Brevet FR2906918A1 — publié le 20080411

La présente invention a pour objet l'évolution du dispositif d'aide à la conduite et au respect des limitations de vitesse (titre délivré le 9 juin 2006 sous le n 04 02777) avec enregistrement de la vitesse de véhicule routier sur tous leurs parcours, en association avec une imagerie de type diaporama ou vidéo ; la présente invention développe un nouveau concept de relation homme-machine qui permet une sélection directe de la vitesse souhaitée et crée des automatismes vers les équipements de régulation de vitesse . Le dispositif selon l'invention est destiné d'une part à offrir un choix direct parmi des vitesses-seuils programmées pour atteindre et rouler précisément à la vitesse imposée par la signalisation verticale, et d'autre part à apporter la preuve par le conducteur, de la vitesse de son véhicule lors de tous ses déplacements et donc plus particulièrement à un endroit faisant l'objet d'une contestation. Le dispositif, en apportant les images des parcours réalisés, avec les dates heures et diverses informations, trouve les applications les plus diverses : accidentologie, suivi dynamique d'un parc de véhicules etc L'invention relève du domaine des transports et de la sécurité. En terme de sécurité, elle permet de respecter strictement les limitations de vitesse ce qui est un des éléments majeurs en terme de sécurité routière. Elle est destinée aux professionnels de la route et aux particuliers, aux Véhicules Légers et aux Poids Lourds, aux nouveaux conducteurs et aux plus expérimentés souhaitant se déplacer en toute sérénité, avec l'assurance de rouler à la bonne vitesse en conformité avec la vitesse demandée par la signalisation routière et d'être en mesure d'en apporter la justification. Le dispositif est destiné à être produit industriellement pour équiper les véhicules en monte d'origine ; mais il peut aussi être produit en accessoire complémentaire solo, soit associé au dispositif de régulation de vitesse ou encore associé à un autre équipement utilisant les mêmes ressources, (mémoire de masse et moniteur) tels multimédia ou GPS. Il existe des appareils, notamment pour les poids lourds, enregistrant la vitesse instantanée, et on ne peut guère y retrouver que le nombre et la durée des arrêts et la vitesse maximale ; on ne dispose d'aucune information par rapport au profil routier et à sa localisation ; le véhicule circulant à 80 km/h était il sur autoroute, sur route ou en agglomération ? Le dispositif selon l'invention va permettre de mémoriser pour une visualisation à la demande, et/ou une restitution sur un support adapté, les trajets réalisés avec les informations vitesses par rapport à sa position. La localisation se fait par imagerie ; le dispositif commande l'incrustation dans l'image saisie face à la route, des informations essentielles suivantes : date, heure-minute-seconde, kilométrage total et journalier au mètre près, vitesse instantanée, vitesse moyenne, son sens c'est à dire si la vitesse est croissante ou décroissante, le palier de vitesse-seuil franchi, la vitesse maximale depuis la saisie précédente, enfin le positionnement de la commande du clavier 05 10 15 20 25 30 35 40 2906918 2 d'automatismes vers le régulateur. La combinaison de ces différentes données permet d'appréhender la vitesse à un endroit quelconque sur tous les déplacements. Le palier-seuil : Mêrne si des stockeurs numériques peuvent enregistrer une semaine de route non-stop avec une capacité de 120 giga-octets, soit environ dix mille kilomètres, pour des raisons de coût de réalisation il demeure préférable d'économiser les capacités de mémoire pour la vidéo, et on peut se satisfaire d'images établies à différents paliers-seuils programmables ; ceux-ci sont dans un premier temps au nombre de seize, et positionnés aux vitesses suivantes en km/h : 0, 30, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, x. Quel que soit le vocabulaire utilisé , le concept du procédé ou son dispositif fonctionne selon des seuils de vitesse dits paramétrables ou programmables, le concept demeure inchangé si on utilise des terminologies telles que vitesse étalon, vitesse de consigne ou encore si ces seuils sont fixés une fois pour toute. Dans le texte qui suit, on désignera par régulateur de vitesse tout système permettant au véhicule de conserver et de réguler sur une vitesse instantanée dès la réception d'un ordre, que l'utilisateur relâche ou maintienne l'accélérateur ; ce système de régulation est capable de faire varier cette vitesse de consigne vers le haut ou vers le bas, selon un pas variable ; ces variations du point de consigne sont obtenues à partir de commandes manuelles. Le dispositif selon l'invention permet d'automatiser ces différentes commandes, ordre de stabilisation de la