FR3141400A1 - Système d’aide à la posture dans un siège de véhicule - Google Patents

Abstract

Procédé et système associé, d’aide à la correction de posture d’un occupant d’un siège (11) de véhicule comprenant :a. collecter des signaux issus d’un jeu de capteurs (12) ;b. pour chaque pas de temps t, calculer des indices de confort, le pas de temps t étant lui-même un paramètre de calcul ;c. pour chaque pas de temps t, calculer un indice de confort global ;d. comparer les indices à des références ;e. générer au moins un signal à destination d’un dispositif d’alerte (13). Figure de l’abrégé : Figure 1

Description

Système d’aide à la posture dans un siège de véhicule

La présente divulgation relève du domaine des systèmes embarqués de véhicules.

Il est connu d’équiper les sièges de véhicules de capteurs propres à déterminer des informations sur la posture de leurs occupants, notamment pour détecter des postures inappropriées à une situation et les corriger rapidement. La demande FR2101745 déposée le 23 février 2021 au nom de la demanderesse décrit par exemple une solution pour surveiller la rotation du tronc d’un occupant de véhicule.

Corriger la posture d’un occupant d’un siège de véhicule vise généralement à assurer le bon fonctionnement de systèmes de sécurité en cas d’incident, tels qu’une ceinture de sécurité et les coussins gonflables de sécurité dans un véhicule automobile par exemple. Cela aide également l’occupant à éviter une posture susceptible de favoriser, à plus long terme, l’apparition de troubles ou douleurs. Lorsque l’occupant du siège est également l’un des conducteurs du véhicule, limiter la survenance de troubles, ou même plus simplement de fatigue, conduit à améliorer la sécurité de l’ensemble des occupants du véhicule et des personnes à proximité.

Cependant, des systèmes connus sont conçus de manière rigide et binaire en ce qu’un ensemble de postures est toujours considéré comme « conforme » tandis que les autres postures sont toujours considérées « non conformes ». Autrement dit, les systèmes existants peuvent manquer de flexibilité et de possibilités d’adaptation au contexte d’utilisation. Lorsque de tels systèmes sont trop contraignants pour les utilisateurs, ces derniers peuvent essayer de contourner le système. Cela peut générer des situations particulièrement dangereuses, ce qui est contre-productif. Les systèmes trop rigides peuvent, dans certaines situations, produire des effets contraires à leur but ou donner un sentiment de sécurité faussé par rapport à la réalité.

Résumé

La présente divulgation vient améliorer la situation.

Il est proposé un procédé d’aide à la correction de posture d’un occupant d’un siège de véhicule. Le procédé comprend :
a. collecter en entrée des signaux issus d’un jeu de capteurs, lesdits capteurs étant conjointement agencés de manière à détecter la posture de l’occupant du siège ;
b. pour chaque pas de temps t, calculer en fonction des signaux collectés au moins deux indices de confort par la mise en œuvre d’au moins un algorithme,
pour au moins deux des indices de confort, le pas de temps t étant en outre lui-même un paramètre de calcul, de sorte que la valeur de l’indice évolue en fonction de la posture de l’occupant et aussi en fonction du temps ;
c. pour chaque pas de temps t, calculer un indice de confort global comme une combinaison de l’ensemble des indices de confort ;
d. comparer chacun des indices de confort et l’indice de confort global à une ou plusieurs valeurs de référence ;
e. générer en sortie au moins un signal à destination d’un dispositif d’alerte agencé pour émettre une alerte, ledit signal généré étant dépendant des résultats de la comparaison.

Selon un autre aspect, il est proposé un système embarqué de véhicule comprenant :
- un siège apte à recevoir un occupant du véhicule ;
- un jeu de capteurs conjointement agencés de manière à détecter la posture de l’occupant du siège et dont une partie au moins sont intégrés au siège ;
- un dispositif d’alerte ; et
- un contrôleur apte à recevoir en entrée des signaux issus du jeu de capteurs et à générer en sortie au moins un signal à destination du dispositif d’alerte.
Le contrôleur est en outre configuré pour :
a. collecter en entrée des signaux issus d’un jeu de capteurs, lesdits capteurs étant conjointement agencés de manière à détecter la posture de l’occupant du siège ;
b. pour chaque pas de temps t, calculer en fonction des signaux collectés au moins deux indices de confort C_i,tpar la mise en œuvre d’au moins un algorithme,
pour au moins deux des indices de confort C_i,t, le pas de temps t étant en outre lui-même un paramètre de calcul, de sorte que la valeur de l’indice C_i,tévolue en fonction de la posture de l’occupant et aussi en fonction du temps ;
c. pour chaque pas de temps t, calculer un indice de confort global C_G,tcomme une combinaison de l’ensemble des indices de confort C_i,t;
d. comparer chacun des indices de confort C_i,tet l’indice de confort global C_G,tà une ou plusieurs valeurs de référence ;
e. générer en sortie au moins un signal à destination d’un dispositif d’alerte agencé pour émettre une alerte, ledit signal généré étant dépendant des résultats de la comparaison.

