Brevet FR2903349A1 — publié le 20080111

L'invention concerne les dispositifs de sécurité pour véhicule automobile prenant en compte l'état physiologique du conducteur. Ce type de dispositif comporte habituellement des capteurs aptes à détecter un paramètre représentatif de l'état physiologique du 5 conducteur. Des dispositifs connus permettent d'évaluer le niveau de concentration du conducteur et d'envoyer à ce dernier, si le niveau de concentration franchit un seuil, un signal d'alerte afin de l'avertir du danger encouru. Le signal d'alerte peut également être envoyé en 10 continu pour aider le conducteur à maintenir un niveau de concentration suffisant, en l'incitant à réagir ou à se reprendre. Le signal d'alerte est généralement une alerte sonore spécifique, ou une modification du volume de la musique ambiante, ou une alerte visuelle, ou encore une alerte olfactive. 15 Ce type de dispositif de sécurité, s'il permet de maintenir l'attention du conducteur en proie à une simple fatigue, implique que le conducteur soit à même de contrôler son niveau d'attention. Or, dans de nombreux cas, les accidents sont dus à des troubles de l'état physiologiques qui sont plus profonds qu'une simple baisse d'attention. 20 En effet, un conducteur peut être pris d'un début de malaise ou de perte de connaissance. Ainsi, les dispositifs existants n'apportent pas de solutions satisfaisantes pour de telles situations puisque le signal d'alerte est totalement inefficace pour ramener le conducteur à un niveau de concentration suffisant. 25 De plus les dispositifs de sécurité existants sont également inopérants dans une situation où le conducteur, normalement concentré, perçoit un risque de danger. Dans une telle situation, le niveau d'attention et de stress du conducteur augmente. Quand bien même un capteur permettrait de 30 détecter cette variation du niveau physiologique, un signal d'information à destination du conducteur ne serait d'aucune utilité. Un tel signal tendrait au contraire à accroître encore le niveau de stress du 2903349 2 conducteur, augmentant par conséquent les chances d'un accident, ce qui est évidemment contraire à l'objectif recherché. Un autre inconvénient de ces dispositifs de sécurité prenant en compte l'état physiologique du conducteur réside dans le fait qu'ils ne permettent d'améliorer que la sécurité préventive en influant sur l'état de concentration du conducteur en prévention d'un accident, mais n'offre aucune amélioration si l'accident a effectivement lieu. Les avantages en terme de sécurité de ces dispositifs existants sont par conséquent limités. De plus, de nombreux dispositifs de sécurité existants prenant en compte l'état physiologique du conducteur ne permettent pas de détecter de manière satisfaisante le paramètre physiologique désiré. Certains dispositifs proposent des capteurs dont le port par le conducteur est peu confortable, voir gênant pour la conduite. Certains dispositifs ne permettent pas d'être adaptés aisément à des conducteurs dont les gabarits, les statures, ou les positions au poste de conduite sont différentes, ce qui nuit à la précision des mesures effectuées et au confort de conduite. Certains dispositifs sont de conception complexe et impliquent un 20 assemblage peu aisé dans le poste de conduite. L'invention vise à améliorer les dispositifs existants de sécurité prenant en compte l'état physiologique du conducteur. De manière avantageuse, le dispositif de sécurité de la présente invention ne se limite pas à informer ou alerter le conducteur voire les 25 autres usagers, mais permet également d'agir directement sur le comportement du véhicule en prenant en compte l'état physiologique du conducteur. Ce type de dispositif permet en effet d'améliorer la sécurité active, puisqu'il agit sur le comportement dynamique du véhicule avant un 30 éventuel accident via les organes de commande et les systèmes d'assistance à la conduite du véhicule. 2903349 3 Ce type de dispositif permet également d'améliorer la sécurité passive, puisqu'il agit également sur le comportement des systèmes sécurité passive lors d'un accident en les préconfigurant si nécessaire. De manière particulièrement avantageuse, le dispositif de sécurité 5 de la présente invention permet de sélectionner l'une des actions permettant d'améliorer la sécurité, en fonction de l'état physiologique du conducteur, et en fonction de l'urgence de la situation. Il offre également des avantages en terme de simplicité de fabrication et d'assemblage dans le véhicule. 