FR3115119A1 - Dispositif et procédé pour contrôler l’affichage d’informations dans le champ de vision d’un conducteur d’un véhicule - Google Patents

Dispositif et procédé pour contrôler l’affichage d’informations dans le champ de vision d’un conducteur d’un véhicule Download PDF

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Abstract

L’invention concerne un dispositif (20) pour contrôler l’affichage d’informations dans un champ de vision d’un conducteur d’un véhicule. Le dispositif comporte une mémoire (21) mémorisant une table associant respectivement différentes classes d’affichage avec des valeurs seuils d’un score attentionnel représentatif d’un niveau d’attention du conducteur, ainsi qu’un ou plusieurs processeurs (22) configurés pour : collecter des informations à afficher dans le champ de vision du conducteur, chaque information à afficher appartenant à une classe d’affichage,collecter des informations attentionnelles relatives au niveau d’attention du conducteur,calculer un score attentionnel représentatif du niveau d’attention du conducteur à partir des informations attentionnelles collectées,pour chaque information à afficher :comparer le score attentionnel calculé avec la valeur seuil associée à la classe d’affichage à laquelle appartient ladite information à afficher,décider d’afficher ou non ladite information à afficher en fonction du résultat de ladite comparaison. Figure pour l’abrégé : Fig. 2

Description

Dispositif et procédé pour contrôler l’affichage d’informations dans le champ de vision d’un conducteur d’un véhicule
Domaine de l’invention
La présente invention appartient au domaine de l’affichage d’informations dans le champ de vision d’un conducteur d’un moyen de locomotion. L’invention concerne notamment un dispositif et un procédé pour contrôler l’affichage d’informations dans le champ de vision du conducteur dans le but de renforcer la sécurité de conduite du moyen de locomotion.
Etat de la technique
Les progrès technologiques et la réduction des coûts observés récemment pour les écrans et pour les systèmes d’affichage conduisent à une intégration d’écrans de plus en plus grands et de plus en plus nombreux dans les tableaux de bords des véhicules automobiles.
Il est également connu d’utiliser des systèmes d’affichage dits « tête haute » (HUD pour « Head-up display » dans la littérature anglo-saxonne) pour superposer des informations sur l’environnement extérieur en générant une image virtuelle à l’aide d’un support de projection transparent tel qu’un pare-brise ou un écran transparent semi-réfléchissant placé entre le pare-brise et le conducteur (lame semi-réfléchissante pour système d’affichage tête haute ou « combiner » dans la littérature anglo-saxonne).
Tout ceci contribue à ce que de plus en plus d’informations sont affichées dans le champ de vision du conducteur (informations sur l’état de fonctionnement du véhicule, sur la navigation, sur les conditions environnementales extérieures au véhicule, sur des points d’intérêt situés à proximité du véhicule, messages textuels courts ou courriers électroniques adressés au conducteur, articles de presse ou de réseaux sociaux, informations de divertissement, etc.). Or, si certaines informations affichées dans le champ de vision du conducteur peuvent permettre d’accroître la vigilance du conducteur et ainsi renforcer la sécurité de conduite, d’autres informations sont des éléments de distraction qui entraînent une baisse de la vigilance du conducteur et par conséquent une dégradation de la sécurité de conduite.
Plusieurs sources de distraction sont aujourd’hui identifiées pour un conducteur : la distraction auditive (l’attention est détournée par ce que l’on entend), la distraction visuelle (l’attention est détournée par ce que l’on voit), la distraction physique (l’attention est détournée par ce que l’on fait) et la distraction cognitive (l’attention est détournée par des pensées). La distraction auditive correspond par exemple à avoir une conversion téléphonique ou une discussion avec d’autres passagers du véhicule. La distraction visuelle correspond par exemple au fait de quitter la route des yeux au profit d’une tâche sans rapport avec la conduite (par exemple chercher son téléphone portable dans l’habitacle du véhicule). La distraction physique correspond par exemple à manipuler son téléphone portable plutôt que de tenir le volant du véhicule à deux mains. La distraction cognitive correspond par exemple à réfléchir à un message que l’on souhaite rédiger sur son téléphone portable plutôt qu’analyser les conditions de circulation. A cela vient s’ajouter dans le comportement du conducteur la peur de rater quelque chose (syndrome FOMO, acronyme anglais pour « Fear Of Missing Out ») qui accroît la fréquence des sources de distraction (par exemple le conducteur va régulièrement regarder et/ou manipuler son téléphone portable pour vérifier s’il a reçu un appel ou un message).
Il est donc nécessaire de contrôler la quantité et la nature des informations affichées dans le champ de vision du conducteur pour améliorer la sécurité de conduite. De manière conventionnelle, des configurations d’affichage prédéterminées définissent quelles informations doivent être affichées et à quels emplacements elles doivent être affichées dans le champ de vision du conducteur. Ces configurations sont généralement préconfigurées, mais elles peuvent aussi être paramétrées par le conducteur. Toutefois, ces configurations d’affichage sont figées et elles ne permettent pas un contrôle dynamique des informations à afficher prenant en compte en temps réel les conditions dans lesquelles se trouve le conducteur (conditions de circulation, état du véhicule, état physiologique et/ou psychologique du conducteur, etc.).
De manière générale, les solutions existantes ne permettent pas de trouver un compromis satisfaisant pour donner accès au conducteur à un maximum d’informations tout en garantissant la sécurité de la conduite.
La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant.
A cet effet, et selon un premier aspect, il est proposé par la présente invention, un dispositif pour contrôler l’affichage d’informations dans un champ de vision d’un conducteur d’un moyen de locomotion. Le dispositif comporte une mémoire mémorisant une table associant respectivement différentes classes d’affichage avec des valeurs seuils d’un score attentionnel représentatif d’un niveau d’attention du conducteur. Le dispositif comporte également un ou plusieurs processeurs configurés pour :
- collecter une ou plusieurs informations à afficher dans le champ de vision du conducteur, chaque information à afficher appartenant à une classe d’affichage de ladite table,
- collecter une ou plusieurs informations attentionnelles relatives au niveau d’attention du conducteur,
- calculer un score attentionnel représentatif du niveau d’attention du conducteur à partir des informations attentionnelles collectées,
- pour chaque information à afficher :
  • comparer le score attentionnel calculé avec la valeur seuil associée à la classe d’affichage à laquelle appartient ladite information à afficher,
  • décider d’afficher ou non ladite information à afficher en fonction du résultat de ladite comparaison.