Selon un autre aspect, il est proposé un programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre de tout ou partie d’un procédé tel que défini dans les présentes lorsque ce programme est exécuté par un processeur. Selon un autre aspect, il est proposé un support d’enregistrement non transitoire, lisible par un ordinateur, sur lequel est enregistré un tel programme.

Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre, indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :

Le calcul de l’un au moins des indices de confort C_i,test en outre fonction d’au moins un paramètre propre à l’occupant et préalablement collecté parmi des paramètres anthropométriques, physiologiques, pathologiques, un âge (ou une plage d’âge) et des préférences de l’occupant. Ceci permet d’affiner encore la pertinence des alertes en fonction de l’occupant lui-même.

Chaque indice de conforts C_i,test associé à une partie du corps de l’occupant. Ceci permet de générer des alertes plus détaillées et spécifiques, et donc de communiquer des informations plus utiles aux utilisateurs.

Le jeu de capteurs inclut l’un au moins des capteurs suivants :
- un capteur de pression ;
- un capteur de température ;
- un capteur d’humidité ;
- un capteur interdigité, tel qu’un capteur capacitif ;
- un capteur à effet Hall ;
- un capteur vidéo agencé pour capturer une image d’une partie au moins de l’occupant du siège et relié au contrôleur par l’intermédiaire d’un module d’analyse d’image ;
- un capteur de position et/ou d’orientation d’une première partie du siège par rapport à une seconde partie du siège ;
- un capteur de position et/ou d’orientation d’une partie du siège par rapport à une partie du véhicule distincte du siège ;
- un capteur de position et/ou d’orientation d’un volant, d’une fixation de ceinture de sécurité ou d’un miroir du véhicule ;
- un capteur intégré dans un dossier du siège ;
- un capteur intégré dans une assise du siège.

D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :

Fig. 1

représente schématiquement un système destiné à être embarqué dans un véhicule.

Fig. 2

montre un diagramme de mise en œuvre d’un procédé selon un mode de réalisation.

Fig. 3

montre un exemple de rendu d’une alerte générée à destination d’un occupant d’un siège de véhicule avec une représentation visuelle d’une alerte indiquant une posture trop courbée, donc incorrecte, de la colonne vertébrale.

Fig. 4

montre un exemple de rendu d’une alerte générée à destination d’un occupant d’un siège de véhicule avec une représentation visuelle d’une alerte indiquant une posture correcte de la colonne vertébrale.

Fig. 5

montre un exemple de rendu d’une alerte générée à destination d’un occupant d’un siège de véhicule avec une représentation visuelle d’une alerte représentative de divers indices relatifs à la posture de l’occupant.

Fig. 6

montre un exemple de rendu d’une alerte générée à destination d’un occupant d’un siège de véhicule avec une représentation visuelle d’un indice global de confort en partie supérieure et de plusieurs indices spécifiques en partie inférieure.

Il est précisé que, dans les présentes et le contexte des sièges de véhicules, le terme « confort » est utilisé dans un sens visant l’amélioration de la santé et la sécurité des humains, et non pas uniquement dans son sens subjectif de « plaisir » ou « agréable ». Autrement dit, le but est bien d’améliorer la sécurité dans le domaine du transport de personnes. L’amélioration du ressenti de l’occupant d’un siège peut être un avantage supplémentaire, mais secondaire. Il est également précisé que, dans les présentes, le terme « contrôleur » est utilisé dans son sens général de dispositif propre à traiter des données, tel qu’un système de composants logiciels aptes à interagir pour mettre en œuvre un procédé informatique. Ainsi, le contrôleur peut par exemple prendre la forme d’un circuit intégré (ou « ASIC » pour «Application-Specific Intergrated Circuit»), d’une unité de commande électronique (ou « ECU » pour «Electronic Control Unit»), d’un processeur (ou «Unité centrale de traitement» ou encore « CPU » pour «Central Processing Unit») ou encore d’une combinaison de plusieurs des éléments précités. En particulier, le contrôleur peut former un composant indépendant ou être une fonction intégrée à un ordinateur de bord parmi d’autres fonctions mises en en œuvre par l’ordinateur de bord. Le contrôleur est donc ici défini par sa fonction et ce pour quoi il est configuré plutôt que par sa structure physique.