vitesse et variation du point de consigne, à partir de seuils de vitesse paramétrés, ceci à partir des sollicitations par l'utilisateur d'un seul clavier, et dans la meilleure exploitation sans avoir à solliciter l'accélérateur, ni quitter les yeux de la route. Selon la terminologie utilisée, le procédé selon le concept de seuils multiples de vitesse, s'applique à l'automatisation de tout système quelle que soit son appellation : stabilisateur de vitesse, consignateur de vitesse, limiteur ou limitateur de vitesse etc ; et quelle que soit l'action menée par la machine pour modifier la vitesse : si l'action sur un papillon est la plus courante, le concept de l'invention demeure si cette modification de vitesse est obtenue par une variation de la course des soupapes, des temps ou pression d'injection, modification des paramètres d'allumage, etc, ou combinaison de ces actions. Le régulateur de vitesse associé au dispositif selon l'invention disposera de préférence, de grandes performances ; en particulier, il sera capable de réguler à n'importe quelle vitesse demandée, y compris à zéro km/h ; L'association du dispositif et d'un tel régulateur, permet à l'utilisateur à l'arrêt, ayant choisi une. vitesse seuil sur le clavier, après avoir lâché le frein, d'aller réguler directement et précisément à cette vitesse-seuil sélectionnée et ce, même sans solliciter l'accélérateur (selon une accélération prédéfinie). 2906918 3 L'utilisateur est informé selon la configuration des paramètres d'exploitation choisis, tête-haute de la vitesse instantanée , du dernier seuil franchi et de son sens, d'autre part auditivement par des bips sonores programmables en fréquences et en volume selon le seuil ; l'avertissement de 05 franchissement de seuils caractéristiques constitue une aide nouvelle à la conduite en permettant de superviser la réalisation des commandes lancées sur le clavier à vitesses-seuil qui sollicite automatiquement le régulateur de vitesse du véhicule ou encore sous le contrôle de l'automate intégré au dispositif. Pour expliciter deux exemples : en vitesse décroissante, le franchissement du seuil 50 km/h commande automatiquement la régulation à cette vitesse si la touche correspondante du clavier 10 est enfoncée , régulation immédiatement inhibée par une action sur le frein, l'accélérateur ou une reprise manuelle du dispositif ; autre exemple : le véhicule atteint la vitesse et le seuil de 130 km/h, ce seuil ayant été sollicité sur le clavier, le dispositif l'indique au conducteur comme décrit ci-dessus, et le dispositif envoie la commande de stabilisation au régulateur de vitesse. Le dispositif comprend un 15 clavier de commande à vitesses-seuils multiples qui permet à l'utilisateur de solliciter et de passer instantanément d'une vitesse- seuil à n'importe quelle autre, de relancer l'automaticité programmée sur un seuil à un autre; exemple : le véhicule roule à 130 et trouve une zone limitée à 90, la seule action sur la touche 90, désactive le seuil de 130, le dispositif envoie des commandes pour réduire la vitesse et enverra l'ordre de stabilisation pour réguler à 90 km/h, dès que cette 20 vitesse sera atteinte. L'utilisateur peut solliciter manuellement le dispositif, à tout moment en forçant la commande de capture d'image, unique ou en mode rafale, La capture d'images pourra aussi être commandée par tout accessoire embarqué : système airbag, détecteur de changement d'assiette, alarme volumétrique ou encore lors de la 25 sollicitation d'un multimédia embarqué. Architecture et fonctionnement détaillé du dispositif en version de base : •Contact et alimentation : au contact ou à la mise en route du moteur, le dispositif est mis sous tension sans action de l'utilisateur et devient automatiquement opérationnel ; il active tous les périphériques. •Information vitesse : en l'absence d'autorisation de cinémomètre hertzien et 35 aussi pour des raisons de coût, le dispositif reçoit l'information vitesse par un capteur placé sur le véhicule à créer ou existant de type mécanique, électrique ou en provenance d'un calculateur : ABS ou ordinateur de bord ; la quantification de l'information vitesse requiert la plus grande précision, pour obtenir une précision voisine de 1% ; le dispositif permettra un ajustage non pas global, mais selon une méthode par palier pour s'affranchir de toute dérive ; l'étalonnage puis le 40 plombage, ne seront possibles que par un organisme certifié. La vérification par 30 05 10 15 20 25 30 35 40 2906918 4 l'utilisateur à vitesse constante demeure toujours possible ; il dispose d'un véritable odomètre , les totalisateurs de distance donnent le mètre près. •Etage quantification : après adaptation du signal vitesse au dispositif, le calculateur intégré détermine la vitesse instantanée, son sens, si