L’invention s’applique particulièrement bien au cas où le moyen de locomotion est un véhicule automobile. Les informations à afficher peuvent par exemple être affichées sur un écran intégré dans le tableau de bord du véhicule. Il peut notamment s’agir d’un écran à cristaux liquides (LCD pour « Liquid Crystal Display »), et plus particulièrement un écran de type « transistors en film mince » (TFT pour « Thin Film Transistor »), éventuellement transparent.
Selon un autre exemple, les informations à afficher peuvent être affichées dans le champ de vision du conducteur par un système d’affichage tête haute. Dans ce cas, les informations à afficher peuvent être projetées vers le pare-brise pour apparaître au conducteur sous la forme d’une image virtuelle située derrière le pare-brise et superposée à l’environnement extérieur dans le champ de vision du conducteur. Alternativement, les informations à affichées peuvent être projetées par le système d’affichage tête haute vers un « combiner » prenant la forme d’un écran transparent semi-réfléchissant positionné entre le conducteur et le pare-brise.
Il convient toutefois de noter que l’invention peut s’appliquer à n’importe quel type de moyen de locomotion dès lors qu’il est possible d’afficher des informations au conducteur dudit moyen de locomotion. Les informations peuvent par exemple être affichées sur un écran embarqué dans ou sur le moyen de locomotion. Les informations peuvent cependant également être affichées dans le champ de vision du conducteur du moyen de locomotion via un dispositif d’affichage tête haute embarqué dans un casque, un masque ou une paire de lunettes portés par le conducteur. L’invention peut donc s’appliquer à tout type de moyen de locomotion (voiture, camion, moto, vélo, trottinette, skis, snowboard, avion, bateau, etc.).
Le dispositif selon l’invention peut être une entité physique intégrée au moyen de locomotion (par exemple une unité de contrôle intégrée en première monte, ou un dispositif intégré en second monte), mais il peut aussi s’agir d’un dispositif distinct du moyen de locomotion, par exemple un dispositif porté par le conducteur (par exemple une unité de contrôle intégrée à un casque, un masque ou des lunettes du conducteur, ou bien un téléphone portable, etc.).
On entend par « champ de vision du conducteur » la portion de l’espace que peut voir le conducteur lorsqu’il conduit sans avoir à bouger significativement la tête. Le champ de vision du conducteur englobe donc l’espace que peut voir le conducteur simplement en bougeant les yeux sans bouger la tête, mais aussi l’espace que peut voir le conducteur lorsqu’il bouge la tête avec une amplitude de mouvement de la tête qui reste naturelle pour un conducteur.
Les informations à afficher sont classées selon leur nature en différentes classes d’informations. Les informations à afficher peuvent porter sur la sécurité de conduite. Les informations à afficher peuvent également être sans rapport avec la conduite. Des classes d’informations sont listées ci-dessous à titre d’exemple et de façon nullement limitative pour le cas d’un véhicule automobile :
  • des informations sur un état de fonctionnement du véhicule qui sont relatives à la sécurité (pression des pneus, température du moteur, niveau d’huile, indications relatives à l’état d’activation des airbags ou des ceintures de sécurité, niveau de conduite autonome, etc.),
  • des informations sur des conditions environnementales extérieures au véhicule et qui sont relatives à la sécurité (conditions climatiques dangereuses, chaussée déformée, mouillée ou verglassée, zones de danger pour cause de travaux ou d’accident, vitesse limite autorisée, etc.),
  • des informations sur un état de fonctionnement du véhicule qui ne sont pas relatives à la sécurité (température dans l’habitacle, niveau de puissance et orientation de la ventilation, informations de contrôle de l’éclairage dans l’habitacle, etc.),
  • informations sur des conditions environnementales extérieures au véhicule qui ne sont pas relatives à la sécurité (température de l’air extérieur, prévisions météorologiques, conditions de circulation, etc.),
  • informations sur la navigation fournies par un système de positionnement par satellites,
  • signification d’un appel téléphonique entrant,
  • message textuel court,
  • message de courrier électronique,
  • informations sur la musique en cours d’écoute,
  • articles de réseaux sociaux,
  • vidéos,
  • etc.
Chaque classe d’affichage est associée à une valeur seuil d’un score attentionnel représentatif d’un niveau d’attention du conducteur. Le score attentionnel est par exemple représentatif des ressources attentionnelles du conducteur qui sont disponibles pour des tâches sans rapport avec la conduite sans que cela nuise à la sécurité. Dans ce cas, le score attentionnel est plus élevé lorsque les conditions de conduite sont aisées (route peu fréquentée, conditions météorologiques favorables, vitesse peu élevée, niveau élevé d’automatisation de la conduite, état physiologique satisfaisant du conducteur, etc.). Selon un autre exemple, le score attentionnel est représentatif des ressources attentionnelles du conducteur qui sont nécessaires pour garantir une sécurité satisfaisante de la conduite. Dans ce cas, le score attentionnel est plus élevé lorsque les conditions de conduite sont difficiles (circulation dense, conditions météorologiques défavorables, niveau faible d’automatisation de la conduite, forte fatigue du conducteur, etc.). Ainsi, il existe différentes façons de définir un score attentionnel représentatif d’un niveau d’attention du conducteur. Les différentes façons de définir le score attentionnel ne sont que des variantes de l’invention.
La valeur seuil associée à une classe d’affichage dépend de la nature des informations appartenant à ladite classe. Par exemple, pour une classe d’affichage comprenant des informations relatives à la sécurité de conduite, il conviendra de définir une valeur seuil autorisant l’affichage même si les ressources attentionnelles du conducteur sont déjà majoritairement monopolisées par la conduite. Inversement, pour une classe d’affichage comprenant des informations sans rapport avec la conduite, il conviendra de définir une valeur seuil autorisant l’affichage seulement si des ressources attentionnelles du conducteur peuvent être allouées à des tâches sans rapport avec la conduite sans nuire à la sécurité de conduite.
