Brevet FR2848010A1 — publié le 20040604

La présente invention concerne un système d'assistance pour véhicule automobile, notamment un système d'aide à la navigation pour véhicule automobile, comportant un dispositif de prévision de fatigue servant à 5 prévoir l'état de fatigue d'un conducteur de véhicule automobile. La conduite de véhicules automobiles dans un état de grande fatigue ainsi que les fréquentes micro-périodes de sommeil du conducteur qui l'accompagnent représentent un 10 grand risque pour la sécurité du conducteur lui-même ainsi que pour celle d'autres usagers de la route. Cela fait donc déjà longtemps que l'on s'efforce d'accroître la sécurité des déplacements routiers en surveillant l'état de fatigue courant du conducteur ou en utilisant, par 15 exemple, des systèmes d'aide à la navigation pour véhicule automobile comportant une possibilité de recommander des pauses en fonction de la fatigue du conducteur. Ainsi, par exemple, DE 42 31 137 Ai révèle un ordinateur de sécurité pour véhicules automobiles qui 20 comporte, entre autres, une horloge qui, en cas de dépassement d'une durée que le conducteur doit entrer au début du trajet, délivre une mise en garde signifiant qu'un danger de grande fatigue existe et qu'une pause est recommandée en raison du temps de conduite écoulé. En 25 l'occurrence, le conducteur doit lui-même estimer ses propres capacités au début du trajet et entrer le temps de trajet correspondant pendant lequel il peut conduire de manière sre, l'état de fatigue réel du conducteur n'étant pas pris en considération pendant le trajet. De façon 30 similaire, DE 199 33 345 Al décrit un système de navigation pour véhicules automobiles qui comprend une planification d'itinéraire et qui délivre un avis de pause lorsqu'une durée de trajet fixée à l'avance par le conducteur est atteinte. La durée de trajet fixée à 35 l'avance peut, par exemple, être un temps maximal de conduite du véhicule automobile prescrit par la loi. En outre, par JP-A-11 142 173, on a connaissance d'un système de navigation pour véhicules automobiles qui est pourvu d'un dispositif d'affichage qui, après un temps de trajet prédéterminé, délivre une recommandation de pause. 5 Dans ce système, on saisit l'heure courante de la journée et on prend en considération le fait que, la nuit, il est judicieux de faire des pauses plus fréquentes, c'est-àdire d'adopter des temps de conduite plus courts, pour accroître la sécurité de la circulation. Mais ce système 10 ne prend pas non plus en considération l'état de fatigue réel du conducteur. On a connaissance d'un dispositif et d'un procédé de détection de l'état de fatigue courant du conducteur d'un véhicule automobile, par exemple, par DE 196 31 589 Ai. Le 15 dispositif connu détermine l'état courant de grande fatigue du conducteur, à partir de valeurs mesurées issues de capteurs corporels et à partir de la variation dans le temps des valeurs mesurées saisies, et il délivre, si nécessaire, un signal d'avertissement approprié. De 20 manière semblable, JP-A-06 25 1273 révèle un dispositif servant à déterminer l'état de fatigue du conducteur d'un véhicule automobile en détectant son état de concentration à partir de la fréquence du changement de direction de son regard. Les systèmes dont on a connaissance par ces deux 25 publications nécessitent d'installer dans le véhicule automobile des appareils supplémentaires qui doivent également être, en partie, reliés au conducteur. En partant de l'état actuel de la technique mentionné ci-dessus, un des objectifs de la présente invention est 30 de prévoir un système d'assistance pour véhicule automobile qui accroisse la sécurité des déplacements routiers en prenant en considération l'état de fatigue du conducteur du véhicule automobile lors de la planification d'itinéraire et au cours du trajet. Le système 35 d'assistance pour véhicule automobile doit se passer d'appareils supplémentaires coteux et prendre en considération un état de fatigue du conducteur qui corresponde le plus exactement possible à l'état de fatigue réel du conducteur. Selon la présente invention, cet objectif est résolu 5 grâce à un système d'assistance pour véhicule automobile qui est pourvu d'un dispositif de prévision de fatigue