Il est maintenant fait référence à la . La représente un système 1 embarqué dans un véhicule, ou prévu pour l’être. Dans l’exemple décrit ici, le système 1 comprend :
- un siège 11 ;
- un jeu de capteurs 12 ;
- un dispositif d’alerte 13 ; et
- un contrôleur 14.
Les sorties des capteurs 12 sont reliées à une entrée du contrôleur 14 tandis qu’une sortie du contrôleur 14 est reliée en entrée du dispositif d’alerte 13.

Le siège 11 est apte à recevoir un occupant du véhicule, par exemple un conducteur, un pilote ou un passager. Dans l’exemple décrit ici, le siège 11 comprend une assise 111, un dossier 112 et un appui-tête 113. Le siège 11 est en outre équipé d’un ensemble de pièces mobiles et de commandes de réglages, non représentées sur la , mutuellement agencées pour permettre de modifier la position et l’orientation du siège 11 par rapport à son environnement (le reste du véhicule), et aussi de modifier la position et l’orientation des parties composant le siège 11 les unes par rapport aux autres. De manière générale, de tels réglages permettent de modifier à volonté la configuration du siège 11 pour aider l’occupant à adopter une posture souhaitée.

Les capteurs du jeu de capteurs 12 sont conjointement agencés de manière à détecter la posture de l’occupant du siège. Une partie au moins des capteurs est intégrée au siège 11. La nature, le nombre et la position des capteurs peut varier d’un mode de réalisation à l’autre, notamment en fonction du contexte d’utilisation prévu et de compromis entre la précision souhaitée et des coûts de fabrication et d’implémentation d’un tel système. Des exemples de capteurs qui peuvent être inclus dans le jeu de capteurs 12 sont donnés ci-après.

Un capteur de pression est généralement peu couteux. Il peut être intégré dans une ou plusieurs parties du siège 11 telles que l’assise 111, le dossier 112, l’appui-tête 113 et/ou un accoudoir.

Un capteur de température permet indirectement de déduire la posture de l’occupant en détectant la chaleur corporelle dégagée par ce dernier. Par l’effet de l’inertie thermique, les capteurs de température permettent en outre de distinguer la présence prolongée d’une partie du corps de l’occupant d’un bref positionnement ou mouvement. Ceci est valable indépendamment d’une éventuelle indexation des mesures issues des capteurs avec un référentiel temporel. Autrement dit, lorsque le signal en sortie d’un capteur de température dépasse une valeur de température prédéterminée, il est possible d’en déduire la présence d’une partie du corps de l’occupant à proximité depuis une durée supérieure à quelques secondes ou minutes, même en l’absence d’historique de mesures passées.

Un capteur d’humidité permet notamment de déduire un inconfort en détectant une humidité anormalement élevée résultant typiquement de la sudation de l’occupant. Comme pour le capteur de température, un capteur d’humidité facilite la distinction de la présence prolongée d’une partie du corps de l’occupant d’un bref positionnement ou mouvement.

Les capteurs capacitifs interdigités, par leur finesse et leur flexibilité, sont particulièrement adaptés pour être intégrés dans le siège 11, typiquement sous une couche de surface, par exemple en tissu. Les capteurs capacitifs interdigités peuvent être disposés au plus près de l’occupant sans pour autant être une gêne pour ledit occupant.

Les capteurs à effet Hall sont particulièrement précis et solides, donc fiables. Étant par nature sensibles aux champs magnétiques, ils pourront en particulier servir à mesurer la position (ou l’orientation) relative entre deux pièces métalliques du siège 11 ou entre une pièce métallique du siège 11 et une pièce métallique du véhicule distincte du siège. Mesurer de telles positions permet de déduire des informations sur la posture de l’occupant.

Un capteur vidéo, de nature différente de celle des exemples précédents, peut être agencé pour capturer une image d’une partie au moins de l’occupant du siège 11, par exemple la partie haute, au-dessus de la taille. Un tel capteur vidéo inclut alors une partie matérielle, par exemple une caméra, et une partie logicielle, par exemple un module d’analyse d’image 15. La caméra est alors reliée en sortie au module d’analyse d’image 15 pour traiter le signal vidéo. Le signal vidéo est converti en données numériques représentatives de la posture de l’occupant. Le module d’analyse d’image 15 peut être intégré au capteur vidéo lui-même ou bien être distinct, par exemple former une partie d’un ordinateur, tel que le contrôleur 14 et/ou un ordinateur de bord du véhicule.

En fonction de leur intégration dans l’environnement, les capteurs du jeu de capteurs 12 peuvent remplir diverses fonctions. Qu’il soit de la nature d’un des exemples précédents ou d’une autre, chaque capteur peut être par exemple :
- un capteur de position et/ou d’orientation d’une première partie du siège 11 par rapport à une seconde partie du siège 11 ;
- un capteur de position et/ou d’orientation d’une partie du siège 11 par rapport à une partie du véhicule distincte du siège 11.