Le score attentionnel est calculé à partir d’informations attentionnelles relatives au niveau d’attention du conducteur. Une information attentionnelle peut notamment être représentative d’un état physiologique ou psychologique du conducteur (le rythme cardiaque, la température corporelle, le mouvement des pupilles ou des paupières, ou un profil psychologique du conducteur prédéfini et mémorisé par le dispositif, sont autant d’exemples d’informations permettant de déterminer un niveau d’attention du conducteur). Une information attentionnelle peut également être représentative d’un état de fonctionnement du moyen de locomotion (par exemple si la vitesse est élevée, si le niveau d’automatisation de la conduite est faible, et/ou si un ou plusieurs éléments du moyen de locomotion sont défectueux, alors les ressources attentionnelles du conducteur devant être réservées à la conduite sont plus importantes). Une information attentionnelle peut également être représentative de conditions environnementales extérieures au moyen de locomotion (par exemple en cas de forte pluie ou de brouillard dense, les ressources attentionnelles du conducteur pouvant être disponibles pour des tâches sans rapport avec la conduite sont plus faibles).
Une information attentionnelle peut être acquise à l’aide d’un capteur appartenant au dispositif selon l’invention ou par un capteur appartenant à une entité distincte du dispositif selon l’invention (par exemple un téléphone portable, un objet connecté tel qu’une montre connectée (« smart watch »), un récepteur GPS embarqué dans le moyen de locomotion, un cardiofréquencemètre intégré au volant du véhicule ou dans la montre connectée, une caméra et un module d’analyse d’images pour analyser les mouvements de yeux et des paupières du conducteur, etc.). Le dispositif peut notamment comporter un module de communication pour recevoir des informations attentionnelles acquises par des capteurs appartenant à des entités distinctes du dispositif.
Les informations à afficher dans le champ de vision du conducteur peuvent provenir de différentes sources : téléphone portable, montre connectée, système multimédia embarqué dans le moyen de locomotion, système de diagnostic embarqué dans le moyen de locomotion, etc. Le dispositif peut notamment comporter un module de communication pour recevoir des informations à afficher en provenance de ces différentes sources. Les différentes sources peuvent correspondre à des systèmes installés en première monte (c’est-à-dire directement assemblé sur le moyen de locomotion lors de sa fabrication) ou en seconde monte (c’est-à-dire ajouté après l’achat du moyen de locomotion).
Il convient de noter que les informations à afficher ne portent généralement pas sur les informations attentionnelles. Autrement dit, la nature de l’information à afficher est généralement indépendante des informations attentionnelles (la nature de l’information à afficher est sans rapport avec les informations attentionnelles). Dans ce cas, seule la décision d’afficher ou non l’information à afficher est dépendante des informations attentionnelles. Dans des modes particuliers de mise en œuvre, au moins une information à afficher n’a pas de rapport avec les informations attentionnelles utilisées pour calculer le score attentionnel.
Pour chaque information à afficher, la valeur seuil associée à la classe d’affichage à laquelle appartient ladite information à afficher est comparée avec le score attentionnel calculé pour le conducteur. Une décision d’afficher ou non l’information à afficher est alors prise en fonction du résultat de la comparaison. Une décision positive signifie que l’information à afficher peut être affichée dans le champ de vision du conducteur. Une décision négative signifie que l’information à afficher ne doit pas être affichée dans le champ de vision du conducteur. Dans le cas d’une décision positive, l’affichage de l’information peut être en outre conditionné par la vérification d’une contrainte légale.
De telles dispositions permettent d’obtenir un bon compromis pour donner accès au conducteur à un maximum d’informations tout en garantissant la sécurité de la conduite.
Dans des modes particuliers de réalisation, l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
Dans des modes particuliers de réalisation, le dispositif comporte en outre au moins un capteur permettant d’acquérir une information attentionnelle relative au niveau d’attention du conducteur.
Dans des modes particuliers de réalisation, le dispositif comporte en outre un module de communication pour recevoir au moins une information attentionnelle acquise par un capteur appartenant à une entité distincte du dispositif.
Dans des modes particuliers de réalisation, le dispositif comporte en outre un générateur d’image adapté pour générer une image destinée à être projetée vers un support de projection transparent pour former, par réflexion sur le support de projection, une image virtuelle apparaissant derrière le support de projection pour le conducteur. L’image virtuelle ainsi formée comporte les informations à afficher pour lesquelles la décision d’afficher est positive.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un système d’affichage tête haute comportant un dispositif selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents avec un générateur d’image. Le système d’affichage tête haute comporte aussi un support de projection transparent. Le générateur d’image projette une image vers le support de projection transparent afin de générer, par réflexion sur le support de projection, une image virtuelle qui apparaît derrière le support de projection pour le conducteur.
Dans des modes particuliers de réalisation, le support de projection transparent est un pare-brise d’un véhicule ou un écran de projection transparent placé entre le conducteur et le pare-brise.
Dans des modes particuliers de réalisation, le support de projection transparent est une visière d’un casque, un écran d’un masque ou un verre de lunettes.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un procédé décisionnel pour contrôler l’affichage d’informations dans un champ de vision d’un conducteur d’un moyen de locomotion. Le procédé est mis en œuvre par un dispositif selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents. Le procédé comporte les étapes suivantes :
  • une collecte d’une ou plusieurs informations à afficher dans le champ de vision du conducteur, chaque information à afficher appartenant à une classe d’affichage de la table mémorisée dans la mémoire du dispositif,
  • une collecte d’une ou plusieurs informations attentionnelles relatives au niveau d’attention du conducteur,
  • un calcul d’un score attentionnel représentatif du niveau d’attention du conducteur à partir des informations attentionnelles collectées,
  • pour chaque information à afficher :
  • une comparaison du score attentionnel calculé avec la valeur seuil associée à la classe d’affichage à laquelle appartient ladite information à afficher,
  • une décision d’afficher ou non ladite information à afficher en fonction du résultat de ladite comparaison.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, une information attentionnelle est représentative d’un état physiologique ou psychologique du conducteur, d’un état de fonctionnement du moyen de locomotion, ou de conditions environnementales extérieures au moyen de locomotion.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, une classe d’affichage correspond à l’une des classes suivantes :
  • informations sur un état de fonctionnement du moyen de locomotion relatives à la sécurité de conduite,
  • informations sur des conditions environnementales extérieures au moyen de locomotion et relatives à la sécurité de conduite,
  • informations sur un état de fonctionnement du moyen de locomotion qui ne sont pas relatives à la sécurité de conduite,
  • informations sur des conditions environnementales extérieures au moyen de locomotion qui ne sont pas relatives à la sécurité de conduite,
  • informations sur la navigation,
  • signification d’un appel téléphonique entrant,
  • message textuel court,
  • message de courrier électronique,
  • informations sur la musique en cours d’écoute,
  • articles de réseaux sociaux,
  • vidéo.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le score attentionnel est représentatif d’un niveau d’attention disponible pour le conducteur pour visualiser des informations affichées dans son champ de vision sans nuire à la sécurité de conduite du moyen de locomotion.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la décision d’afficher une information à afficher est positive lorsque le score attentionnel calculé est supérieur ou égal à la valeur seuil associée à la classe d’affichage à laquelle appartient ladite information à afficher.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, lorsqu’il y a plusieurs informations à afficher, les informations à afficher sont ordonnées par un ordre de priorité, et les décisions d’afficher ou non lesdites informations sont prises successivement selon ledit ordre de priorité.