10 D'autres avantages résident également dans la facilité de réglage qu'il propose afin d'être aisément adaptable à des conducteurs variés. Avantageusement il n'induit aucune gène lors de la conduite et s'avère particulièrement simple à installer sur le conducteur en début de conduite. 15 Pour atteindre ces objectifs, il est prévu dans le cadre de la présente invention un dispositif de sécurité pour véhicule automobile comportant au moins un capteur disposé sur une ceinture de sécurité du conducteur, le capteur étant apte à détecter et à acquérir des données relatives à l'état physiologique du conducteur, des moyens de traitement de ces données pour constituer un signal, des moyens de comparaison de ce signal avec un seuil de commande, le dispositif comprenant également des moyens de commande agissant sur le comportement d'au moins un organe de commande et/ou sur le comportement d'au moins un organe de sécurité du véhicule lorsque le signal franchit le seuil de commande. Ainsi, le dispositif de sécurité selon l'invention permet d'améliorer la sécurité active et la sécurité passive du véhicule en fonction de l'état physiologique du conducteur, et en agissant sur les organes de commandes et de sécurité du véhicule. Le véhicule selon l'invention pourra en outre présenter facultativement au moins l'une des caractéristiques suivantes : le capteur détecte la fréquence respiratoire ou la fréquence cardiaque du conducteur. 2903349 4 - les moyens de commande déclenchent au moins un moyen d'alerte lorsque le signal franchit un seuil d'alerte. - le dispositif comporte plusieurs moyens d'alerte, chacun de ces moyens d'alerte étant associé à un seuil d'alerte spécifique. 5 un moyen d'alerte est apte à fournir une alerte visuelle et/ou une alerte sonore et/ou une alerte haptique aux passagers du véhicule lorsque le signal franchit un seuil d'alerte. - le moyen d'alerte apte à fournir l'alerte haptique permet la vibration du siège ou d'une partie du siège, et/ou la prétention 10 alternée de la ceinture, et/ou l'activation d'une pédale haptique. un moyen d'alerte est apte à fournir une alerte visuelle et/ou sonore, perceptible depuis l'extérieur du véhicule et/ou à destination du centre de secours le plus proche, lorsque le 15 signal franchit un seuil d'alerte. - le capteur est fixé de manière réglable par coulissement le long de la ceinture de sécurité. - le capteur est fixé de manière amovible sur la ceinture de sécurité, ou est fixé de manière inamovible dans l'épaisseur 20 même d'un baudrier que comporte la ceinture de sécurité. L'invention a en outre pour objet un procédé d'amélioration de la sécurité d'un véhicule automobile comprenant une détection et une acquisition de données relatives à l'état physiologique du conducteur par un capteur disposé sur une ceinture de sécurité du conducteur, le 25 traitement des données pour constituer un signal, la comparaison de ce signal avec un seuil de commande, le procédé comportant également une adaptation du comportement d'au moins un organe de commande et/ou du comportement d'au moins un organe de sécurité du véhicule lorsque le signal franchit le seuil de commande. 30 D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donné à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels: 2903349 5 Les figures la, lb, 1c, sont des schémas bloc représentant les fonctionnalités d'un dispositif de sécurité selon un mode particulier de réalisation. Les différents moyens composants le dispositif de sécurité selon ce 5 mode particulier de réalisation, ainsi que leurs fonctions sont décrits en référence à ces figures. Le véhicule équipé du dispositif de sécurité 1 selon l'invention comporte une ceinture à baudrier. Sur le baudrier est disposé un capteur 2 permettant de détecter au moins un paramètre témoin de 10 l'état physiologique du conducteur. Le capteur 2 est positionné sur le baudrier de façon à établir un contact avec le thorax du conducteur. Selon un premier mode de réalisation, le capteur 2 est fixé de manière amovible au baudrier. Le capteur 2 est logé dans