Certains des capteurs peuvent en outre être associés à d’autres partie du véhicule que le siège 11 pour déduire des informations sur la posture de l’occupant. À titre d’exemple, dans le contexte d’une automobile, le jeu de capteurs 12 peut comprendre un capteur de position et/ou d’orientation d’un volant, d’une fixation de ceinture de sécurité ou d’un miroir (ou « rétroviseur ») du véhicule. En outre, certains capteurs peuvent être intégrés à une interface homme-machine et prendre par exemple la forme d’un bouton, physique ou virtuel, permettant à un utilisateur de transmettre, par une action volontaire, une information relative à sa posture dans le siège.

Le dispositif d’alerte 13 est quant à lui apte à émettre une alerte perceptible par au moins un occupant du véhicule. Bien que l’on parle d’une alerte au singulier, le dispositif d’alerte 13 peut aussi être apte à émettre une pluralité d’alertes. Le dispositif d’alerte 13 est configuré pour émettre l’alerte à réception d’un signal de commande depuis le contrôleur 14. L’alerte peut être binaire, de sorte qu’elle est émise à réception du signal de commande et n’est pas émise en l’absence de réception du signal de commande. L’alerte peut, en variante, présenter une variété de formes ou une combinaison de formes qui dépendent du signal de commande reçu et donc, comme cela sera décrit dans la suite, des résultats du procédé informatique mis en œuvre par le contrôleur 14. Une alerte de forme composite permet ainsi de transmettre une grande variété d’informations à destination de l’occupant, comme cela sera exemplifié ci-après.

Le dispositif d’alerte 13 peut générer, par exemple, une alerte visuelle. Le dispositif d’alerte 13 peut comprendre, par exemple, un voyant ou une combinaison de voyants dont l’allumage correspond à une alerte ou plusieurs alertes distinctes. En variante, une alerte visuelle peut être générée par l’intermédiaire d’un écran d’affichage visible d’un occupant du véhicule. Des exemples de tels affichages sont représentés en , , et . Bien entendu, le contenu de l’affichage peut être complété d’autres informations à destination des occupants du véhicule. En particulier, l’alerte peut constituer une information parmi d’autres affichées sur l’écran : l’affichage de l’alerte est par exemple une composante parmi d’autres qu’un ordinateur de bord met à disposition des occupants.

Afin de limiter les distractions visuelles, ce qui est particulièrement important lorsque l’occupant est aussi un conducteur ou un pilote, les alertes visuelles peuvent être complétées ou remplacées par d’autres types d’alertes, par exemple sonores ou haptiques. À cet effet, le dispositif d’alerte 13 peut par exemple :
- comprendre un haut-parleur et être piloté pour émettre un son ou un message vocal en tant qu’alerte ; et/ou
- comprendre un ou plusieurs vibreurs s’activant pour former une alerte.

On comprendra que le dispositif d’alerte 13 a pour fonction technique d’alerter, et que les exemples de dispositifs d’alerte 13 ci-avant sont illustratifs et non limitatifs. Les manières dont sont présentées les informations ou alertes aux occupants du véhicules sont quasi infinies et ne font pas, en tant que telles, l’objet de l’amélioration décrite ici.

Le contrôleur 14 est apte à recevoir en entrée des signaux issus du jeu de capteurs 12 et à générer en sortie au moins un signal à destination du dispositif d’alerte 13.

Dans des modes de réalisation, une partie au moins des ressources matérielles du contrôleur 14 (calcul et/ou mémoire) peuvent être distinctes et distantes du véhicule. Autrement dit, le procédé décrit ci-après peut être mis en œuvre, en partie, à distance. Le jeu de capteurs 12 et le dispositif d’alerte 13 peuvent être reliés au contrôleur 14 par l’intermédiaire de réseaux de communication. Notamment dans des contextes d’utilisation pour lesquels la latence n’est pas un paramètre critique, la mise en œuvre d’un contrôleur 14 distant permet une optimisation des ressources : un unique contrôleur peut être utilisé en combinaison avec une pluralité de jeu de capteurs et de dispositifs d’alerte embarqués dans une pluralité de véhicules. Un tel fonctionnement en réseau facilite également l’analyse des données obtenues et l’amélioration des modèles mis en œuvre.

Il est maintenant fait référence à la . La est un diagramme fonctionnel d’un mode de réalisation d’un procédé, mis en œuvre par un contrôleur, d’aide à la correction de posture d’un occupant d’un siège de véhicule. Dans la suite, les références numériques utilisées en référence à la sont réutilisées pour désigner des éléments qui peuvent être similaires. En particulier, le procédé peut être mis en œuvre par le contrôleur 14 décrit ci-avant.