En effet, lorsqu’il y a plusieurs informations à afficher, le fait d’afficher une information particulière peut impacter les ressources attentionnelles du conducteur (le nombre d’informations affichées peut être vu comme une information attentionnelle). Par conséquent, le fait d’afficher une information particulière peut avoir un effet sur la décision d’afficher une autre information. Il est donc avantageux d’ordonner les informations à afficher selon un ordre de priorité et de prendre les décisions d’afficher ou non lesdites informations successivement selon ledit ordre de priorité. Par exemple, un ordre de priorité plus important peut être donné à des informations concernant la sécurité de conduite par rapport à des informations sans rapport avec la conduite. Selon un autre exemple, il est envisageable d’attribuer une priorité plus élevée à des informations provenant d’une source particulière (appel entrant, message SMS ou courrier électronique en provenance d’un contact particulier prédéterminé). Les niveaux de priorité peuvent être défini par classe d’affichage. Alternativement ou en complément, des niveaux de priorité avec une granularité plus fine peuvent être définis au sein d’une même classe d’affichage.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un produit programme d’ordinateur caractérisé en ce qu’il comporte un ensemble d’instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, configurent le ou les processeurs pour mettre en œuvre un procédé selon l’un quelconque des modes de mise en œuvre précédents.
Présentation des figures
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple nullement limitatif, et faite en se référant aux figures 1 à 3 qui représentent :
une représentation schématique d’un véhicule automobile dans lequel est embarqué un dispositif selon l’invention pour contrôler l’affichage d’informations dans le champ de vision du conducteur,
une représentation schématique d’un dispositif selon l’invention et de différents capteurs configurés pour acquérir des informations attentionnelles relatives à un niveau d’attention du conducteur,
une représentation schématique des principales étapes d’un procédé pour contrôler l’affichage d’informations dans le champ de vision du conducteur.
Dans ces figures, des références identiques d’une figure à une autre désignent des éléments identiques ou analogues. Pour des raisons de clarté, les éléments représentés ne sont pas nécessairement à une même échelle, sauf mention contraire.
Description détaillée d’un mode de réalisation de l’invention
Tel qu’indiqué précédemment, la présente invention vise à fournir une solution pour contrôler l’affichage d’informations dans un champ de vision d’un conducteur d’un moyen de locomotion, de sorte à trouver un compromis satisfaisant pour donner accès au conducteur à un maximum d’informations tout en garantissant la sécurité de la conduite.
Dans la suite de la description, on se place de manière non limitative dans le cas où le moyen de locomotion est un véhicule automobile.
La représente un véhicule automobile 10 dans lequel est embarqué un dispositif 20 selon l’invention pour contrôler l’affichage d’informations dans le champ de vision du conducteur du véhicule 10.
Tel qu’illustré sur la , les informations à afficher peuvent provenir de différentes sources.
Des informations à afficher peuvent notamment provenir d’un téléphone portable 41 situé à l’intérieur du véhicule 10 (il s’agit par exemple du téléphone portable du conducteur). Par exemple, une information à afficher dans le champ de vision du conducteur peut correspondre à un texto (ou messages SMS pour « Short Message Service »), un courriel, un article d’un réseau social, une nouvelle de presse, la météo du jour, une vidéo de divertissement, une aide à la navigation, une indication d’un appel téléphonique entrant, une information relative à un agenda électronique, etc. Les informations à afficher sont par exemple reçues par le dispositif 20 en provenance du téléphone portable 41 via une communication selon un protocole de communication sans fil (par exemple Bluetooth®, Wi-Fi®, RFID, Zigbee®, etc.) ou un protocole de communication filaire (par exemple USB). USB est l’acronyme anglais de « Universal Serial Bus » (« bus universel en série » en français). RFID est l’acronyme anglais de « Radio Frequency Identification » (« radio-identification » en français).
Une information à afficher dans le champ de vision du conducteur peut également correspondre à une information provenant d’un système de diagnostic 11 embarqué dans le véhicule 10 (OBD pour « On-Board Diagnostic » dans la littérature anglo-saxonne). Un système de diagnostic 11 gère le fonctionnement du véhicule et diagnostique ses défaillances. Ces informations sur l’état de fonctionnement du véhicule sont généralement relatives à la sécurité de conduite (pression des pneus, température du moteur, niveau d’huile, défaillance moteur, etc.).
Une information à afficher dans le champ de vision du conducteur peut également correspondre à une information provenant d’un système multimédia 12 embarqué dans le véhicule 10.
Le dispositif 20 peut notamment être connecté au système multimédia 12 ou au système de diagnostic 11 via un bus de données CAN (acronyme anglais de « Controller Area Network ») ou via un protocole de communication sans fil (par exemple Bluetooth® ou Wi-Fi®).
Une information à afficher dans le champ de vision du conducteur peut également être reçue directement par le dispositif 20 en provenance d’un réseau d’accès 42 d’un système de communication sans fil (par exemple un réseau cellulaire de type 3G, LTE ou 5G) ou en provenance d’un système de navigation par satellite 43 (GNSS pour « Global Navigation Satellite System »).