servant à prévoir l'état de fatigue d'un conducteur de véhicule automobile. A cet effet, le dispositif de prévision de fatigue comporte: un dispositif d'entrée 10 permettant au conducteur du véhicule automobile d'entrer des informations personnelles; un dispositif d'exploitation servant à calculer, à au moins un moment déterminé, l'état de fatigue du conducteur du véhicule automobile sur la base des informations entrées et d'un modèle 15 mathématique approprié ; ainsi qu'un dispositif de sortie servant à délivrer un signal qui donne l'état de fatigue du conducteur au moment déterminé. Les informations personnelles que le conducteur du véhicule automobile doit entrer se rapportent, par exemple, au nombre, à la durée 20 et à la qualité de ses périodes de sommeil au cours des 24 dernières heures. Contrairement aux systèmes connus décrits au début, selon l'invention l'état de fatigue est calculé à l'aide d'un modèle mathématique approprié sur la base 25 d'informations personnelles entrées par le conducteur. Une prévision relativement exacte de l'état de fatigue peut ainsi avoir lieu à un moment courant et à des moments situés dans le futur et on évite que le conducteur se surestime en entrant une durée de trajet prévisionnelle. 30 En outre, aucun appareil supplémentaire coteux n'est nécessaire dans le véhicule automobile puisqu'une solution informatique, par exemple intégrée dans un système d'aide à la navigation pour véhicule automobile, constitue sensiblement le dispositif de prévision de fatigue. Pour encore accroître la sécurité des déplacements routiers, le dispositif d'exploitation est de préférence relié à au moins un capteur servant à saisir des valeurs mesurées spécifiques au véhicule et/ou au milieu environnant qui sont prises en considération de manière complémentaire pour calculer l'état de fatigue du 5 conducteur. Les valeurs mesurées spécifiques au véhicule sont par exemple: la vitesse, l'état de fonctionnement des phares du véhicule et la température dans l'habitacle; les valeurs mesurées spécifiques au milieu environnant comprennent par exemple: la luminosité 10 extérieure, les conditions météorologiques courantes (pluie, neige, temps sec) et le moment de la journée. En outre, le dispositif d'exploitation peut être relié à au moins un capteur servant à saisir des valeurs mesurées relatives à l'état courant du conducteur, lesquelles sont 15 prises en considération de manière complémentaire pour calculer l'état de fatigue du conducteur. Ces valeurs mesurées sont, par exemple: la fréquence de battement des paupières, le pouls et la fréquence respiratoire. Le dispositif de sortie est avantageusement relié à 20 un dispositif d'émission de signal qui délivre un signal avertisseur lorsque le signal délivré par le dispositif de sortie, qui donne l'état de fatigue du conducteur au moment courant, dépasse un niveau fixé à l'avance, et ce, pour attirer l'attention du conducteur sur son état de 25 grande fatigue et lui recommander de s'arrêter pour faire une pause. En variante ou en plus, le dispositif de sortie peut également être relié à un dispositif d'actionnement d'un composant de véhicule automobile (par exemple: le châssis, la direction ou le siège du conducteur), lequel 30 dispositif d'actionnement met en action ce composant de véhicule automobile d'une manière fixée à l'avance (par exemple en produisant des vibrations ou des secousses) lorsque le signal délivré par le dispositif de sortie, qui donne l'état de fatigue du conducteur au moment courant, 35 dépasse un niveau fixé à l'avance. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif de prévision de fatigue est, en outre, pourvu d'un dispositif de mémoire dans lequel les informations personnelles invariantes relatives à plusieurs conducteurs 5 peuvent être placées en mémoire et qui est relié au dispositif d'exploitation afin d'amener à ce dernier les informations personnelles placées en mémoire en vue de calculer l'état de fatigue du conducteur. Ces informations personnelles invariantes sont par exemple l'âge, le 10 poids, le type de conducteur et le type de sommeil du conducteur du moment. En prenant en considération de telles données, il est possible d'accroître la précision de la prévision de l'état de fatigue du conducteur qui est effectuée par le dispositif d'exploitation. Comme on l'a déjà dit, le système d'assistance pour véhicule automobile est, par exemple, un système d'aide à la navigation pour véhicule automobile. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le système d'aide à la navigation pour véhicule automobile est pourvu d'une 20 fonction de planification d'itinéraire et la fonction de planification d'itinéraire intègre, dans la planification d'itinéraire, des propositions de pause destinées au conducteur, et ce, en se fondant sur les états de fatigue du conducteur calculés par le dispositif d'exploitation du 25 dispositif de prévision de fatigue à plusieurs moments situés dans le futur. Par ailleurs, la fonction de planification d'itinéraire peut recommander au conducteur une aire de repos en se fondant sur l'état de fatigue du conducteur calculé au moment courant par le dispositif 30 d'exploitation du dispositif de prévision de fatigue et/ou indiquer au conducteur son état de fatigue courant au moyen d'un dispositif d'affichage approprié. De préférence, le dispositif d'entrée du système d'aide à la navigation pour véhicule automobile est en même temps le 35 dispositif d'entrée du dispositif de prévision de fatigue. D'autres avantages et particularités de la présente invention vont être décrits en détail ci-après au moyen d'un mode de réalisation préféré et en se référant aux dessins ci-joints. L'unique figure des dessins est un 5 synoptique modulaire schématique du système d'assistance pour véhicule automobile selon la présente invention. Le système d'assistance pour véhicule automobile représenté à la figure est notamment un système d'aide à la navigation pour véhicule automobile. Le coeur du système 10 d'aide à la navigation pour véhicule automobile est une commande 1 comportant un micro-ordinateur. La commande 1 est constituée de manière usuelle: d'un dispositif d'entrée 2 servant à entrer, par exemple, la destination du trajet; d'un dispositif d'affichage acoustique et/ou 15 optique 3 servant, par exemple, à afficher des parties de carte routière et à donner des instructions acoustiques de changement de direction; ainsi que d'un dispositif de navigation 4 fondé, par exemple, sur le système de navigation par satellite GPS. Ces composants 1 à 4 du 20 système d'aide à la navigation pour véhicule automobile sont déjà fondamentalement connus de l'homme de l'art car ils relèvent de l'état actuel de la technique; ils ne vont donc pas être expliqués ici en détail. De plus, le système d'aide à la navigation pour 25 véhicule automobile de la présente invention est relié à un dispositif de prévision de fatigue 5. Ce dispositif de prévision de fatigue 5 est, quant à lui, relié à un dispositif d'entrée 6 permettant au conducteur du véhicule automobile d'entrer des informations personnelles. Dans un 30 mode de réalisation préféré, l'entrée de ces informations personnelles a lieu par l'intermédiaire d'un dispositif d'entrée 6 intégré au dispositif d'entrée 2 du système d'aide à la navigation pour véhicule automobile. Le dispositif de prévision de fatigue 5 est, en outre, pourvu 35 d'un dispositif d'exploitation (non représenté) qui calcule à l'aide d'un modèle mathématique approprié, à des moments librement choisis et sur la base des informations entrées, l'état de fatigue du conducteur du véhicule automobile. Ce modèle mathématique utilise, par exemple, des informations relatives au moment de la journée, à la 5 durée du trajet, au moment du dernier sommeil, à la durée du dernier sommeil, à la qualité du dernier sommeil du conducteur, ce qu'il est convenu d'appeler les rythmes circadiens et analogue. Le dispositif de prévision de fatigue 5 délivre à la commande 1 du système d'aide à la 10 navigation pour véhicule automobile, par l'intermédiaire d'un dispositif de sortie (non représenté) et après calcul par le dispositif d'exploitation, l'état de fatigue du conducteur à un moment déterminé et un signal électrique correspondant à celui-ci. Pour améliorer la sécurité des déplacements routiers, le dispositif de prévision de fatigue 5 est par ailleurs relié à au moins un capteur servant à détecter des valeurs mesurées relatives à l'état de fatigue courant du conducteur. En