Dans une première opération 1001, des signaux issus d’un jeu de capteurs 12 sont collectés. Ainsi, le contrôleur 14 reçoit en entrée les signaux issus des capteurs et peut utiliser les données portées par ces signaux pour en déduire des informations sur la posture de l’occupant. Dans l’exemple décrit ici, les signaux obtenus sont bruts et traités par le contrôleur 14. En variante, des traitements intermédiaires des signaux peuvent être effectués en amont de la réception par le contrôleur 14. Dans un mode de réalisation comprenant un capteur vidéo tel que décrit ci-avant, un module d’analyse d’image 15 peut entrer en action et traiter le signal vidéo en sortie du capteur vidéo et en amont du contrôleur 14.

Lorsque l’un au moins des signaux issus du jeu de capteurs est un signal vidéo, le procédé peut optionnellement comprendre, avant le calcul des indices de confort C_{i ,t}décrit ci-après :
a1. effectuer une analyse d’images issues du signal vidéo de manière à convertir le signal vidéo en données numériques représentatives de la posture de l’occupant du siège.

L’utilisation d’un capteur vidéo rend possible la détection d’un grand nombre de paramètres relatifs à la posture. L’utilisation d’un tel capteur peut donc remplacer ou compléter un grand nombre d’autres capteurs tout en fournissant des mesures et données parfois plus fiables et précises. En outre, un tel capteur vidéo est déjà disponible dans certains véhicules pour d’autres fonctions.

Dans une deuxième opération 1002, au moins deux indices de confort C_{i ,t}sont calculés. Chaque indice de confort C_{i ,t}est calculé en fonction de signaux collectés. Chaque indice de confort C_{i ,t}est calculé par la mise en œuvre d’au moins un algorithme. Dans l’exemple décrit ci-après, chaque indice de confort C_i,test calculé par la mise en œuvre d’un algorithme différent de ceux mis en œuvre pour les autres indices de confort. Pour chaque indice de confort C_{i ,t}, une valeur est calculée pour chaque pas de temps t. en outre, le temps t est lui-même un paramètre de calcul de l’indice de confort C_i,t. Autrement dit, la valeur de l’indice de confort C_{i ,t}est dépendante à la fois de la posture de l’occupant telle que détectée par les capteurs 12 et à la fois dépendante du temps. Ainsi, la valeur de l’indice de confort C_i,tévolue d’un pas de temps t au suivant t+1 (n’est pas constante), quand bien même la posture de l’occupant n’évoluerait pas du pas de temps t au suivant t+1, par exemple parce que l’occupant est immobile dans le siège.

On donne maintenant quelques exemples d’indices C_iqu’il est pertinent de calculer et des exemples d’algorithmes de calcul correspondants. On notera que les deux premiers exemples qui suivent sont dépendants du temps qui passe.

Un premier exemple d’indice, indicé i = 1, est représentatif du confort lié à la durée passée par l’occupant dans le siège : C_1,t. Un tel indice peut être construit pour se réduire au fur et à mesure que l’occupant passe du temps dans le siège et être réinitialisé lorsque l’occupant se place dans le siège. La diminution de l’indice peut être linéaire par rapport au temps. L’indice C_1,tpeut par exemple être calculé selon la formule [Math. 1] suivante.

C_{1_init}étant une valeur initiale ou idéale prédéterminée de l’indice, par exemple chaque valeur C_{i _init}des indices C_idécrits ici est fixée à 80 ;
F étant un facteur constant, par exemple égal à 29/5400 ;
t étant la date courante ;
t_stopétant la date de l’installation de l’occupant dans le siège, déterminée en fonction des signaux issus des capteurs.

Un deuxième exemple d’indice, indicé i = 2, est représentatif du confort lié à la durée passée par l’occupant dans une posture figée : C_{2 ,t}. Un tel indice peut être construit pour se réduire au fur et à mesure que l’occupant reste figé (immobile) et être réinitialisé lorsque l’occupant change de posture dans le siège. La diminution de l’indice peut être linéaire par rapport au temps. L’indice C_{2 ,t}peut par exemple être calculé selon la formule [Math. 2] suivante.

C_{2 _init}étant une valeur initiale prédéterminée de l’indice ;
E étant un facteur constant, par exemple égal à 1,6 F ;
z étant la part du temps passé dans une posture figée par rapport à la durée passée dans le siège depuis l’installation de l’occupant dans le siège, par exemple calculée selon l’équation [Math. 3] ci-après, une posture figée étant distinguée des autres en fonction des signaux issus des capteurs.

Un troisième exemple d’indice, indicé i = 3, est représentatif du confort lié à la position du bassin de l’occupant dans le siège, ou de l’inconfort lié à la dérive du bassin de l’occupant dans le siège : C₃. Dans l’exemple décrit ici, l’indice C₃est une valeur discrète, qui varie en fonction de la position du bassin de l’occupant dans le siège. En variante, l’indice C₃peut être un booléen, c’est-à-dire avoir une valeur fixe lorsque la position du bassin est conforme et une autre valeur fixe dans le cas contraire. Dans l’exemple décrit ici, l’indice C₃peut par exemple être calculé selon la formule [Math. 4] suivante.

