Brevet FR2895706A1 — publié le 20070706

SYSTEME DE DETECTION DIFFERENCIEE CONDUCTEUR PASSAGER POUR INTERFACE HOMME/MACHINE DE COMMANDE DANS UN VEHICULE AUTOMOBILE. La présente invention concerne un système de détection 5 différenciée conducteur passager pour interface homme/machine de commande dans un véhicule automobile. Par interface homme/machine (IHM), on entend dans le domaine automobile un moyen d'échange entre le véhicule et ses occupants, plus particulièrement un lien entre les fonctionnalités brutes d'un 10 appareil embarqué et l'utilisateur. L'appareil embarqué présente ou non un lien avec la conduite, est portable ou installé en permanence à bord du véhicule. De nombreux appareils à bord des véhicules jouent un rôle important dans les transports routiers et représentent une aide 15 précieuse pour le conducteur, à la condition que celui-ci ne soit pas distrait, dérangé ou surchargé par le processus de communication ou par l'information qu'ils fournissent. Ainsi, les systèmes de navigation, de télévision, de téléphonie, par exemple, en plus de l'instrumentation classique et de 20 l'intensification des stimuli extérieurs (signalisation routière, circulation de plus en plus dense) augmentent les sources de distraction potentiellement génératrices d'accidents. La volonté des pouvoirs publics d'améliorer la sécurité du conducteur et de ses passagers se traduit par le renforcement de la 25 réglementation dans le domaine de l'utilisation de tels appareils embarqués, en particulier par une déclaration européenne de principe ayant pour but d'optimiser le niveau de sécurité des interfaces homme/machine pour les appareils d'information et de communication embarqués à bord des véhicules. Ces réglementation ont, le plus souvent, pour but de minimiser les causes de distraction du conducteur en interdisant l'utilisation de tel ou tel appareil embarqué (par exemple, l'écran de télévision situé à l'avant du véhicule s'éteint lorsque ce dernier se met en mouvement) ou bien de proposer au conducteur des solutions alternatives (par exemple, le kit mains-libres pour téléphone portable). Aux Etats-Unis d'Amérique, la réglementation en matière d'appareils de navigation impose de désactiver la saisie d'une nouvelle destination ou de certains réglages aussi longtemps que le véhicule n'est pas à l'arrêt, avec le frein à main enclenché. Dans une telle situation, un passager, qui contrairement au conducteur est tout à fait disponible, est empêché d'effectuer ce genre de manipulation parce qu'il n'a pas non plus accès aux fonctionnalités désactivées. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en apportant un système qui permette à l'appareil embarqué visé par cette restriction de différencier une action faite par le conducteur d'une action faite par l'un des passagers, de manière à se comporter de façon différente et appropriée suivant le cas d'utilisation. Un second but de la présente invention est de concevoir un tel 25 système, qui présente un fonctionnement simple, fiable et automatique. Un autre but de la présente invention est de réaliser un tel système de détection en s'appuyant sur un postulat très simple selon lequel le conducteur est censé avoir en permanence au moins une main sur le volant, ou en variante occuper le siège conducteur. Un autre but de la présente invention est, par conséquent, de réaliser ledit système de telle façon qu'il constitue un système de détection différenciée conducteur passager. Il implique, selon un premier mode de réalisation de l'invention, de détecter si l'utilisateur touche le volant. Selon la demande de brevet d'invention français n 2 824 397, mise à la disposition du public le 8 novembre 2002, on connaît un procédé de détection du contact entre les mains du conducteur et le moyen de direction d'un véhicule automobile, par exemple un volant. Selon ce procédé, les mains du conducteur modifient la fréquence d'un premier signal lorsque les mains sont au contact du volant. Pour augmenter la fréquence de détection, on établit une relation de la fréquence du premier signal avec une fréquence d'un second signal et en fonction des fréquences du premier et du second signal, on génère un signal de sortie. Le signal de sortie indique si les mains du conducteur du véhicule sont ou non en contact avec le volant. Cette surveillance en permanence du contact des mains du conducteur avec le volant du véhicule permet de garantir la répartition du travail entre le conducteur et le système d'assistance de conduite. Un tel système comporte des moyens relativement complexes, comme des oscillateurs, des capacités, des circuits divers, et détecte le contact des mains avec le volant sans apporter de solution aux restrictions édictées par les réglementations, évoquées précédemment. Pour atteindre les différents buts cités, la présente invention réalise un nouveau système, qui est un système de détection différenciée conducteur passager pour au moins une interface homme/machine d'un appareil électronique embarqué à bord d'un véhicule, ladite interface homme/machine comportant au moins un bouton de commande, et ce nouveau système comporte les éléments suivants : une zone sensible conductrice en contact avec le conducteur lorsque ce dernier est en position de conduite normale dans le véhicule, une zone sensible conductrice sur chaque bouton de commande d'interface homme/machine, et un circuit de détection relié électriquement à ladite zone sensible en contact avec le conducteur et auxdites zones sensibles des boutons de commande. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, ladite zone sensible conductrice en contact avec le conducteur lorsque ce dernier est en position de conduite est disposée sur le pourtour du volant du véhicule, ledit circuit de détection permettant de détecter si le conducteur touche simultanément le volant et ledit bouton de commande. De plus, ladite zone sensible conductrice sur le pourtour du volant est configurée et située sur le volant de telle façon qu'au moins une main soit toujours en contact avec la surface de ladite zone sensible. De préférence, ladite zone sensible conductrice sur le volant 25 présente la forme d'un cerceau métallique incrusté sur la périphérie du volant. En ce qui concerne ladite zone sensible conductrice sur chaque bouton de commande, elle est configurée de telle façon que le doigt d'un utilisateur touche obligatoirement ladite zone lors d'un appui sur le bouton de commande. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ladite zone sensible conductrice sur chaque bouton de commande d'interface homme/machine présente sensiblement la forme d'une barrette métallique qui recouvre le bouton de commande. De préférence, ladite zone sensible conductrice sur chaque bouton de commande d'interface homme/machine est obtenue en recouvrant le bouton de commande d'une couche de matière électriquement conductrice. De préférence également, ladite couche de matière électriquement conductrice est une résine conductrice. Selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention, le circuit de détection ou de mesure d'impédance est un circuit à N + 1 entrées, N étant le nombre de boutons de commande d'interfaces homme/machine, ledit circuit ayant une entrée commune reliée à la zone sensible conductrice du volant et N entrées reliées individuellement aux N zones sensibles conductrices de bouton de commande. Et ledit circuit de mesure d'impédance est un circuit de mesure d'impédance du corps humain, de type connu en soi. Selon une variante de réalisation de la présente invention, ladite zone sensible conductrice en contact avec le conducteur lorsque ce dernier est en position de conduite est disposée sur le siège conducteur, ledit circuit de mesure d'impédance permettant de détecter si la place du conducteur est occupée et si ce dernier touche ledit bouton de commande. Et selon cette variante, de préférence, une zone conductrice additionnelle est prévue sur chaque siège passager du véhicule, ledit circuit de détection ou de mesure d'impédance permettant de détecter s'il s'agit du conducteur ou d'un passager qui touche ledit bouton de commande. Egalement selon cette variante dans laquelle on dispose des zones conductrices sur les sièges conducteur et passager du véhicule, le circuit de détection présente un nombre différent d'entrées, à savoir N + M entrées, N étant le nombre de boutons de commande et M le nombre de zones conductrices sur le volant et lesdits sièges passager et/ou conducteur, ledit circuit ayant M entrées communes reliées aux zones sensibles conductrices du volant et desdits sièges et N entrées reliées individuellement aux N zones sensibles conductrices de bouton de commande. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation de l'invention, non limitatif de la portée de la présente invention, et accompagnée des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement les différents éléments du système de détection différenciée conducteur/passager pour la commande d'un appareil électronique embarqué à bord d'un véhicule, selon la présente invention, -les figures 2a, 2b et 2c représentent, respectivement, une vue schématique de face du volant du véhicule (2a) et deux exemples (2b, 2c) représentés en vue en coupe transversale du volant de configuration de zone sensible conductrice sur ledit volant du véhicule, - la figure 3 représente schématiquement un exemple de 5 configuration de zone sensible conductrice sur un bouton de commande d'un appareil embarqué, - la figure 4 est une représentation schématique du fonctionnement du système de l'invention, le conducteur appuyant sur le bouton de commande d'un appareil embarqué, 10 -la figure 5 