’une autorisation de redémarrage du mouvement du véhicule par l’ACC.

Ainsi, si un obstacle situé face au véhicule, détecté comme arrêté lors de l’étape C2, menant ainsi à l’arrêt du véhicule grâce à l’ACC (étape E5), redémarre son mouvement (étape C3) après un temps inférieur au premier temps seuil de l’ordre de trois secondes, le véhicule est autorisé à redémarrer automatiquement son mouvement (étape E12) grâce à la régulation de vitesse adaptée à la vitesse de l’obstacle le précédant. Le premier temps définit donc un temps suffisamment court pour lequel on estime qu’il y a un maintien suffisant d’attention du conducteur à son environnement pour que le véhicule puisse redémarrer sans sa validation.

Le deuxième temps seuil est compris préférentiellement entre cinq et soixante secondes, choisi supérieur au premier temps seuil. Il peut par exemple être de l’ordre de trente secondes. Par ailleurs, le maximum de la plage du deuxième temps seuil est notamment limité de manière à rester significativement inférieur au délai de désactivation de l’ACC qui s’applique en cas d’absence d’action, ce délai étant par exemple de cent-quatre-vingt secondes.

L’étape C5 de dépassement du deuxième temps seuil compare le premier temps décompté depuis l’étape E6 audit deuxième temps seuil.

Tant que le deuxième temps seuil n’est pas écoulé depuis l’atteinte de vitesse nulle par le véhicule, l’étape C5 de dépassement du deuxième temps seuil renvoie à l’étape C4, et mène à l’étape E8 dans le cas contraire, ce qui peut permettre une autorisation de redémarrage automatique si l’environnement devient favorable avant le premier temps seuil et une autorisation de redémarrage sous condition si l’environnement devient favorable entre le premier et le second temps seuil.

Lors de l’étape E8 d’inhibition de l’ACC a lieu la désactivation de toute autorisation de redémarrage automatique du mouvement du véhicule. Le conducteur doit donc reprendre la main sur le véhicule pour le remettre en mouvement. Il s’agira alors pour le conducteur de valider le redémarrage au moyen par exemple d’un appui pédale ou d’un appui bouton.

L’étape de vérification C6 vérifie que le premier temps ne dépasse pas le deuxième temps seuil et mène à l’étape E9.

Lors de l’étape E9 d’initialisation d’un second compteur de temps, on démarre un chronomètre comptant un deuxième temps. Le deuxième temps court donc sensiblement à partir du redémarrage de l’obstacle (étape C3), ce redémarrage ayant eu lieu en un temps compris entre le premier temps seuil et le deuxième temps seuil (soit environ entre trois et trente secondes).

L’étape E9 mène à l’étape C8 de détection d’état de vigilance du conducteur qui consiste à évaluer un état positif ou négatif d’un paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement.

Ledit paramètre d’attention est notamment un contact physique effectué par le conducteur avec un dispositif de direction du véhicule.

Par exemple, ledit paramètre d’attention est une saisie ou un toucher à une ou deux mains du volant du véhicule, qui peut être muni à cet effet de capteurs, notamment de types tactiles capacitifs.

Avantageusement, on active (étape E12) une autorisation de redémarrage automatique du mouvement du véhicule dès lors qu’on détecte en étape C8 un état positif du paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement.

On notera que cette autorisation de redémarrage est automatiquement prévue, sans condition de niveau d’attention, si, en étapes C4 et C7, ondétecte que l’environnement du véhicule est favorable à un redémarrage alors que l’obstacle face audit véhicule s’est remis en mouvement depuis moins d’environ trois secondes.

L’étape C8 de détection de vigilance peut mener à l’étape E12 directement ou via une étape E10 d’information au cours de laquelle on émet un signal léger au conducteur pour le prévenir d’un redémarrage imminent et ainsi l’inviter à rehausser son niveau d’attention. L’étape C8 de détection de vigilance se poursuit donc en continu jusqu’à l’étape E12 d’autorisation ou E8 d’inhibition de l’ACC.

Dans un mode de réalisation du procédé, le signal émis au conducteur comprend un retour haptique tel qu’une vibration du dispositif de direction du véhicule. Cette vibration a l’avantage d’être ciblée sur le conducteur donc discrète pour les passagers l’accompagnant dans le véhicule. Cette vibration dure par exemple 1 seconde.

L’étape C8 mène à l’étape E11 d’alerte si on détecte un état négatif dudit paramètre d’attention du conducteur.

Lors de l’étape d’alerte E11, on émet un signal fort au conducteur, du même type que celui de l’étape facultative E10, en plus appuyé, dans le but d’attirer l’attention du conducteur sur la possibilité de remise en mouvement.

Par exemple, en étape d’alerte E11, le volant émet une vibration, qui peut être un peu plus intense qu’à l’étape E10, voire sonore.