C_{3 _init}étant une valeur prédéterminée de l’indice correspondant à une position du bassin de l’occupant dans le siège, considérée comme idéale ;
A étant un facteur constant, par exemple égal à 10/(7200*10) ;
W étant une valeur de la dérive du bassin de l’occupant par rapport à une position considérée comme idéale et déterminée à partir des signaux issus des capteurs.

Un quatrième exemple d’indice, indicé i = 4, est représentatif du confort lié à la courbure du dos de l’occupant dans le siège, ou de l’inconfort lié à courbure du dos de l’occupant dans le siège : C₄. Dans l’exemple décrit ici, l’indice C₄est une valeur discrète, qui varie en fonction de la courbure du dos de l’occupant dans le siège. En variante, l’indice C₄peut être un booléen, c’est-à-dire avoir une valeur fixe lorsque la courbure du dos est conforme et une autre valeur fixe dans le cas contraire. Dans l’exemple décrit ici, l’indice C₄peut par exemple être calculé selon la formule [Math. 5] suivante.

C_{4 _init}étant une valeur prédéterminée de l’indice correspondant à une courbure du dos de l’occupant dans le siège, considérée comme idéale ;
B étant un facteur constant, par exemple égal à 10/(7200*10) ;
X étant une valeur de la courbure du dos de l’occupant par rapport à une courbure considérée comme idéale et déterminée à partir des signaux issus des capteurs.

Dans les exemples d’indices qui précèdent, il est possible de personnaliser les valeurs initiales ou idéales prédéterminées C_{i_init}. Autrement dit, les valeurs C_{i_init}peuvent être prédéterminées mais propres à l’occupant. Ainsi, des données propres à chaque occupant potentiel peuvent être préalablement collectées puis mise à disposition du contrôleur, notamment des paramètres anthropométriques, physiologiques, pathologiques, un âge et des préférences de l’occupant. La valeur de C_{i_init}est ainsi constante pour un occupant mais peut varier d’un occupant à l’autre. Il en est de même d’autres valeurs entrant dans le calcul des indices tels que les facteurs A, B, E et F ci-avant. Dans le présent contexte, les paramètres anthropométriques peuvent inclure des paramètres morphologiques tels que le poids et/ou les dimensions corporelles. Les paramètres physiologiques incluent par exemple des températures corporelles, l’humidité, un rythme cardiaque et/ou un indicateur précisant si l’occupant est une femme enceinte ou non.

Bien entendu, les exemples d’indices ci-avant sont illustratifs et non limitatifs : d’autres algorithmes peuvent être mis en œuvre et d’autres indices de confort peuvent être calculés à partir des informations tirées des signaux des capteurs. Notamment, d’autres indices locaux (indices liés à d’autres parties du corps de l’occupant que le tronc) peuvent être calculés, par exemple liés aux jambes, aux pieds, aux bras et/ou à la nuque/tête.

Dans une troisième opération 1003, pour chaque pas de temps t, un indice de confort global C_G,test calculé comme une combinaison d’indices de confort C_i,tparmi ceux calculés aux cours de l’opération 1002. Dans l’exemple décrit ici, l’indice de confort global C_G,test calculé comme une somme, pondérée ou non, des indices définis ci-avant. L’indice de confort global C_G,tpeut par exemple être calculé selon la formule [Math. 6] suivante.

n étant le nombre d’indices impliqués dans le calcul de l’indice de confort global, avec n = 4 dans cet exemple.

La formule de calcul ci-avant correspond à un mode de réalisation d’une somme non pondérée (ou, de manière équivalente, avec des pondérations égales d’un indice à l’autre). En variante, des pondérations propres à chaque indice peuvent être appliquées. Notamment, les coefficients de pondération peuvent être fixés par défaut ou bien dépendre de données propres à l’occupant. De telles données propres à chaque occupant potentiel peuvent être préalablement collectées et mises à disposition du contrôleur, notamment des paramètres anthropométriques, physiologiques, pathologiques et des préférences de l’occupant. Ainsi, si un occupant indique, par l’intermédiaire d’une interface homme-machine, être particulièrement sensible ou sujet à des douleurs au dos, les coefficients de pondération peuvent être sélectionnés pour rendre les indices liés au confort du dos prépondérants dans le calcul de l’indice de confort global. Il en est de même, par exemple, pour les occupants dont les données morphologiques correspondraient à une personne de grande taille relativement à une population générale.