Une information à afficher peut également être reçue par le dispositif 20 via une communication avec un autre véhicule d’un réseau 44 V2V (V2V est l’acronyme de « Vehicule-to-vehicule », il s’agit d’une technologie radio dédiée à la communication entre véhicules), ou via une communication avec une infrastructure routière d’un réseau 45 V2I (V2I est l’acronyme de « Vehicule-to-infrastructure », il s’agit d’une technologie radio dédiée à la communication entre un véhicule et des infrastructures routières). Un véhicule voisin peut en effet communiquer son statut au véhicule 10. Cela permet par exemple à un véhicule voisin d'alerter le conducteur du véhicule 10 en cas de danger imminent (freinage d'urgence d’un véhicule voisin à l'avant, détection de véhicules voisins arrivant à un carrefour, etc.). Le véhicule 10 peut aussi recevoir des informations provenant d’infrastructures routières connectées comprenant des moyens de communication sans fil : par exemple un feu de circulation capable de communiquer son état au véhicule 10, ou un panneau de limitation de vitesse capable de communiquer la vitesse limite autorisée au véhicule 10.
Une information à afficher peut également être reçue par le dispositif 20 en provenance d’un réseau 46 de capteurs sans fil de type « ville intelligente » (« smart city » dans la littérature anglo-saxonne).
Pour supporter ces différents exemples, le dispositif 20 peut comporter un module de communication qui supporte, de manière conventionnelle, le ou les protocoles de communication lui permettant de recevoir les informations à afficher envoyées par les différentes sources d’informations.
La représente schématiquement un exemple de réalisation d’un dispositif 20 selon l’invention.
Le dispositif 20 comporte une mémoire électronique 21 (disque dur magnétique, mémoire électronique, disque optique, etc.) dans laquelle est mémorisée une table comportant différentes classes d’affichage. Les différentes classes d’affichage permettent de classer les informations à afficher en fonction de leur nature. Par exemple, une première classe d’affichage regroupe les informations à afficher qui concernent l’état de fonctionnement du véhicule et qui sont relatives à la sécurité de conduite (pression des pneus, température du moteur, niveau d’huile, indications relatives à l’état d’activation des airbags ou des ceintures de sécurité, etc.) ; une deuxième classe d’affichage regroupe les informations à afficher qui concernent les conditions environnementales extérieures au véhicule et qui sont relatives à la sécurité de conduite (conditions climatiques dangereuses, chaussée déformée, mouillée ou verglassée, zones de danger pour cause de travaux ou d’accident, vitesse limite autorisée, etc.) ; une troisième classe d’affichage regroupe les informations à afficher qui concernent l’état de fonctionnement du véhicule et qui ne sont pas relatives à la sécurité (température dans l’habitacle, niveau de puissance et orientation de la ventilation, informations de contrôle de l’éclairage dans l’habitacle, etc.) ; une quatrième classe d’affichage regroupe les informations à afficher qui concernent les conditions environnementales extérieures au véhicule qui ne sont pas relatives à la sécurité de conduite (température de l’air extérieur, prévisions météorologiques, conditions de circulation, etc.) ; une cinquième classe d’affichage regroupe les informations à afficher qui concernent la navigation ; une cinquième classe d’affichage correspond à la signification d’un appel téléphonique entrant ; une sixième classe d’affichage regroupe des messages textuels courts (textos ou messages de réseaux sociaux) ; une sixième classe d’affichage regroupe les message textuels longs (courriels, articles de presse) ; une septième classe d’affichage regroupe les informations sur la musique en cours d’écoute ; une huitième classe d’affichage regroupe les vidéos de divertissement (film).
Il convient de noter que les classes d’affichage décrites ci-dessus ont été données à titre d’exemple nullement limitatif, et que d’autres classes d’affichage pourraient être définies pour la mise en œuvre de l’invention. Un choix particulier d’un ensemble de classes d’affichage ne correspond qu’à une variante de l’invention.
Dans la table, chaque classe d’affichage est associée à une valeur seuil d’un score attentionnel représentatif d’un niveau d’attention du conducteur. Le score attentionnel est par exemple représentatif des ressources attentionnelles du conducteur qui sont disponibles pour des tâches sans rapport avec la conduite sans que cela nuise à la sécurité. Selon un autre exemple, le score attentionnel est représentatif des ressources attentionnelles du conducteur qui sont nécessaires pour garantir une sécurité satisfaisante de la conduite. La valeur seuil associée à une classe d’affichage dépend de la nature des informations appartenant à ladite classe.
Le score attentionnel du conducteur est calculé à partir d’une ou plusieurs informations attentionnelles relatives au niveau d’attention du conducteur. Ces informations attentionnelles sont acquises par différents capteurs 30. Selon différents modes de réalisation, les capteurs 30 peuvent être intégrés au dispositif 20 selon l’invention, ou bien les capteurs 30 peuvent appartenir à des entités distinctes (par exemple un capteur intégré dans le téléphone portable 41, un capteur intégré ou connecté au système de diagnostic 11 embarqué du véhicule 10, un capteur intégré ou connecté au système multimédia 12 embarqué du véhicule 10, un capteur autonome intégré dans le véhicule 10 et connecté au dispositif 20, un capteur intégré dans un objet connecté porté par le conducteur, etc.).
Lorsque les capteurs appartiennent à des entités distinctes, le dispositif comporte un module de communication 23 pour recevoir des informations attentionnelles acquises par lesdits capteurs. Le module de communication est configuré pour supporter, de manière conventionnelle, différentes technologies radio (Wi-Fi®, Bluetooth®, RFID®, Zigbee®, etc.), et/ou différents technologies filaires (USB, CAN, etc.) ainsi que les protocoles de communication associés auxdites technologies. Ce même module de communication 23 peut être utilisé pour collecter les informations à afficher décrites en référence à la .
La représente différents capteurs 30 pour acquérir des informations attentionnelles relatives au niveau d’attention du conducteur.