l'occurrence, on peut par exemple imaginer 20 des capteurs de surveillance de fonctions corporelles telles que les battements de paupières, la respiration, la fréquence cardiaque et analogue. Il est inutile de décrire de tels capteurs plus en détail puisqu'ils sont déjà connus dans le cadre de l'état actuel de la technique et 25 que la présente invention ne comporte aucune restriction relative aux capteurs à utiliser. Les valeurs mesurées détectées par les capteurs 7 sont, elles aussi, prises en considération par le dispositif de prévision de fatigue 5 lors du calcul de l'état de fatigue du conducteur par le 30 dispositif d'exploitation. En outre, la commande 1 du système d'aide à la navigation pour véhicule automobile est couplée à au moins un autre capteur 8 servant à détecter des valeurs mesurées spécifiques au véhicule et/ou au milieu environnant. Les 35 valeurs mesurées saisies par les capteurs 8 sont éventuellement traitées par la commande 1 et sont transmises au dispositif d'exploitation du dispositif de prévision de fatigue 5 pour être prises en considération lors du calcul de l'état de fatigue du conducteur du véhicule automobile. Les capteurs 8 détectent des valeurs 5 mesurées spécifiques au véhicule qui ont une influence sur l'état de fatigue du conducteur du véhicule automobile, par exemple: la vitesse du véhicule automobile, la température dans l'habitacle, l'état de fonctionnement des phares du véhicule automobile et analogue. Les capteurs 8 10 détectent, en outre, des valeurs mesurées spécifiques au milieu environnant qui ont également une influence sur l'état de fatigue du conducteur du véhicule automobile, par exemple: la température extérieure, la luminosité extérieure, le moment de la journée, les conditions 15 météorologiques (pluie, neige, temps sec), le trafic routier et analogue. En se fondant sur les signaux délivrés par le dispositif de sortie du dispositif de prévision de fatigue 5, la commande 1 du système d'aide à la navigation pour 20 véhicule automobile peut: intégrer à la planification d'itinéraire une planification de pauses; afficher l'état de fatigue courant sur le dispositif d'affichage 3, ce qui peut de préférence être fait en utilisant différents niveaux de couleur; et recommander des pauses et des 25 aires de repos correspondantes en utilisant le dispositif d'affichage 3. Par ailleurs, la commande 1 du système d'aide à la navigation pour véhicule automobile peut être reliée à un dispositif d'actionnement 9 d'un composant de véhicule 30 automobile qui met en action le composant de véhicule automobile concerné d'une manière fixée à l'avance lorsque le signal qui est délivré par le dispositif de sortie du dispositif de prévision de fatigue à la commande 1 et qui donne l'état de fatigue du conducteur au moment courant, 35 dépasse un niveau fixé à l'avance. Par exemple, lorsque le conducteur du véhicule automobile est dans un état courant de grande fatigue, le dispositif d'actionnement 9 peut secouer la direction, le siège du conducteur ou le châssis de sorte que ces vibrations attirent l'attention du conducteur sur son état de grande fatigue. Afin de mieux comprendre l'invention, le mode de fonctionnement du système d'aide à la navigation pour véhicule automobile décrit ci-dessus va être décrit en détail ci-après. Avant de commencer le trajet, le système d'aide à la 10 navigation pour véhicule automobile demande de manière connue au conducteur du véhicule automobile d'entrer sa destination par l'intermédiaire du dispositif d'entrée 2. On demande ensuite au conducteur, par l'intermédiaire du dispositif d'affichage 3 du système, d'entrer les périodes 15 de sommeil personnelles (nombre et durée) qu'il a prises au cours des 24 dernières heures ainsi que, pour chacune d'elles, la qualité de son sommeil. A ce stade, il est également possible d'extraire un profil personnel du conducteur qui est mémorisé dans un dispositif de mémoire 20 du dispositif de prévision de fatigue 5. En option, le conducteur peut également entrer ses souhaits personnels en matière de pauses et sa sensation de fatigue courante, lesquels sont alors pris en considération par le dispositif d'exploitation du dispositif de prévision de 25 fatigue 5. En se basant sur la