Dans les exemples précédents, les indices sont calculés au moyen d’équations explicites et déterminées. En variante, le calcul de l’un au moins des indices de confort C_i,test en outre fonction d’au moins un modèle prédictif préalablement construit par apprentissage machine. La construction de tels modèles et leurs évolutions peuvent être favorisés par la mise en œuvre des procédés décrits ici de manière centralisée, pour une pluralité de véhicules. En effet, le volume des données reçues par un contrôleur « central » (traitant des données issues d’un grand nombre de jeux de capteurs) peut être utilisé pour alimenter la base d’apprentissage de la machine construisant le modèle (ou le corrigeant).

Dans une quatrième opération 1004, chacun des indices de confort C_i,tet l’indice de confort global C_G,test comparé à une ou plusieurs valeurs de référence C_i,min, C_i,max, C_G,min, C_G,max. Les valeurs de références sont préétablies. L’opération de comparaison vise, pour chaque indice et chaque pas de temps t, à déterminer si la valeur de chaque indice est comprise dans une plage nominale considérée « normale », ou non. Ici, on prévoit pour chaque indice une valeur minimale et une valeur maximale. En variante, une seule valeur de référence peut être suffisante. On notera néanmoins que, en fonction du mode de calcul de chaque indice, prévoir une valeur au-delà de laquelle le « confort » peut être considéré comme « anormalement élevé » peut correspondre en pratique à une situation non souhaitable, par exemple favorable à une réduction de l’attention et de la réactivité d’un occupant conducteur, ou même favorable à un assoupissement.

Dans une cinquième opération 1005, un signal à destination d’un dispositif d’alerte 13 est généré en sortie (du contrôleur 14). Comme expliqué précédemment, le signal est agencé pour que le dispositif d’alerte 13 émette à réception une alerte. Une telle alerte peut être silencieuse (destinées à d’autres composants du véhicule) et/ou être perceptible par au moins un occupant du véhicule. Le signal généré est dépendant des résultats de la comparaison. Par exemple, un signal peut être émis seulement lorsque les résultats de l’opération 1004 de comparaison aboutissent à une situation dans laquelle l’un au moins des indices C_i,t, C_G,test hors d’une plage nominale, tandis qu’aucun signal n’est généré tant que chaque indice se situe dans sa plage nominale. Dans des modes de réalisation alternatifs, tels que celui représenté en ou , pour lesquels on souhaite pouvoir fournir des informations plus détaillées, le signal d’alerte est composite : il est porteur d’informations variées, et est généré y compris lorsque les indices se situent dans leurs plages nominales respectives, par exemple périodiquement ou en quasi-continu.

Il est maintenant fait référence à la et à la qui montrent des exemples d’une interface homme-machine (par exemple un écran) pouvant faire office de dispositif d’alerte. Bien que la manière dont sont présentées les informations est purement illustratif et non limitatif, le lecteur en déduira des variantes de mise en œuvre. En particulier, l’utilisation de couleurs est un des moyens possibles mais difficile à illustrer par des figures monochromes. Par cet exemple visuel, on comprend notamment qu’il est possible de fournir rapidement à un utilisateur une information générale et aisément compréhensible, y compris en cours de conduite, sous la forme d’un « score général » ou de « conseils ». Il est également possible de fournir une information détaillée sur la posture de l’occupant afin d’aider l’humain à mieux adapter sa posture, par exemple en distinguant les parties du corps concernées.

La présente divulgation permet donc à la fois de faciliter et accélérer les corrections de posture, prévenir les troubles qui peuvent survenir en cas de posture non conforme, y compris de postures pour lesquelles la gêne ou la douleur n’est pas immédiatement perceptible par l’humain. Ce faisant, lorsque l’occupant est également un conducteur du véhicule, les risques d’erreurs de conduite et d’accidents qui en découlent sont également réduits.

Les exemples précédents sont aisément compréhensibles en ce qu’ils font penser à un contexte d’utilisation usuel pour un grand nombre de lecteurs, à savoir la posture du conducteur dans son siège d’automobile auquel on transmet des informations et alertes pendant la conduite (en évitant de distraire le conducteur de sa conduite). On comprendra néanmoins que la présente divulgation ne se limite pas à un tel contexte. Par exemple, la posture analysée peut être celle d’une première personne, tel qu’un enfant passager du véhicule, tandis que les alertes et informations sont transmises à destination d’une deuxième personne, par exemple le conducteur ou tout autre occupant présumé être un adulte responsable de l’enfant. On remarquera également que les alertes et informations pourraient aussi être transmises hors du véhicule par des moyens de communication connus en soit, par exemple à des services de secours en cas d’accident. Les véhicules peuvent en outre être différents d’une automobile, par exemple des trains ou aéronefs. Le contexte d’utilisation, et en particulier les durées pendant lesquels l’occupant reste dans le siège peuvent ainsi être sensiblement différentes de celles usuelles dans le cas d’une automobile par un utilisateur non professionnel.