L’étape d’alerte E11 mène à l’étape de validation de vigilance C9 lors de laquelle on répète les opérations de l’étape C8. On vérifie par exemple que le conducteur a un contact avec le volant du véhicule, de manière à confirmer le niveau d’attention requis du conducteur pour le redémarrage, c’est à dire un état positif du paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement. L’étape C9 se poursuit donc en continu jusqu’à l’étape E12 d’autorisation ou E8 d’inhibition de l’ACC.

Si l’on détecte un état positif du paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement lors de l’étape C9, celle-ci se poursuit par l’étape E12, sinon elle mène à l’étape C10.

Lors de l’étape C10, on compare le deuxième temps, décompté à partir du redémarrage du véhicule cible, dans le cadre du dépassement de la valeur seuil du paramètre d’environnement extérieur dans un délai compris entre le premier temps seuil et le deuxième temps seuil, à un troisième temps seuil.

Tant que le deuxième temps ne dépasse pas le troisième temps seuil, l’étape C10 renvoie à l’étape C9, sinon elle mène à l’étape E8.

Ainsi, lors de l’étape C10, on désactive l’autorisation de redémarrage automatique du mouvement du véhicule dès lors qu’on détecte avant le troisième temps seuil un état négatif du paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement.

Le troisième temps seuil peut être compris entre zéro et quatre secondes.

On s’assure ainsi que le conducteur revient en contact avec le volant du véhicule en un temps court avant d’autoriser un redémarrage automatique, et on empêche ce dernier si le conducteur n’apporte pas d’information sur son état d’attention à son environnement dans un laps de temps suffisamment court lors de l’étape C10.

Les étapes E1 à E12 sont effectuées successivement à intervalle régulier, par exemple toutes les dix millisecondes.

On bénéficie ainsi soit d’une étape rapide de contrôle du redémarrage automatique par l’ACC du mouvement du véhicule par une régulation de vitesse automatique lorsque le véhicule, d’abord arrêté par la présence d’un obstacle arrêté face à lui, peut redémarrer lorsque ledit obstacle redémarre dans un laps de temps inférieur au premier temps seuil d’environ trois secondes (étapes C3 à E12), soit d’une étape de contrôle plus lente, lorsque ledit obstacle redémarre au-delà dudit premier temps seuil et qu’on vérifie pendant un deuxième temps que le conducteur porte attention à son environnement par une série d’attentes de confirmations et d’émissions de signaux par le véhicule (étapes C6 à E12).

Aucun moyen physique supplémentaire aux dispositifs connus n’est nécessaire pour la mise en œuvre du procédé.

Claims (10)

1. Procédé de contrôle du redémarrage automatique du mouvement d’un véhicule comprenant une étape de surveillance de la vitesse d’un obstacle mobile face audit véhicule dès lors que ledit véhicule atteint une vitesse nulle suivie d’une étape de surveillance d’un paramètre de l’environnement extérieur du véhicule, comprenant en outre l’activation d’une autorisation de redémarrage automatique du mouvement dudit véhicule soit dès lors que ledit paramètre d’environnement extérieur dépasse une valeur seuil avant un premier temps seuil à compter de l’atteinte de vitesse nulle par ledit véhicule, soit dès lors que ledit paramètre dépasse une valeur seuil entre ledit premier temps seuil et un deuxième temps seuil et qu’on détecte en outre entre lesdits premier et deuxième temps seuils un état positif d’un paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement,
   caractérisé en ce que ledit paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement est un contact physique effectué par le conducteur avec un dispositif de direction du véhicule.
2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la surveillance d’un paramètre de l’environnement extérieur du véhicule est suivie de la désactivation d’une autorisation de redémarrage automatique du mouvement dudit véhicule dès lors que ledit paramètre de l’environnement extérieur du véhicule ne dépasse pas ladite valeur seuil avant le deuxième temps seuil à compter de l’atteinte de vitesse nulle par le véhicule.
3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on émet un signal au conducteur si on détecte un état négatif dudit paramètre caractéristique du niveau d’attention du conducteur.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on active une autorisation de redémarrage automatique du mouvement du véhicule dès lors qu’on ne détecte jusqu’à l’expiration du troisième temps seuil à compter du dépassement de la valeur seuil du paramètre d’environnement extérieur entre le premier temps seuil et le deuxième temps seuil, qu’un état positif du paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel on désactive une autorisation de redémarrage automatique du mouvement du véhicule dès lors qu’on ne détecte jusqu’à l’expiration du troisième temps seuil à compter du dépassement de la valeur seuil du paramètre d’environnement extérieur entre le premier temps seuil et le deuxième temps seuil, qu’un état négatif du paramètre caractéristique du niveau d’attention portée par le conducteur du véhicule à son environnement.
6. Procédé selon l’une des revendications 3 à 5, dans lequel le signal émis au conducteur comprend une vibration du dispositif de direction du véhicule.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit paramètre de l’environnement extérieur du véhicule comprend la vitesse d’un obstacle face au véhicule.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier temps seuil est compris entre une et cinq secondes.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième temps seuil est compris entre cinq et soixante secondes.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le troisième temps seuil est compris entre zéro et quatre secondes.