une bague 15 synthétique entourant le baudrier. Selon un autre mode de réalisation, le capteur 2 est logé dans l'épaisseur du baudrier. L'invention exploite l'obligation gestuelle de devoir s'attacher en s'installant au poste de conduite, et le fait de subir ensuite en 20 permanence le contact avec le baudrier pour établir une interface entre le conducteur et un capteur 2 prenant en compte l'état physiologique du conducteur. Dans un mode particulier de réalisation, le capteur 2 coulisse le long du baudrier de manière à permettre un réglage de son 25 emplacement sur le thorax du conducteur. Ainsi, le dispositif 1 peut être adapté aisément à des conducteurs dont les gabarits, les statures, ou les positions au poste de conduite sont différentes. Dans un mode particulier de réalisation, plusieurs capteurs sont disposés sur le baudrier pour une meilleure acquisition des données à 30 détecter. Dans un mode particulier de réalisation, la transmission des données issues du capteur 2 aux autres moyens du dispositif de sécurité 1 peut être réalisée par une liaison passant par la boucle ou 2903349 6 conditionnée par le bouclage de la ceinture. Lorsque le conducteur attache sa ceinture, il enclenche la boucle de la ceinture dans son logement et établit ainsi cette liaison. Le capteur 2 permet de détecter et d'acquérir les pulsations 5 cardiaques ou IePs pulsations respiratoires du conducteur, ces pulsations étant caractéristiques de l'état de santé ou de stress du conducteur. De manière préférentielle, plusieurs capteurs sont disposés sur la ceinture pour détecter et acquérir les pulsations cardiaques ainsi que les pulsations respiratoires du conducteur. 10 Des moyens de traitement 4 des données acquises par les capteurs 2 traitent ces données pour former des signaux témoins de l'activité cardiaque et respiratoire du conducteur. Ces moyens de traitement 4 comportent les fonctions usuelles permettant l'obtention et l'exploitation de signaux fiables. 15 Le dispositif 1 comporte également des moyens d'enregistrement 6 des signaux. Les valeurs enregistrées peuvent être réinitialisées en début de conduite. Dans un mode particulier de réalisation, les enregistrements sont mémorisés d'un cycle de conduite à un autre. Dans ce mode de 20 réalisation particulier, des moyens d'identification permettent d'identifier le conducteur afin que le dispositif 1 utilise les enregistrements mémorisés qui sont spécifiques à ce conducteur. Le dispositif 1 comprend également des moyens de comparaison 7 des signaux à des valeurs seuils. Ces seuils sont déterminés à partir des 25 enregistrements des signaux et sont caractéristiques d'états physiologiques particuliers. Un seuil est défini par une valeur de fréquence cardiaque ou une valeur de fréquence respiratoire. Ces seuils définissent alors un état physiologique normal du conducteur et des états physiologiques à risque ou anormaux du 30 conducteur. Ainsi, le dispositif 1 permet de définir : 2903349 7 • Un ou plusieurs intervalles de fréquences cardiaques ou respiratoires reflétant un état physiologique normal du conducteur. • Un seuil de fréquence S1 en dessous duquel, les fréquences 5 cardiaques ou respiratoires traduisent un état d'hypovigilance. • Un seuil de fréquence S2 en dessous duquel, les fréquences cardiaques ou respiratoires traduisent un état de malaise. • Un seuil de fréquence S3 au-delà duquel, les fréquences 10 cardiaques ou respiratoires traduisent un état anormal de stress. • Un seuil de fréquence S4 au-delà duquel, les fréquences cardiaques ou respiratoires traduisent un état de malaise. Un seuil peut également être défini par un couple de valeurs formé 15 d'une valeur de fréquence cardiaque et d'une valeur de fréquence respiratoire. Les données acquises par les capteurs 2 et formant les signaux permettent donc d'établir une cartographie des états physiologiques du conducteur. Un état anormal donné (stress, hypovigilance, malaise etc.) peut 20 ainsi être caractérisé par un ensemble de couples de valeurs formés d'une valeur de fréquence cardiaque et d'une valeur de fréquence respiratoire. Ainsi les valeurs des signaux sont continuellement comparées aux seuils déterminés à partir d'un état physiologique, déterminé en début 25 de conduite ou au cours de précédentes conduites. Le dispositif 1 comprend également des moyens de commande 8 permettant de déclencher, lorsqu'un seuil donné est franchi, une action spécifique à ce seuil. Ainsi, lorsque un signal franchit le seuil S1, les moyens de 30 commande 8 déclenchent des moyens d'alerte 20 visant à avertir le conducteur que son attention est insuffisante. Ces moyens d'alerte 20 peuvent également avoir pour but d'avertir les autres passagers que la concentration du conducteur représente un danger. 