Brevet FR2835788A1 — publié le 20030815

Procédé et dispositif pour contrôler la capacité du conducteur d'un véhicule à assurer sa tâche de conduite La présente invention est relative à un procédé et un dispositif pour surveiller de façon sûre la capacité d'un conducteur d'un véhicule automobile à assurer sa tâche de conduite, notamment en détectant une éventuelle baisse de vigilance ou une inattention plus ou moins prolongée de ce conducteur propre à conduire à une possible perte de contrôle de ce véhicule et le cas échéant à un accident aux conséquences parfois irrémédiables. Lors d'une étape de conduite de longue durée notamment, il arrive qu'on observe une certaine fatigue ou somnolence du conducteur, se traduisant par une baisse sensible de l'acuité de ses réflexes et de sa capacité à assurer une conduite satisfaisante de son véhicule en réponse aux multiples sollicitations que cette conduite lui impose, du fait de l'état de la route, des conditions extérieures, de l'environnement du véhicule et du conducteur, et de nombreux autres facteurs, habituels ou inattendus, qui peuvent survenir et qui exigent une réaction appropriée du conducteur agissant, selon le cas, sur les freins, le volant ou l'accélérateur de ce véhicule. La baisse de vigilance éventuelle du conducteur, voire la distraction possible de celuici lorsqu'il accomplit une activité annexe tout en conduisant, ou encore une simple baisse d'attention, peuvent se traduire par une mise en oeuvre plus ou moins différée, ou même par l'absence des réactions indispensables. De nombreux constructeurs et équipementiers de véhicules automobiles se sont déjà attachés à résoudre ce problème, en proposant des solutions qui, selon des variantes diverses, se basent sur une analyse du clignement des paupières et des mouvements des yeux du conducteur au moyen d'un traitement d'images, sur le contrôle de la position du véhicule dans sa voie de circulation, sur l'observation de signaux mesurés sur le véhicule lui-même tels que l'angle du volant, la vitesse du véhicule, les mouvements de la pédale de frein ou d'accélérateur, etc... D'autres systèmes utilisent des paramètres qui sont directement liés au conducteur luimême, notamment la conductibilité électrique de sa peau. Dans toutes ces solutions connues, les dispositifs de contrôle font l'analyse de signaux physiologiques ou mécaniques émanant du conducteur pour contrôler son éventuel état de somnolence et/ou d'inattention. Ces solutions se révèlent toutefois peu satisfaisantes, en raison de problèmes liés à la variation de la luminosité ambiante (dans le cas de l'observation des mouvements des yeux ou du clignement des paupières), ou à des fluctuations de paramètres individuels propres au conducteur. De même, les solutions fondées sur l'analyse de la position du véhicule dans sa voie de roulement font intervenir directement l'environnement du véhicule qui peut sensiblement varier d'une situation à une autre. Enfin, les solutions intrusives, c'est-à-dire qui interagissent avec le conducteur, peuvent pénaliser celui-ci en introduisant des contraintes additionnelles qui peuvent notamment et à l'inverse gêner le conducteur dans sa conduite. La présente invention concerne un procédé pour le contrôle de la capacité du conducteur à assurer sa tâche de conduite qui pallie ces inconvénients. A cet effet, ce procédé consiste à créer successivement des sollicitations, de préférence non perceptibles de façon consciente par le conducteur, sur un organe de commande du véhicule, dans un sens provoquant une déviation de sa trajectoire, telles que, pour être convenablement corrigées, ces sollicitations exigent des réactions appropriées émanant du conducteur, à comparer les données qui caractérisent les réactions réelles du conducteur avec des données de référence qui caractérisent lesdites réactions pour une conduite théorique normale et acceptable du conducteur, propres à annuler l'effet des sollicitations créées, à analyser les réactions réelles du. conducteur et à mesurer l'écart constaté pour quantifier la dégradation éventuelle de la capacité du conducteur a garder le contrôle de son véhicule et informer dans ce cas le conducteur par une alarme ou tout autre moyen approprié. De préférence, l'occurrence des sollicitations créées est aléatoire, chaque sollicitation étant séparée de la suivante par un intervalle de temps variable. Selon le cas, l'instant de la sollicitation créée est déterminé par un programme