destination indiquée, la commande 1 du système d'aide à la navigation pour véhicule automobile calcule le temps de trajet estimé jusqu'à la destination et le dispositif de prévision de fatigue 5 30 détermine par le calcul les états de fatigue du conducteur au cours du temps de trajet estimé. La commande 1 du système d'aide à la navigation pour véhicule automobile intègre alors, dans la planification d'itinéraire, des recommandations de pauses appropriées à des moments o le 35 signal donnant l'état de fatigue du conducteur dépasse un niveau fixé à l'avance. On prend ici avantageusement en considération, entre autres, le moment courant de la journée et les conditions météorologiques, lesquels ont, chez le conducteur, une influence particulière sur l'accumulation de fatigue pendant le trajet. Cette planification de pauses peut bien entendu être adaptée pendant le trajet. Si, par exemple, les conditions météorologiques s'aggravent, on partira du fait que le conducteur va se fatiguer plus rapidement de manière à ce que les pauses soient fixées plus tôt. Par ailleurs, après 10 une pause, le système va demander au conducteur s'il a utilisé ou non la pause pour dormir et à quel point il a pu se reposer pendant cette pause, c'est-à-dire dans quelle mesure son état de fatigue s'est amélioré en vue de la poursuite du trajet. Enfin, il est possible de représenter sur le dispositif d'affichage 3 du système d'aide à la navigation pour véhicule automobile une planification d'itinéraire destinée au conducteur du véhicule automobile, laquelle contient, outre l'itinéraire proprement dit, un horaire 20 comportant des recommandations de pause. Pendant le trajet, il est également possible d'indiquer sur le dispositif d'affichage 3 l'état de fatigue courant du conducteur en utilisant un code de couleurs, ainsi que le temps de trajet restant jusqu'à la pause recommandée 25 suivante. Bien entendu, les recommandations de pause peuvent être coordonnées aux aires de repos qui se trouvent le long de l'itinéraire calculé. Outre la visualisation de l'état de fatigue, il est possible de délivrer une alerte acoustique lorsque le signal délivré 30 par le dispositif de sortie du dispositif de prévision de fatigue 5, qui donne l'état de fatigue courant du conducteur, dépasse un niveau fixé à l'avance. La sécurité des déplacements routiers du conducteur du véhicule automobile ainsi que celle des autres usagers 35 de la route peut être sensiblement accrue grâce au système d'aide à la navigation pour véhicule automobile décrit ci- dessus qui est pourvu d'un dispositif de prévision de fatigue. La prévision de l'état de fatigue du conducteur ne se fonde pas sur une estimation personnelle du conducteur, mais sur un modèle mathématique qui, outre des 5 valeurs empiriques relatives à l'accumulation de la fatigue des gens dans différentes conditions, prend également en considération des faits réels relatifs à l'état de fatigue du conducteur ainsi que des facteurs ayant une influence sur la fatigue du conducteur. Le 10 dispositif de prévision de fatigue peut être intégré sans problème dans un système d'aide à la navigation pour véhicule automobile. Bien que la présente invention ait été décrite en détail ci-dessus en utilisant un mode de réalisation 15 préféré d'un système d'aide à la navigation pour véhicule automobile, elle ne se limite pas audit mode de réalisation. Le dispositif de prévision de fatigue peut également être intégré dans d'autres systèmes d'assistance pour véhicule automobile tels que le système de suivi de 20 voie (Lane Departure Warning, LDW). LISTE DES REPERES 1 commande 2 dispositif d'entrée 3 dispositif d'affichage 4 dispositif de navigation dispositif de prévision de fatigue 6 dispositif d'entrée 7 capteurs 10 8 capteurs 9 actionneurs REVENDICATIONS 1. Système d'assistance pour véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de prévision de fatigue (5) servant à prévoir l'état de 5 fatigue d'un conducteur de véhicule automobile, ledit dispositif de prévision de fatigue (5) comprenant: - un dispositif d'entrée (6) permettant au conducteur du véhicule automobile d'entrer des informations personnelles; - un dispositif d'exploitation servant à calculer, à au moins un moment déterminé, l'état de fatigue du conducteur du véhicule automobile sur la base des informations entrées et d'un modèle mathématique approprié ; et - un dispositif de sortie servant à délivrer un signal qui donne l'état de fatigue du conducteur au moment déterminé. 