est une représentation schématique du fonctionnement du système de l'invention, un passager appuyant sur le même bouton de commande d'un appareil embarqué. Comme indiqué précédemment, la présente invention repose sur un postulat simple, selon lequel le conducteur est censé avoir en 15 permanence au moins une main sur le volant. En conséquence, la présente invention utilise les propriétés de conduction électrique du corps humain de façon que l'appareil embarqué manipulé puisse détecter si l'utilisateur touche simultanément le volant ou non. Dans l'affirmative, l'appareil en déduit qu'il s'agit du 20 conducteur, sinon, par élimination d'un passager. On a représenté sur le dessin de la figure 1, de manière schématique, les différents composants du système de détection différenciée conducteur passager pour la commande d'un appareil électronique embarqué à bord d'un véhicule, selon la présente 25 invention. A bord d'un véhicule automobile non représenté, se trouve un appareil électronique embarqué 1 figuré seulement par son interface homme machine sur laquelle il y a plusieurs boutons de commande 10. Chaque bouton de commande 10 a une fonction spécifique. Par exemple, si l'appareil électronique embarqué est un appareil de télévision, les boutons de commande peuvent comprendre un bouton de réglage de volume, un bouton de sélection des stations, un bouton marche/veille, un commutateur principal, etc. et si l'appareil comprend également un magnétoscope, un bouton d'arrêt, un bouton d'éjection, un bouton de lecture, un bouton de rembobinage rapide, etc. Entre le volant 2 du véhicule et l'appareil électronique embarqué 1, est intercalé un circuit de détection 3 qui opère une détection de potentiel, de courant ou d'impédance, de manière connue en soi. Ce circuit de détection 3 informe le gestionnaire d'interface homme machine (IHM) de l'appareil 1 que la personne qui interagit avec lui se trouve être le conducteur ou un passager. Afin de réaliser une telle détection, le volant 2 du véhicule est équipé d'un élément électriquement conducteur 4 qui est en contact avec les mains du conducteur en position normale de conduite. D'autre part, afin de réaliser la détection, les boutons 10 de l'appareil 1 présentent en surface une zone électriquement conductrice ou revêtement conducteur, qui peut être une couche de peinture conductrice, une partie métallique, un revêtement de matériau organique conducteur, etc. Les configurations possibles des zones électriquement conductrices sont décrites avec plus de détails dans la suite de la présente description. On a représenté en 5 la source de tension du circuit de détection 3. Le circuit de détection 3 est relié, d'un part, à l'élément électriquement conducteur 4 du volant 2 par une liaison filaire 6 et, d'autre part, à chaque bouton de commande 10 de l'appareil 1 par une liaison filaire 7 individuelle. En conséquence, à un nombre n de boutons de commande 10 correspondent le même nombre n de circuits électriques comportant chacun la zone conductrice 4 de volant 2, le circuit de détection 3 et la zone conductrice de bouton 10, ledit circuit individuel étant fermé ou ouvert selon qu'une liaison électrique est ou non établie entre ladite zone conductrice 4 de volant 2 et ladite zone conductrice de bouton de commande 10. Cette liaison est établie par le corps humain : à savoir par le corps humain du conducteur dont une main est en contact avec la zone conductrice 4 du volant 2 et l'autre main en contact avec la zone conductrice d'un bouton de commande 10. Le circuit individuel est fermé si c'est le conducteur qui appuie sur le bouton de commande ; il reste ouvert s'il s'agit d'un passager, ce dernier n'ayant pas de contact avec le volant. La détection différenciée conducteur/passager étant faite, et l'information étant transmise à l'IHM de l'appareil 1, l'appareil 1 est programmé pour se comporter différemment selon l'utilisateur (conducteur ou passager) pour des raisons de sécurité ou simplement pour offrir de nouvelles prestations. Ainsi, par exemple, on peut avoir un bouton unique de réglage de la climatisation, qui offre la possibilité de régler la climatisation côté conducteur s'il est manipulé par le conducteur et de régler la climatisation côté passager s'il est manipulé par un passager. La configuration de l'élément électriquement conducteur 4 du volant 2 est décrite avec plus de détails sur les figures 2a à 2c. Le volant 2 du véhicule est représenté sur la figure 2a. La figure 2b est une coupe transversale selon la ligne A-A' de la figure 2a qui montre un premier mode de réalisation de l'élément électriquement conducteur 4 sous la forme d'un cerceau métallique 21 incrusté sur la périphérie externe de plus grand diamètre du volant 2. La figure 2c est également une coupe transversale selon la ligne A-A' de la figure 2a qui montre un