fonction d'un paramètre qui prend en compte l'heure, la durée de roulage, ou tout autre facteur propre à influencer le comportement du conducteur et sa vigilance. De préférence, la sollicitation correspond à une action sur le système de direction, provoquant un déport latéral du véhicule. En variante, la sollicitation est une action sur le frein d'une ou de plusieurs roues, provoquant une déviation de sa trajectoire. Toute combinaison de ces paramètres de conduite peut également être envisagée. L'alarme peut être visuelle ou auditive ; elle peut être déclenchée après confirmation de l'écart constaté en réponse à plusieurs sollicitations successives. D'autres caractéristiques d'un procédé conforme à l'invention apparaîtront encore à travers la description qui suit d'un exemple de mise en oeuvre de ce procédé, donnée à titre indicatif et non limitatif en référence à la figure unique du dessin annexé qui illustre schématiquement le dispositif mis en oeuvre. Pour évaluer la capacité du conducteur à garder à tout instant le contrôle de son véhicule, l'invention consiste donc à étudier la réaction de ce conducteur en réponse à une sollicitation directe d'un organe de commande du véhicule en fournissant des actions propres à compenser l'effet de cette sollicitation pour ramener le véhicule dans ses conditions de marche normales. Au cours d'un trajet, un véhicule automobile est naturellement sollicité en direction transversale et également dans le sens longitudinal, par des sollicitations naturelles dues principalement à l'état de la route et à son environnement. En état de vigilance optimale, le conducteur compose alors avec ces sollicitations, parfois de façon inconsciente, le contrôle de son véhicule étant effectué de manière à annihiler les effets des perturbations prises en compte. Toutefois, l'évaluation de la qualité de ce contrôle est difficile sans connaître la nature des sollicitations imposées au cours de la conduite. L'invention consiste, non pas à analyser les sollicitations effectives reçues par le conducteur au cours de la conduite, mais à créer de telles sollicitations et à analyser les réponses du conducteur à l'égard de celles-ci. Les sollicitations créées sont de préférence prédéterminées pour ne pas être perçues consciemment par le conducteur et pour ne pas perturber sa conduite, elles sont toutefois de nature à imposer une réponse du conducteur suffisamment importante pour qu'elle soit analysable. Les sollicitations peuvent consister en une action sur le système de direction du véhicule ou sur les freins d'une ou de plusieurs roues, l'occurrence de ces sollicitations pouvant être aléatoire, celles-ci étant séparées par un intervalle de temps variable, ou bien sont générées en fonction d'une donnée choisie, par exemple l'heure, la durée de roulage du véhicule, un indicateur de la monotonie du parcours, ou toute autre combinaison de ces facteurs. Le procédé selon l'invention consiste alors à comparer le comportement du conducteur effectivement observé en réponse à une telle sollicitation provoquée et le comportement attendu lorsque la sollicitation est convenablement traitée et valablement corrigée. La figure unique annexée illustre schématiquement le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Le bloc 1 du schéma illustre des moyens pour créer une sollicitation S limitée, perceptible ou non de façon consciente par le conducteur 2, sur un organe 3 de commande du véhicule 4, dans un sens provoquant une dérive dans sa trajectoire telle que, pour être convenablement corrigée, cette sollicitation exige une réaction R appropriée émanant du conducteur 2. Le bloc 5 représente des moyens pour enregistrer des données de référence qui caractérisent la réaction ci-dessus pour une conduite théorique normale et acceptable du conducteur, propre à annuler l'effet de la sollicitation S créée. En 6, on a représenté des moyens pour analyser la réaction réelle R du conducteur, et comparer les données qui caractérisent cette réaction réelle avec les données de référence enregistrées en 5. Le bloc 7 illustre des moyens pour mesurer l'écart E constaté pour quantifier la dégradation éventuelle de la capacité du conducteur à garder le contrôle de son véhicule et au besoin informer le conducteur sur cette évolution, par exemple en déclenchant une alarme appropriée, visuelle ou sonore. De façon concrète, les sollicitations peuvent être engendrées par un générateur de signaux électriques piloté par un