La présente divulgation ne se limite pas aux exemples de procédés, systèmes, programmes informatiques et supports d’enregistrement de tels programmes décrits ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager le lecteur dans le cadre de la protection recherchée.

Claims (7)

1. Procédé d’aide à la correction de posture d’un occupant d’un siège (11) de véhicule comprenant :
   a. collecter (1001) en entrée des signaux issus d’un jeu de capteurs (12), lesdits capteurs étant conjointement agencés de manière à détecter la posture de l’occupant du siège ;
   b. pour chaque pas de temps t, calculer (1002) en fonction des signaux collectés au moins deux indices de confort C_{i ,t}par la mise en œuvre d’au moins un algorithme,
   pour au moins deux des indices de confort C_{i ,t}, le pas de temps t étant en outre lui-même un paramètre de calcul, de sorte que la valeur de l’indice C_i,tévolue en fonction de la posture de l’occupant et aussi en fonction du temps ;
   c. pour chaque pas de temps t, calculer (1003) un indice de confort global C_G,tcomme une combinaison de l’ensemble des indices de confort C_i,t;
   d. comparer (1004) chacun des indices de confort C_i,tet l’indice de confort global C_G,tà une ou plusieurs valeurs de référence ;
   e. générer (1005) en sortie au moins un signal à destination d’un dispositif d’alerte (13) agencé pour émettre une alerte, ledit signal généré étant dépendant des résultats de la comparaison.
2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le calcul de l’un au moins des indices de confort C_i,test en outre fonction d’au moins un paramètre propre à l’occupant et préalablement collecté parmi des paramètres anthropométriques, physiologiques, pathologiques, un âge et des préférences de l’occupant.
3. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque indice de conforts C_i,test associé à une partie du corps de l’occupant.
4. Système (1) embarqué de véhicule comprenant :
   - un siège (11) apte à recevoir un occupant du véhicule ;
   - un jeu de capteurs (12) conjointement agencés de manière à détecter la posture de l’occupant du siège et dont une partie au moins sont intégrés au siège ;
   - un dispositif d’alerte (13) ; et
   - un contrôleur (14) apte à recevoir en entrée des signaux issus du jeu de capteurs et à générer en sortie au moins un signal à destination du dispositif d’alerte, ledit contrôleur étant en outre configuré pour :
   a. collecter (1001) en entrée des signaux issus d’un jeu de capteurs (12), lesdits capteurs étant conjointement agencés de manière à détecter la posture de l’occupant du siège ;
   b. pour chaque pas de temps t, calculer (1002) en fonction des signaux collectés au moins deux indices de confort C_{i ,t}par la mise en œuvre d’au moins un algorithme,
   pour au moins deux des indices de confort C_{i ,t}, le pas de temps t étant en outre lui-même un paramètre de calcul, de sorte que la valeur de l’indice C_i,tévolue en fonction de la posture de l’occupant et aussi en fonction du temps ;
   c. pour chaque pas de temps t, calculer (1003) un indice de confort global C_G,tcomme une combinaison de l’ensemble des indices de confort C_i,t;
   d. comparer (1004) chacun des indices de confort C_i,tet l’indice de confort global C_G,tà une ou plusieurs valeurs de référence ;
   e. générer (1005) en sortie au moins un signal à destination d’un dispositif d’alerte (13) agencé pour émettre une alerte, ledit signal généré étant dépendant des résultats de la comparaison.
5. Système selon la revendication 4, dans lequel le jeu de capteurs inclut l’un au moins des capteurs suivants :
   - un capteur de pression ;
   - un capteur de température ;
   - un capteur d’humidité ;
   - un capteur interdigité tel qu’un capteur capacitif ;
   - un capteur à effet Hall ;
   - un capteur vidéo agencé pour capturer une image d’une partie au moins de l’occupant du siège et relié au contrôleur par l’intermédiaire d’un module d’analyse d’image (15) ;
   - un capteur de position et/ou d’orientation d’une première partie (111, 112, 113) du siège par rapport à une seconde partie (111, 112, 113) du siège ;
   - un capteur de position et/ou d’orientation d’une partie du siège par rapport à une partie du véhicule distincte du siège ;
   - un capteur de position et/ou d’orientation d’un volant, d’une fixation de ceinture de sécurité ou d’un miroir du véhicule ;
   - un capteur intégré dans un dossier du siège ;
   - un capteur intégré dans une assise du siège.
6. Programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l’une des revendications 1 à 3 lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
7. Support d’enregistrement non transitoire lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme pour la mise en œuvre du procédé selon l’une des revendications 1 à 3 lorsque ce programme est exécuté par un processeur.