2. Système d'assistance pour véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moment 20 déterminé est le moment courant et/ou un moment situé dans le futur. 3. Système d'assistance pour véhicule automobile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'exploitation est relié à au moins un capteur 25 (8) servant à saisir des valeurs mesurées spécifiques au véhicule et/ou au milieu environnant qui sont prises en considération de manière complémentaire lors du calcul de l'état de fatigue du conducteur. 4. Système d'assistance pour véhicule automobile 30 selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif d'exploitation est relié à au moins un capteur (7) servant à saisir des valeurs mesurées relatives à l'état courant du conducteur qui sont prises en considération de manière complémentaire lors du calcul 35 de l'état de fatigue du conducteur. 5. Système d'assistance pour véhicule automobile selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de sortie est relié à un dispositif d'émission de signalisation qui délivre un signal 5 avertisseur lorsque le signal délivré par le dispositif de sortie, qui donne l'état de fatigue du conducteur au moment courant, dépasse un niveau fixé à l'avance. 6. Système d'assistance pour véhicule automobile selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce 10 que le dispositif de sortie est relié à un actionneur (9) d'un composant de véhicule automobile qui met en action ce composant de véhicule automobile d'une manière fixée à l'avance lorsque le signal délivré par le dispositif de sortie, qui donne l'état de fatigue du conducteur au 15 moment courant, dépasse un niveau fixé à l'avance. 7. Système d'assistance pour véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un dispositif de mémoire dans lequel des informations personnelles invariantes relatives 20 à plusieurs conducteurs peuvent être placées et qui est relié au dispositif d'exploitation afin d'amener à ce dernier des informations personnelles placées en mémoire en vue de calculer l'état de fatigue du conducteur. 8. Système d'assistance pour véhicule automobile 25 selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le système d'assistance pour véhicule automobile est un système d'aide à la navigation pour véhicule automobile. 9. Système d'assistance pour véhicule automobile 30 selon une revendication 8, caractérisé en ce que le système d'aide à la navigation pour véhicule automobile est pourvu d'une fonction de planification d'itinéraire et dans lequel ladite fonction de planification d'itinéraire intègre, dans la planification d'itinéraire, des 35 propositions de pause destinées au conducteur en se fondant sur les états de fatigue du conducteur calculés à plusieurs moments situés dans le futur par le dispositif d'exploitation du dispositif de prévision de fatigue (5). 10. Système d'assistance pour véhicule automobile selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le 5 système d'aide à la navigation pour véhicule automobile est pourvu d'une fonction de planification d'itinéraire et dans lequel ladite fonction de planification d'itinéraire recommande une aire de repos au conducteur en se fondant sur l'état de fatigue du conducteur au moment courant 10 calculé par le dispositif d'exploitation du dispositif de prévision de fatigue (5). 11. Système d'assistance pour véhicule automobile selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le système d'aide à la navigation pour véhicule 15 automobile comporte un dispositif d'affichage servant à indiquer l'état de fatigue courant du conducteur en se fondant sur l'état de fatigue du conducteur au moment courant calculé par le dispositif d'exploitation du dispositif de prévision de fatigue (5). 12. Système d'assistance pour véhicule automobile selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le dispositif d'entrée (6) du dispositif de prévision de fatigue (5) est un dispositif d'entrée (2) du système d'aide à la navigation pour véhicule automobile.