2903349 8 Ces moyens d'alerte 20 fournissent divers types d'alerte ou d'information, comme par exemple : • Une alerte sonore, consistant à émettre un signal sonore spécifique. 5 • Une alerte sonore, consistant à augmenter le volume d'une musique diffusée dans l'habitacle. • Une alerte visuelle, sous forme d'un témoin d'affichage spécifique sur la planche de bord. • Une alerte visuelle, sous forme d'un éclairage spécifique de 10 l'habitacle. • Une alerte haptique consistant en une vibration du siège ou d'une partie du siège. • Une alerte haptique consistant en une prétention alternée de la ceinture de sécurité. 15 • Une alerte haptique consistant en l'activation d'une pédale haptique. Lorsque le seuil S1 est franchi les moyens de commande 8 peuvent déclencher tout ou partie de ces moyens d'alerte 20. De même, lorsque un signal franchit les seuils S2 ou S3, les 20 moyens de commande 8 déclenchent des moyens d'alerte 20 visant à avertir le conducteur qu'il encourt un danger afin d'inciter celui-ci à s'arrêter. Les moyens d'alerte 20 déclenchés, lorsque les seuils S2 ou S3 sont franchis, fournissent tout ou partie des alertes sonores, visuelles ou 25 haptiques mentionnées précédemment à propos du seuil S1. De plus les moyens de commande 8 peuvent déclencher un moyen d'alerte 21 qui fournit un signalement ou une alerte perceptibles depuis l'extérieur du véhicule, et à destination notamment des autres conducteurs et des piétons situés dans l'environnement du véhicule dont 30 le conducteur est en état de malaise ou risque un malaise. Cette alerte peut être une alerte sonore consistant en une activation du klaxon par exemple. Cette alerte peut également être une 2903349 9 alerte visuelle consistant en une activation des feux de détresse ou de stop par exemple. Ainsi, les autres conducteurs ou les piétons peuvent adapter leur comportement en connaissance de cause des difficultés rencontrées par 5 le conducteur pris de malaise. Selon un mode particulier de l'invention, il est prévu que les moyens de commande 8 déclenchent un moyen d'alerte 21 qui fournit une alerte à destination du poste de secours le plus proche, cette alerte permettant de localiser le véhicule dont le conducteur est pris de 10 malaise. Ainsi, un gain de temps substantiel est réalisé pour l'intervention des secours sur le lieu du malaise, et ceci, qu'un accident de circulation se soit effectivement produit ou non. Lorsque un signal franchit les seuils S2 ou S3 ou S4, l'invention prévoit également que les moyens de commande 8 adaptent le 15 comportement d'au moins un organe de commande 30 et/ou d'au moins un organe de sécurité 40 du véhicule. Les organes de commande 30 comprennent les organes contrôlés directement par le conducteur et qui influent sur le comportement dynamique du véhicule. Ces organes sont par exemple les organes 20 d'accélération, les organes de freinage, les organes de changement de direction. Les organes de sécurité 40 regroupent l'ensemble des organes dont le déclenchement automatique vise à améliorer la sécurité passive ainsi que la sécurité active par modification du comportement du véhicule. 25 Les organes de sécurité 40 ne comprennent donc pas les moyens d'alerte 20, moyens qui n'influent pas sur le comportement du véhicule, mais qui visent à influencer le comportement du conducteur, des passagers ou des personnes extérieures au véhicule. Les organes de sécurité 40 participant à la sécurité active 30 comprennent les systèmes de correction et d'assistance à la conduite, tels que les systèmes s'assistance au freinage de type ABS, l'ESP, les systèmes anti-roulis etc. 2903349 10 Les organes de sécurité 40 participant à la sécurité passive comprennent les dispositifs de retenue, tels que les pré-tensionneurs, ainsi que les dispositifs de protection, tels que les coussins de sécurité gonflables. 