calculateur embarqué dans le véhicule. Ces signaux électriques sont aptes à commander un actionneur électrique agissant par exemple sur la direction du véhicule. La réaction R du conducteur se traduit elle-même par la génération de signaux mesurés qui sont comparés à des signaux théoriques générés par les moyens 5. A chaque sollicitation : - le comportement réel du véhicule observé par l'intermédiaire des signaux mesurés, dépend de la sollicitation, de la réaction du conducteur et du contexte dans lequel la sollicitation a été créée, - le modèle théorique fournit le comportement théorique du véhicule qui caractérise les réactions pour une conduite théorique normale et acceptable du conducteur, par l'intermédiaire des signaux véhicule, - le résidu que constitue l'écart entre signaux théoriques et signaux mesurés est analysé en tenant compte des spécificités du conducteur : un écart important traduit un mauvais contrôle du véhicule par le conducteur, un faible écart reflète au contraire un conducteur vigilant. Selon le diagnostic, consolidé éventuellement sur l'analyse de la réaction à plusieurs sollicitations successives, le conducteur est informé, voire alerté sur l'évolution de sa conduite par le moyen 10. Sur le dessin, on a représenté en 8 une mémoire dans laquelle sont stockés au fur et à mesure les écarts constatés et en 9 une mémoire dans laquelle sont stockées des données caractérisant le conducteur. On voit encore que le bloc 7 est relié au moyen 10 et également aux moyens 1 de création des sollicitations car le choix de l'occurrence d'une sollicitation peut dépendre des sollicitations précédentes. REVENDICATIONS 1. Procédé pour contrôler la capacité du conducteur d'un véhicule automobile à assurer sa tâche de conduite, caractérisé en ce qu'il consiste à créer successivement des sollicitations, de préférence non perceptibles de façon consciente par le conducteur, sur un organe de commande du véhicule, dans un sens provoquant une déviation de sa trajectoire, telles que, pour être convenablement corrigées, ces sollicitations exigent des réactions appropriées émanant du conducteur, à comparer les données qui caractérisent les réactions réelles du conducteur avec des données de référence qui caractérisent lesdites réactions pour une conduite théorique normale et acceptable du conducteur, propres à annuler l'effet des sollicitations créées, à analyser les réactions réelles du conducteur et à mesurer l'écart constaté pour quantifier la dégradation éventuelle de la capacité du conducteur à garder le contrôle de son véhicule et informer dans ce cas le conducteur par une alarme ou tout autre moyen approprié. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'occurrence des sollicitations créées est aléatoire, chaque sollicitation étant séparée de la suivante par un intervalle de temps variable. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'instant de la sollicitation créée est déterminé par un programme fonction d'un paramètre qui prend en compte l'heure, la durée de roulage, ou toute autre combinaison de facteurs pouvant influencer le comportement du conducteur et sa vigilance. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la sollicitation correspond à une action sur le système de direction, provoquant un déport latéral du véhicule. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la sollicitation est une action sur le frein d'une ou de plusieurs roues, provoquant une déviation de sa trajectoire. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens (1) pour créer successivement des sollicitations (S), perceptibles ou non de façon immédiate par le conducteur (2), sur un organe (3) de commande du véhicule (4), dans un sens provoquant une déviation de sa trajectoire telles que, pour être convenablement corrigées, ces sollicitations exigent une réaction (R) appropriée émanant du conducteur, des moyens (5) pour enregistrer des données de référence qui caractérisent ladite réaction (R) pour une conduite théorique normale et acceptable du conducteur, propre à annuler l'effet d'une sollicitation (S) créée, des moyens (6) pour analyser la réaction réelle du conducteur et comparer les données qui caractérisent cette réaction réelle avec les données de référence, des moyens (7) pour mesurer l'écart (E) constaté pour quantifier la dégradation éventuelle de la capacité du conducteur à garder le contrôle de son véhicule et informer celui-ci, par un moyen (10) tel qu'une alarme appropriée.