Certains capteurs 30 permettent d’acquérir des informations attentionnelles relatives à l’état de fonctionnement du véhicule (si l’état de fonctionnement du véhicule est dégradé, le niveau de ressources attentionnelles devant être réservé pour assurer la sécurité de conduite est plus grand). C’est le cas par exemple pour le capteur 30-3 de la température du moteur, le capteur 30-4 d’une défaillance moteur, ou le capteur 30-6 de la vitesse du véhicule 10. Lorsqu’une défaillance du véhicule est détectée et/ou lorsque la vitesse du véhicule 10 est élevée, davantage de ressources attentionnelles du conducteur doivent être réservées à la conduite pour garantir la sécurité de conduite. Aussi, le capteur 30-9 indique le niveau de conduite autonome actuellement activé pour le véhicule 10. La SAE (« Society of Automotive Engineers ») définit en effet différents niveaux de conduite autonome : le niveau 0 pour lequel le conducteur reste maître du véhicule ; le niveau 1 pour lequel le conducteur est assisté par le véhicule ; le niveau 2 pour lequel la conduite est partiellement automatisée ; le niveau 3 pour lequel l’automatisation de la conduite est conditionnée ; le niveau 4 pour lequel le niveau d’automatisation est très élevé ; et le niveau 5 pour lequel l’automatisation est totale. Plus le niveau d’automatisation de la conduite est élevé, et plus des ressources attentionnelles du conducteurs sont disponibles pour des tâches qui sont sans relation avec la conduite.
D’autres capteurs 30 permettent d’acquérir des informations attentionnelles relatives à l’état physiologique ou psychologique du conducteur. C’est le cas pour le capteur cardiofréquencemètre 30-10 qui est par exemple intégré au volant du véhicule 10 ou dans une montre connectée portée par le conducteur. C’est également le cas pour le capteur de fatigue 30-5 qui intègre par exemple une caméra et un module d’analyse d’image pour analyser le comportement du conducteur (battements de cils, bâillements, inclinaison de la tête, direction du regard, etc.) et/ou un détecteur des mouvements imprimés par le conducteur sur le volant (lorsque le conducteur fatigue, les corrections effectuées au volant pour maintenir le véhicule dans sa voie deviennent généralement plus rares et plus brusques). Eventuellement, un profil psychologique du conducteur mémorisé dans la mémoire 21 du dispositif 20 peut également fournir des informations attentionnelles relatives à l’état psychologique du conducteur (par exemple un profil déclarant un trouble comportemental du conducteur). Lorsque l’état physiologique ou psychologique du conducteur est défavorable, davantage de ressources attentionnelles du conducteur doivent être réservées à la conduite pour garantir la sécurité de conduite.
D’autres capteurs 30 permettent d’acquérir des informations attentionnelles relatives à des conditions environnementales extérieures au véhicule. C’est le cas par exemple pour le capteur GNSS 30-11, le capteur de pluie 30-1, le capteur de luminosité 30-2, le capteur 30-7 configuré pour recevoir des informations envoyées par une infrastructure routière (V2I), le capteur 30-8 configuré pour recevoir des informations envoyées par un autre véhicule (V2V). Lorsque les conditions environnementales sont défavorables (météo dangereuse, conduite de nuit, circulation dense, etc.) davantage de ressources attentionnelles du conducteur doivent être réservées à la conduite pour garantir la sécurité de conduite.
Tel qu’illustré sur la , le dispositif 20 comporte un ou plusieurs processeurs 22 configurés pour exécuter un produit programme d’ordinateur pour mettre en œuvre un procédé décisionnel pour contrôler l’affichage des informations dans le champ de vision du conducteur. Le produit programme d’ordinateur est par exemple mémorisé, sous la forme d’instructions de code de programme, dans la mémoire 21 du dispositif 20. Alternativement ou en complément, le dispositif 20 comporte un ou des circuits logiques programmables, de type FPGA, PLD, etc., et/ou circuits intégrés spécialisés (ASIC) adaptés à mettre en œuvre les étapes dudit procédé décisionnel (en d’autres termes, le dispositif 20 comporte un ensemble de moyens configurés de façon logicielle (produit programme d’ordinateur spécifique) et/ou matérielle (FPGA, PLD, ASIC, etc.) pour mettre en œuvre le procédé décisionnel.
La représente schématiquement les principales étapes de ce procédé 100 décisionnel.
Le procédé 100 comporte notamment une étape de collecte 101 d’une ou plusieurs informations à afficher dans le champ de vision du conducteur. Comme décrit précédemment en référence à la , les informations à afficher peuvent provenir de différentes sources. Chaque information à afficher appartient à une classe d’affichage de la table mémorisée dans la mémoire 21 du dispositif 20.
Le procédé 100 comporte également une étape de collecte 102 d’une ou plusieurs informations attentionnelles relatives au niveau d’attention du conducteur. Comme décrit précédemment en référence à la , les informations attentionnelles sont acquises par un ou plusieurs capteurs 30 appartenant au dispositif 20 ou connectés au dispositif 20.
Le procédé 100 comporte également une étape de calcul 103 d’un score attentionnel représentatif du niveau d’attention du conducteur à partir des informations attentionnelles collectées.
Pour chaque information à afficher, le procédé 100 comporte une comparaison 104 du score attentionnel calculé avec la valeur seuil associée à la classe d’affichage à laquelle appartient ladite information à afficher, et une décision 105 d’afficher ou non ladite information à afficher en fonction du résultat de ladite comparaison.
Un exemple de mise en œuvre du procédé 100 est décrit ci-après. Dans cet exemple le score attentionnel est représentatif des ressources attentionnelles disponibles pour le conducteur pour visualiser des informations affichées dans son champ de vision sans nuire à la sécurité de conduite. Le score prend une valeur entre zéro et cent. Plus le score attentionnel est élevé, et plus il est envisageable d’afficher des informations dans le champ de vision du conducteur. Inversement, plus le score attentionnel est bas, et plus il convient de limiter les informations affichées dans le champ de vision du conducteur pour que ce dernier reste concentré sur la conduite.