second mode de réalisation de l'élément électriquement conducteur 4 sous la forme d'un cerceau métallique 22 incrusté sur la périphérie frontale du volant 2. Il va de soi que d'autres positions du cerceau métallique sont possibles. Il va de soi que le cerceau métallique peut être continu ou en tronçons interrompus, étant entendu que dans tous les cas il offre une zone conductrice en contact avec les mains du conducteur en position normale de conduite. Sur le dessin de la figure 3, on a représenté un exemple de configuration d'une zone sensible électriquement conductrice de bouton de commande, sous la forme d'une zone rectangulaire allongée 31. Sur les boutons 10, le doigt touche obligatoirement cette zone 31 lors d'un appui. Il peut s'agir d'une barrette métallique, ou bien d'une résine conductrice recouvrant le bouton, ou d'une surface tactile obtenue par tout autre procédé rendant la surface électriquement conductrice. Dans le présent mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif de l'objet de l'invention, le circuit de détection 3 est un circuit de détection d'impédance relié électriquement aux zones sensibles conductrices du volant et des boutons ou éléments de l'IHM. Le fonctionnement du système selon l'invention est décrit ci-après. En se référant à la figure 4, le conducteur C, en appuyant sur la zone conductrice du bouton X avec sa main droite alors que son autre main touche la zone conductrice 4 du volant 2, ferme le circuit électrique entre les points A et B (l'existence du courant électrique est représenté symboliquement par les flèches). La mesure de l'impédance de ce circuit, effectuée par l'élément 3, donne une valeur caractéristique de celle du corps humain. Le système de l'invention en déduit que c'est le conducteur qui appuie sur le bouton X, et non un passager. En conséquence, un signal de sortie S est adressé à l'IHM de l'appareil embarqué concerné pour l'informer que c'est le conducteur qui appuie sur le bouton X, et la manipulation du bouton X répond à un mode programmé conducteur . En se référant au dessin de la figure 5, c'est maintenant un passager qui appuie sur le bouton X. L'impédance mesurée entre les points A et B est très supérieure à l'impédance du corps humain, parce que, le passager n'ayant pas la main sur le volant, le circuit est ouvert. Le système de l'invention en déduit que ce n'est pas le conducteur qui appuie sur le bouton X. En conséquence, un signal de sortie S est adressé à l'IHM de l'appareil embarqué 1 concerné pour l'informer que ce n'est pas le conducteur qui appuie sur le bouton X, et l'IHM, par élimination, en déduit que c'est un passager qui appuie sur le bouton X, et le bouton X répond à un mode programmé passager . On comprendra aisément que, grâce à la présente invention, le conducteur peut profiter de la présence de passagers pour leur demander d'effectuer des tâches qui lui sont interdites pour des raisons de sécurité, comme, par exemple, la saisie d'une destination dans un système de navigation embarqué ou la saisie d'un numéro dans un système de téléphonie, parce que le système ne se bloquera pas en fonction de la vitesse du véhicule ou en fonction de l'état du frein à main, mais seulement si le conducteur manipule lui-même le système. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, ce n'est pas le volant qui est équipé d'une surface tactile électriquement conductrice, mais le siège conducteur et/ou les sièges passagers du véhicule. Les sièges sont équipés d'éléments électriquement conducteurs de manière à effectuer une détection précise et individuelle par occupant. Le circuit de détection peut ainsi détecter s'il s'agit du conducteur ou d'un passager, selon que le circuit se ferme en comprenant en série la zone sensible conductrice du siège de conducteur ou une zone sensible conductrice d'un siège de passager. De manière générale, dans le cas où l'on dispose des zones conductrices également sur les sièges conducteur et passager, le circuit de détection présente un nombre différent d'entrées. Dans un tel cas, le circuit de détection 3 est un circuit à N + M entrées, N étant le nombre de boutons de commande 10 et M le nombre de zones conductrices sur le volant et lesdits sièges passager et/ou conducteur (par exemple 5 pour 5 zones conductrices sur le volant, le siège conducteur et trois sièges passager), ledit circuit ayant M entrées communes reliées aux zones sensibles conductrices du volant 2 et desdits sièges et N entrées reliées individuellement aux N zones sensibles conductrices 31 de bouton de commande 10. D'autres modes de réalisation que ceux décrits et représentés précédemment peuvent être conçus par l'homme de métier sans 5 sortir du cadre et de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Système de détection différenciée conducteur passager pour au moins une interface homme/machine d'un appareil électronique embarqué (1) à bord d'un véhicule, ladite interface homme/machine comportant au moins un bouton de commande (10), caractérisé en ce que ledit système de détection comporte une zone sensible conductrice (4) en contact avec le conducteur lorsque ce dernier est en position de conduite dans le véhicule, une zone sensible conductrice (31) sur chaque bouton de commande (10) d'interface homme/machine, et un circuit de détection (3) relié électriquement à ladite zone sensible (4) en contact avec le conducteur et auxdites zones sensibles (31) des boutons de commande (10). 