elle augmente ou diminue, et incrémente un compteur kilométrique journalier remis automatiquement à zéro chaque jour à zéro heure ou selon le choix de l'utilisateur, et un compteur totalisateur sans remise à zéro. La vitesse moyenne et la vitesse maximale entre deux saisies consécutives sont élaborées. Tous ces éléments sont numérisés et mis en forme pour les étages suivants. •Etage comparateur : l'information vitesse ayant été quantifiée, elle est transmise à cet étage comparateur pour être comparée à seize paliers-seuils ; on rappelle que le nombre et la valeur de ces seuils ne seront définis ou paramétrables que selon la réalisation ; le franchissement d'un seuil provoque l'activation des périphériques d'aide à la conduite et sollicite la commande de stockage vidéo. Cette commande remet à zéro la lecture de la vitesse maximale dans l'étage quantificateur. Le comparateur est constitué de telle manière que toute transitoire et tout bagotement soient exclus en cas de vitesse constante autour d'un seuil ; l'hystérésis ou offset des vitesses seuils sera défini selon les modes de réalisation, en général voisin du pas de récupération du régulateur de vitesse. •Les périphériques d'aide à la conduite sont intégrés au boîtier du dispositif ou déportés. Ils sont tous paramétrables . En provenance de l'étage quantification, les informations vitesses instantanée et sens , et en provenance de l'étage comparateur le dernier seuil franchi sont affichés sur le dispositif et/ou en projection tête-haute. Au franchissement d'un seuil, il y a émission d'un signal sonore modulable en volume et en fréquences, et selon le positionnement du clavier activation de la sortie pour la commande de stabilisation du régulateur de vitesse. •Parmi les périphériques, selon les différents types d'exploitation, un moniteur permet de visualiser et de contrôler la dernière saisie du stockeur vidéo, de choisir et de prendre en loupe une incrustation, vitesse instantanée ou vitesse moyenne par exemple ; c'est à l'aide de ce moniteur que l'on pourra lancer l'automate sur des parcours déjà réalisés ou en mémoire, et en assurer et valider le synchronisme. *L'étage de stockage vidéo : Au franchissement d'un seuil et à chaque activation d'une touche du clavier de commande du régulateur, l'étage comparateur ou le clavier envoient une commande d'activation à l'étage de stockage vidéo qui déclenche la saisie immédiate d'une image par la caméra face à la route, image sur laquelle sont incrustées avant archivage, les informations disponibles suivantes : la vitesse instantanée, le sens, les 05 10 15 20 25 30 35 2906918 vitesses moyenne et maximale sur le tronçon réalisé depuis la saisie précédente, la vitesse-seuil en clair, les kilométrages au mètre près, la date, les heure minute seconde, d'autre part l'état d'activation d'une touche sur le clavier : une touche a été sollicitée, le clavier régulateur est dit ON ( aucun seuil demandé il est dit OFF) en incrustation on précise quel est le seuil demandé, quel est le seuil quitté et si le seuil (demandé) est atteint ; enfin, toujours en incrustation, deux bargraphes dorment les efforts sur l'accélérateur, l'un côté utilisateur, l'autre côté régulateur. La commande de cet étage stockage vidéo, peut être activée dans diverses utilisations : un bouton déporté permet à l'utilisateur de saisir une image à tout instant, de passer en mode rafale si le bouton est maintenu ; c'est aussi un accès pour le multimédia ou toute commande extérieure . •L'étage de stockage de données : son rôle est une acquisition et la mémorisation des informations présentées lors des commandes de l'étage vidéo. Le traitement de ces données permet grâce à un logiciel de fournir les diagrammes des vitesses seuils franchies en ordonnées, et le temps en abscisses ; ces informations complètent utilement l'imagerie et y facilitent la recherche. Ces enregistrements sont indépendants de l'état de fonctionnement du stockeur vidéo. Les données de cet étage seront reprises pour les restitutions de parcours et lancer l'automate dans le cas de parcours mémorisés. •Les différents étages sont sous contrôle d'un étage d'exploitation qui permet à l'utilisateur grâce à un menu déroulant, de paramétrer l'ensemble des fonctionnalités des périphériques, de modifier chaque valeur initiale ou d'y revenir globalement. *Le clavier de commande : Selon différents modes de réalisation, le clavier peut prendre les aspects et l'ergonomie les plus variés ; dans une réalisation minorée, les seuils pourraient être successivement affichés et sélectionnés à l'aide d'une molette ou d'un levier de type séquentiel ; pour optimiser la relation homme-machine, on préfère un accès direct dans le choix du seuil, voire un clavier aux touches sensorielles pour modifier sa vitesse