Dans cet exemple, la table mémorisée dans la mémoire 21 du dispositif 20 comporte les classes d’affichage suivantes (la valeur seuil du score attentionnel associée à chaque classe d’affichage est également indiquée) :
Classe d’affichage : Valeur seuil de score attentionnel :
Informations sur l’état du véhicule relatives à la sécurité de conduite 0
Informations d’aide à la navigation 10
Indication d’un appel téléphonique entrant 30
Informations sur la musique en cours d’écoute 50
Messages textuels court (SMS) 60
Messages textuels long (Courriel, article de presse ou de réseau social) 90
Vidéo 100
Dans l’exemple considéré, un score attentionnel du conducteur est calculé en appliquant un ou plusieurs coefficients multiplicatifs associés respectivement à différentes informations attentionnelles collectées. Les coefficients multiplicatifs associés aux différentes informations attentionnelles sont listées dans le tableau ci-dessous pour l’exemple considéré :
Informations attentionnelles : Coefficient multiplicatif associé :
Conduite de nuit 0,8
Conduite par temps de pluie 0,6
Circulation dense 0,4
Etat de fatigue du conducteur 0,5
Niveau 0 de conduite autonome 0,6
Niveau 1 de conduite autonome 0,7
Niveau 2 de conduite autonome 0,8
Niveau 3 de conduite autonome 0,85
Niveau 4 de conduite autonome 0,9
Dans l’exemple considérée, le score attentionnel du conducteur est calculé en partant de la valeur cent et en appliquant successivement les différents coefficients multiplicatifs qui doivent s’appliquer en fonction des informations attentionnelles collectées. En outre, lorsque certaines informations attentionnelles sont vérifiées, le score attentionnel peut prendre une valeur fixe prédéterminée (par exemple, lorsque le niveau 5 de conduite autonome est détecté, ou lorsque le véhicule est à l’arrêt à un feu rouge, alors le score attentionnel prend la valeur maximale égale à cent). Le tableau ci-dessous donne différents exemples de scénarios avec le score attentionnel associé :
Numéro : Scénario : Score attentionnel :
#1 Conduite autonome de niveau 1 de nuit, par temps de pluie, avec circulation dense 13,44 = 100 x 0,7 x 0,8 x 0,6 x 0,4
#2 Conduite autonome de niveau 0 par temps de pluie, avec détection d’un état de fatigue du conducteur 18 = 100 x 0,6 x 0,6 x 0,5
#3 Conduite autonome de niveau 1 avec circulation dense 28 = 100 x 0,7 x 0,4
#4 Conduite autonome de niveau 2 de nuit, par temps de pluie 38,4 = 100 x 0,8 x 0,8 x 0,6
#5 Conduite autonome de niveau 4 avec détection d’un état de fatigue du conducteur 45 = 100 x 0,9 x 0,5
#6 Conduite autonome de niveau 3 de nuit 68 = 100 x 0,85 x 0,8
#7 Conduite autonome de niveau 4 90 = 100 x 0,9
#8 Conduite autonome de niveau 5 100
#9 Arrêt (vitesse nulle) à un feu rouge ou sur un parking 100
La décision d’afficher ou non une information à afficher dans le champ de vision du conducteur est alors prise en comparant la valeur de score attentionnel calculé avec la valeur seuil de score attentionnel associée à ladite information à afficher. La décision d’afficher est positive lorsque le score attentionnel du conducteur est supérieur ou égal à la valeur seuil de score attentionnel associée à ladite information à afficher. Inversement, la décision d’afficher est négative lorsque le score attentionnel du conducteur est inférieur strictement à la valeur seuil de score attentionnel associée à ladite information à afficher.
Ainsi, dans l’exemple considéré :
  • la décision d’afficher une information sur l’état du véhicule relative à la sécurité de conduite est positive dans tous les scénarios envisagés (scénario #1 à #9),
  • la décision d’afficher une information d’aide à la navigation est positive dans tous les scénarios envisagés (scénario #1 à #9),
  • la décision d’afficher une indication d’un appel téléphonique entrant est positive seulement pour les scénarios #4 à #9,
  • la décision d’afficher des informations sur la musique en cours d’écoute est positive seulement pour les scénarios #6 à #9,
  • la décision d’afficher un message textuel court (par exemple un SMS) est positive seulement pour les scénarios #6 à #9,
  • la décision d’afficher un message textuel long (par exemple un courriel ou un article de presse) est positive seulement pour les scénarios #7 à #9,
  • la décision d’afficher une vidéo est positive seulement pour les scénarios #8 et #9.
Il convient bien entendu de noter que l’exemple décrit ci-dessus est très simplifié dans le but d’expliquer succinctement comment un score attentionnel peut être calculé et comparé à des valeurs seuils associées à des classes d’affichage. En réalité, le nombre de classes d’affichage et/ou le nombre d’informations attentionnelles collectées peut être bien plus important.
Il convient également de noter que différentes méthodes peuvent être envisagées pour calculer le score attentionnel d’un conducteur à partir des informations attentionnelles collectées. Le choix d’une méthode particulière pour calculer le score attentionnel ne correspond qu’à une variante de l’invention.
La décision d’afficher ou non une information peut être mise à jour de façon récurrente, par exemple à chaque fois qu’une nouvelle information doit être affichée, ou à chaque fois qu’un changement est détecté dans le score attentionnel du conducteur (par exemple si un capteur remonte une information attentionnelle qui provoque un changement dans le calcul du score attentionnel), ou de manière périodique.
Dans des modes particuliers de réalisation, les informations à afficher peuvent être affichées sur un écran intégré dans le tableau de bord du véhicule. Il peut notamment s’agir d’un écran à cristaux liquides (LCD pour « Liquid Crystal Display »), et plus particulièrement un écran de type « transistors en film mince » (TFT pour « Thin Film Transistor »), éventuellement transparent. Il est également envisageable d’utiliser un écran de technologie LED (acronyme anglais pour « Light-Emitting Diode », « diode électroluminescente » en français) ou OLED (acronyme anglais pour « Organic Light-Emitting Diode », « diode électroluminescente organique » en français), éventuellement transparent.
Dans des modes particuliers de réalisation, et tel qu’illustré sur la , le dispositif 20 comporte en outre un générateur d’image 24 adapté pour générer une image virtuelle à l’aide d’un support de projection transparent d’un système d’affichage tête haute. L’image comporte alors les informations à afficher pour lesquelles la décision d’afficher est positive. Le générateur d’image comprend par exemple une source lumineuse et des micro-miroirs d’un circuit électronique de type DLP (acronyme anglais pour « Data Light Processing », qu’on pourrait traduire en français par « traitement numérique de la lumière »).