2. Système de détection différenciée conducteur passager selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite zone sensible conductrice (4) en contact avec le conducteur lorsque ce dernier est en position de conduite est disposée sur le pourtour du volant (2) du véhicule, ledit circuit de détection (3) permettant de détecter si le conducteur touche simultanément le volant (2) et ledit bouton de commande (10). 3. Système de détection différenciée conducteur passager selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite zone sensible conductrice (4) sur le pourtour du volant (2) est configurée et située sur le volant (2) de telle façon qu'au moins une main du conducteur soit toujours en contact avec la surface de ladite zone sensible conductrice (4) en position normale de conduite du conducteur. 4. Système de détection différenciée conducteur passager selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite zone sensible conductrice (4) sur le volant (2) présente la forme d'un cerceau métallique (21 ; 22) incrusté sur la périphérie du volant (2). 5. Système de détection différenciée conducteur passager selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite zone sensible conductrice (31) sur chaque bouton de commande (10) d'interface homme/machine est configurée de telle façon que le doigt d'un utilisateur touche obligatoirement ladite zone sensible conductrice (31) lors d'un appui sur le bouton de commande (10). 6. Système de détection différenciée conducteur passager selon la revendication 1 ou la revendication 5, caractérisé en ce que ladite zone sensible conductrice (31) sur chaque bouton de commande (10) d'interface homme/machine présente sensiblement la forme d'une barrette métallique qui recouvre le bouton de commande (10). 7. Système de détection différenciée conducteur passager selon la revendication 1 ou la revendication 5, caractérisé en ce que ladite zone sensible conductrice (31) sur chaque bouton de commande (10) d'interface homme/machine est obtenue en recouvrant le bouton de commande (10) d'une couche de matière électriquement conductrice. 8. Système de détection différenciée conducteur passager selon la 25 revendication 7, caractérisé en ce que ladite couche de matière électriquement conductrice est une résine conductrice. 9. Système de détection différenciée conducteur passager selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de détection (3) est un circuit à N + 1 entrées, N étant le nombre de boutons de commande (10), ledit circuit ayant une entrée commune reliée à la zone sensible conductrice (4) du volant (2) et N entrées reliées individuellement aux N zones sensibles conductrices (31) de bouton de commande (10). 10. Système de détection différenciée conducteur passager selon la revendication 1 ou la revendication 9, caractérisé en ce que ledit circuit de détection (3) est un circuit de mesure d'impédance du corps humain, de type connu en soi. 11. Système de détection différenciée conducteur passager selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite zone sensible conductrice en contact avec le conducteur lorsque ce dernier est en position de conduite est disposée sur le siège conducteur, ledit circuit de détection (3) permettant de détecter si la place du conducteur est occupée et si ce dernier touche ledit bouton de commande (10). 12. Système de détection différenciée conducteur passager selon la revendication 11, caractérisé en ce que, de plus, une zone conductrice additionnelle est prévue sur chaque siège passager du véhicule, ledit circuit de détection (3) permettant de détecter s'il s'agit du conducteur ou d'un passager qui touche ledit bouton de commande (10). 13. Système de détection différenciée conducteur passager selon la revendication 11 ou la revendication 12, caractérisé en ce que le circuit de détection (3) est un circuit à N + M entrées, N étant lenombre de boutons de commande (10) et M le nombre de zones conductrices sur le volant et lesdits sièges passager et/ou conducteur, ledit circuit ayant M entrées communes reliées aux zones sensibles conductrices du volant (2) et desdits sièges et N entrées reliées individuellement aux N zones sensibles conductrices (31) de bouton de commande (10).