5 Ainsi, les données fournies par les capteurs 2 permettent de prévoir de manière anticipée et précise une éventuelle perte de contrôle du véhicule afin d'adapter au mieux le comportement des organes de commande 30 et de sécurité du véhicule. Les moyens de commande 8 permettent ainsi de commander le 10 pré-déclenchement et la prédisposition des éléments de retenue et de protection, ou encore le déclenchement d'un pré-freinage ou d'une assistance automatique au freinage d'urgence. Les données témoignant de l'état physiologique du conducteur peuvent être croisées avec des données dynamiques 31 du véhicule qui 15 sont issues d'autres capteurs intégrés aux systèmes habituels des organes de commande 30 et de sécurité 40 du véhicule, tels que les capteurs intégrés aux systèmes ABS, ESP etc. Les données témoignant de l'état physiologique du conducteur peuvent également être croisées avec des données environnementales 20 32 fournies par des capteurs d'environnement tels qu'un radar ou une caméra, ce qui permet de définir la vitesse ou la distance relative à un obstacle. En outre, les données témoignant de l'état physiologique du conducteur peuvent être croisées avec des données comportementales 25 33 traduisant par exemple un appui intempestif sur la pédale de frein ou sur la pédale d'accélérateur. Le croisement des données relatives à l'état physiologique du conducteur avec des données, relatives au comportement dynamique du véhicule, à l'environnement du véhicule ou comportement du 30 conducteur, permet de confirmer un diagnostic de situation d'urgence et d'adapter de manière particulièrement anticipée et précise le comportement des organes de commande 30 et de sécurité 40 du véhicule. 2903349 11 Le franchissement du seuil S4 témoigne d'un état de stress anormal de la part du conducteur, et est à ce titre caractéristique d'une situation d'urgence. Il peut être prévu que les moyens de commande 8 déclenchent également dans ce type de situation d'urgence des moyens 5 d'alerte 21 perceptibles depuis l'extérieur du véhicule, ou à destination d'un centre de secours. Les moyens de commande 8 du dispositif 1 selon l'invention pourront agir sur le comportement de tout ou partie des organes de commande 30 ou de sécurité 40 précités, ou déclencher tout ou partie 10 des moyens d'alerte 20, 21 précédemment mentionnés. Dans d'autres modes de réalisation chacun des organes de commande 30 et de sécurité 40, et chacun des moyens d'alerte 20, 21 est associé à un seuil qui lui est spécifique. Il peut donc y avoir autant de seuils que d'organes de commande 30, de sécurité 40 et de moyens 15 d'alerte 20, 21, sur lesquels les moyens de commande 8 agissent. Ainsi, il peut être prévu que pour un seuil donné, les moyens de commande 8 agissent sur les pré-tensionneurs des ceintures de sécurité uniquement. De manière plus générale, il peut être prévu que pour un seuil 20 appelé seuil de commande, les moyens de commande 8 agissent sur les organes de commande 30 et de sécurité 40 uniquement. De même, il peut être prévu que pour un seuil appelé seuil d'alerte, les moyens de commande 8 agissent sur les moyens d'alerte 20, 21 uniquement, le seuil d'alerte étant différent du seuil de commande. 25 L'invention prévoit donc qu'à un état physiologique anormal donné, corresponde un seuil associé à un organe de commande 30, un organe de sécurité 40, ou un moyen d'alerte 20, 21 donné. Ainsi la réponse que fournit le dispositif 1 en terme de sécurité est adaptée à chaque état physiologique traduisant une situation d'urgence. 30 Dans un mode particulier de réalisation, lorsqu'un seuil associé à un état de malaise est franchi, les moyens de commande 8 n'agissent qu'après un lapse de temps déterminé, au cours duquel cet état de malaise s'est maintenu. 