L’invention porte aussi sur un système d’affichage tête haute comportant un dispositif 20 avec un générateur d’image 24, et un support de projection transparent vers lequel est projetée une image générée par le générateur d’image 24 pour former une image virtuelle qui apparaît derrière le support de projection transparent pour le conducteur.
Le support de projection transparent peut correspondre au pare-brise du véhicule 10. Selon un autre exemple, il peut s’agir d’un écran de projection transparent placé entre le conducteur et le pare-brise (combiner »).
Dans des modes particuliers de réalisation, le support de projection transparent est une visière d’un casque, un écran d’un masque ou un verre de lunettes.
Dans des modes particuliers de réalisation, le support de projection transparent est un écran transparent (« combiner ») placé entre les yeux du conducteur et la visière d’un casque ou d’un masque porté par le conducteur.
La description ci-avant illustre clairement que, par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs fixés, à savoir trouver une solution pour afficher un maximum d’informations à un conducteur d’un moyen de locomotion tout en garantissant la sécurité de la conduite.
De manière générale, il est à noter que les modes de mise en œuvre et de réalisation considérés ci-dessus ont été décrits à titre d’exemple et de manière non limitative dans le cas où le moyen de locomotion est un véhicule automobile. L’invention peut toutefois s’appliquer à n’importe quel type de moyen de locomotion dès lors qu’il est possible d’afficher des informations au conducteur dudit moyen de locomotion sur un écran embarqué dans ou sur le moyen de locomotion ou via un dispositif d’affichage tête haute.
Les exemples donnés dans la description pour les informations à afficher, pour les classes d’affichage, pour les informations attentionnelles considérées et/ou pour la méthode de calcul du score attentionnel, ne sont nullement limitatifs. D’autres informations à afficher, d’autres classes d’affichage, d’autres informations attentionnelles et/ou d’autres méthodes de calcul d’un score attentionnel pourraient par conséquent être considérées pour mettre en œuvre l’invention.

Claims (8)

  1. Système d’affichage tête haute comportant :
    • un support de projection transparent correspondant à une visière d’un casque, un écran d’un masque, ou un verre de lunettes,
    • un dispositif (20) pour contrôler l’affichage d’informations dans un champ de vision d’un conducteur d’un moyen de locomotion, ledit dispositif comportant :
      • un générateur d’image (24) adapté pour générer une image destinée à être projetée vers le support de projection transparent pour former une image virtuelle apparaissant derrière le support de projection pour le conducteur,
      • une mémoire (21) mémorisant une table associant respectivement différentes classes d’affichage avec des valeurs seuils d’un score attentionnel représentatif d’un niveau d’attention du conducteur,
      • un ou plusieurs processeurs (22) configurés pour :
    • collecter une ou plusieurs informations à afficher dans le champ de vision du conducteur, chaque information à afficher appartenant à une classe d’affichage de ladite table,
    • collecter une ou plusieurs informations attentionnelles relatives au niveau d’attention du conducteur,
    • calculer un score attentionnel représentatif du niveau d’attention du conducteur à partir des informations attentionnelles collectées,
    • pour chaque information à afficher : comparer le score attentionnel calculé avec la valeur seuil associée à la classe d’affichage à laquelle appartient ladite information à afficher, et décider d’afficher ou non ladite information à afficher en fonction du résultat de ladite comparaison,
    dans lequel l’image formée par le générateur d’image (24) comporte les informations à afficher pour lesquelles la décision d’afficher est positive.
  2. Système d’affichage tête haute selon la revendication 1 dans lequel le dispositif (20) pour contrôler l’affichage d’informations comporte au moins un capteur (30) permettant d’acquérir une information attentionnelle relative au niveau d’attention du conducteur.
  3. Système d’affichage tête haute selon l’une des revendications 1 à 2 dans lequel le dispositif (20) pour contrôler l’affichage d’informations comporte un module de communication (23) pour recevoir au moins une information attentionnelle acquise par un capteur appartenant à une entité distincte du dispositif.
  4. Système d’affichage tête haute selon l’une des revendications 1 à 3 dans lequel une information attentionnelle est représentative d’un état physiologique ou psychologique du conducteur, d’un état de fonctionnement du moyen de locomotion, ou de conditions environnementales extérieures au moyen de locomotion.
  5. Système d’affichage tête haute selon l’une des revendications 1 à 4 dans lequel dans lequel une classe d’affichage correspond à l’une des classes suivantes :
    • informations sur un état de fonctionnement du moyen de locomotion relatives à la sécurité de conduite,
    • informations sur des conditions environnementales extérieures au moyen de locomotion et relatives à la sécurité de conduite,
    • informations sur un état de fonctionnement du moyen de locomotion qui ne sont pas relatives à la sécurité de conduite,
    • informations sur des conditions environnementales extérieures au moyen de locomotion qui ne sont pas relatives à la sécurité de conduite,
    • informations sur la navigation,
    • signification d’un appel téléphonique entrant,
    • message textuel court,
    • message de courrier électronique,
    • informations sur la musique en cours d’écoute,
    • articles de réseaux sociaux,
    • vidéo.
  6. Système d’affichage tête haute selon l’une des revendications 1 à 5 dans lequel le score attentionnel est représentatif d’un niveau d’attention disponible pour le conducteur pour visualiser des informations affichées dans son champ de vision sans nuire à la sécurité de conduite du moyen de locomotion.
  7. Système d’affichage tête haute selon l’une des revendications 1 à 6 dans lequel la décision d’afficher une information à afficher est positive lorsque le score attentionnel calculé est supérieur ou égal à la valeur seuil associée à la classe d’affichage à laquelle appartient ladite information à afficher.
  8. Système d’affichage tête haute selon l’une des revendications 1 à 7 dans lequel, lorsqu’il y a plusieurs informations à afficher, le ou les processeurs (22) sont en outre configurés pour ordonner les informations à afficher selon un ordre de priorité, et pour prendre les décisions d’afficher ou non lesdites informations successivement selon ledit ordre de priorité.
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