2903349 12 Avantageusement, le dispositif de sécurité de la présente invention permet d'agir sur le comportement du conducteur et du véhicule, en prenant en compte l'état physiologique du conducteur. Le dispositif proposé permet donc d'amoindrir les risques d'accident 5 en alertant le conducteur et les passagers, en alertant les autres usagers de la route, en agissant sur les organes de commande et de sécurité active du véhicule. Le dispositif proposé permet également de diminuer les dommages dus à un accident en agissant sur les organes de sécurité passive du 10 véhicule et en diminuant les délais d'intervention des secours. Il offre également des avantages en terme de simplicité de fabrication et d'assemblage dans le véhicule. D'autres avantages résident également dans la facilité de réglage qu'il propose afin d'être aisément adaptable à des conducteurs 15 différents. Avantageusement il n'induit aucune gène lors de la conduite et s'avère particulièrement simple à installer sur le conducteur en début de conduite. De manière générale et particulièrement avantageuse, l'invention 20 exploite l'obligation gestuelle de devoir s'attacher en s'installant au poste de conduite, et le fait de subir ensuite en permanence le contact avec le baudrier pour établir une interface entre le conducteur et un système de sécurité prenant en compte l'état physiologique du conducteur. En améliorant considérablement l'efficacité en terme de 25 sécurité qu'offre le port de la ceinture, celui-ci n'est plus perçu comme une simple contrainte subie, ce qui incite les conducteurs à faire de la ceinture un usage systématique. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus, mais s'étend à tout mode de réalisation conforme à 30 son esprit. En particulier le nombre de seuils n'est pas limité à quatre comme dans l'exemple mentionné mais peut être inférieur ou supérieur à quatre. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité (1) pour véhicule automobile comportant au moins un capteur (2) disposé sur une ceinture de sécurité du conducteur, le capteur étant apte à détecter et à acquérir des données relatives à l'état physiologique du conducteur, des moyens de traitement (4) de ces données pour constituer un signal, des moyens de comparaison (7) de ce signal avec un seuil de commande, caractérisé en ce que il comprend des moyens de commande (8) agissant sur le comportement d'au moins un organe de commande (30) et/ou sur le comportement d'au moins un organe de sécurité (40) du véhicule lorsque le signal franchit le seuil de commande. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que 15 le capteur (2) détecte la fréquence respiratoire ou la fréquence cardiaque du conducteur. 3. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de commande (8) 20 déclenchent au moins un moyen d'alerte (20) lorsque le signal franchit un seuil d'alerte. 4. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs moyens d'alerte (20), chacun de ces 25 moyens d'alerte (20) étant associé à un seuil d'alerte spécifique. 5. Dispositif (1) selon l'une quelconque des deux revendications, caractérisé en ce qu'un moyen d'alerte (20) est apte à fournir une alerte visuelle et/ou une alerte sonore et/ou une alerte 30 haptique aux passagers du véhicule lorsque le signal franchit un seuil d'alerte. 2903349 14 6. Dispositif (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen d'alerte (20) apte à fournir l'alerte haptique permet la vibration du siège ou d'une partie du siège, et/ou la prétention alternée de la ceinture, et/ou l'activation d'une pédale haptique. 5 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'un moyen d'alerte (21) est apte à fournir une alerte visuelle et/ou sonore, perceptible depuis l'extérieur du véhicule et/ou à destination du centre de secours le plus proche, lorsque le signal 10 franchit un seuil d'alerte. 8. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (2) est fixé de manière réglable par coulissement le long de la ceinture de sécurité. 9. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (2) est fixé de manière amovible sur la ceinture de sécurité, ou est fixé de manière inamovible dans l'épaisseur même d'un baudrier que comporte la ceinture de sécurité. 20 10. Procédé d'amélioration de la sécurité d'un véhicule automobile comprenant une détection et une acquisition de données relatives à l'état physiologique du conducteur par un capteur (2) disposé sur une ceinture de sécurité du conducteur, le traitement des données 25 pour constituer un signal, la comparaison de ce signal avec un seuil de commande, caractérisé en ce que il comporte également une adaptation du comportement d'au moins un organe de commande et/ou du comportement d'au moins un organe de sécurité du véhicule lorsque le signal franchit le seuil de commande. 30