sans quitter les yeux de la route ; selon le choix de réalisation, les touches du clavier peuvent être positionnées voire disposées sur le volant , sur un commodo, ou sur la console centrale ; les touches utilisées sur route et sur autoroute peuvent être séparées. Dans tous les cas il sera plus confortable que chaque touche correspondant à un seuil, soit directement identifiable et lisible : elle recevra une double signalisation, par led par exemple, seuil demandé et seuil atteint. L'enclenchement d'une touche ne se manifeste pas nécessairement par son enfoncement, mais plutôt par sa signalisation seuil demandé. Les vitesses-seuil proposées sur les touches du clavier sont judicieusement choisies parmi celles analysées au niveau de l'étage comparateur . 05 15 20 25 30 35 40 2906918 6 Quelque soit le mode de réalisation, dans le principe, chaque touche du clavier permet de faire la coïncidence , analogique ou numérique, entre une vitesse-seuil de référence et la vitesse instantanée : /en l'absence de coïncidence, quelle que soit la cause de cette non coïncidence, des commandes (sous forme d'impulsions en général, et émises pour un générateur d'impulsions dans ce cas) vont être émises par le dispositif : 1 er cas : un nouveau seuil, supérieur au précédent a été choisi ou il y a eu action sur le frein, le dispositif lance une séquence de rattrapage, en phase accélération, les impulsions sollicitent le système régulateur accès accélération. 2^d cas : Si le nouveau seuil choisi est inférieur au seuil quitté, ou s'il y a eu action sur l'accélérateur, il faut réduire la vitesse, les impulsions sont aiguillées vers le régulateur accès décélération, et relayées vers les dispositifs de freinage. Ces différentes commandes , impulsionnelles ou numérisées, fonctionnent selon des rampes ou pentes paramétrables : pente directement modulable soit par l'utilisateur à l'aide d'une molette, soit paramétrée dans le menu ou encore sous contrôle d'un accéléromètre ; l'accélération et la décélération sont paramétrées de façon bien distincte, séparément. /à la coïncidence entre la vitesse de référence correspondant à la touche du clavier seuil demandé et la vitesse instantanée, une commande de stabilisation de vitesse est automatiquement émise par le dispositif vers le régulateur (une impulsion de 1000 ms par exemple) , la led de touche, seuil atteint, s'allume. On rappelle que le stockeur vidéo est alors sollicité. Il est souhaitable que l'utilisateur dispose de la visualisation de ces deux différentes commandes pour être informé du bon fonctionnement du dispositif : quand le dispositif est en recherche de seuil et quand ce seuil est atteint. /Alarmes hors seuils : Le seuil de vitesse demandé ayant été atteint, l'écart entre la vitesse de référence et la vitesse instantanée demeure analysé en permanence ; dans le cas d'une action sur l'accélérateur ou en cas d'échec du système de recherche de coïncidence dans le délai imparti, le dépassement de l'écart par rapport à une valeur paramétrée, pour chaque seuil ou globalement, provoque une alarme sonore et la commande d'activation de l'étage vidéo. Commandes automatiques du clavier : Mode automatique enregistré : fonctionnement sous automate. L'étage de données dispose de toutes les données incrustées dans le diaporama ; on rappelle donc que sont connues, au mètre près, les distances 05 10 20 25 30 35 40 2906918 7 auxquelles le clavier a été sollicité, la distance parcourue pour atteindre une vitesse choisie, enfin la distance parcourue à cette vitesse ; lors d'un parcours à l'identique, l'utilisateur sollicite le dispositif qui actionne son automate, celui-ci va relancer les mêmes commandes qui avaient été initialisées lors d'un premier parcours ou de ce parcours le plus récent, selon les mêmes distances donc au mètre près ; ce qui permet de refaire le trajet identique au passage précédent, de réguler à la même vitesse aux mêmes endroits, sans solliciter cette fois ni le clavier ni l'accélérateur. On utilise le moniteur pour se synchroniser sur une vue d'un diaporama, au départ et lancer l'automate. L'étage de données permet de nommer et de mémoriser des parcours pour un rappel plus rapide sur une vue de synchronisme de départ. Le dispositif rattrapera automatiquement les variations de distance à chaque arrêt obligatoire du parcours, initialisé par la touche zéro du clavier lors du passage précédent ; il y a synchronisation de l'automate par action manuelle sur une touche-seuil, si ce seuil est celui qui était attendu (ou passé) selon la distance, dans ce mode automatique ; On contrôle que les seuils demandés sont bien atteints aux mêmes endroits, faute de quoi, le système passe en alarme hors seuil. Un nouveau passage permet de réinitialiser le parcours appelé, d'enregistrer les modifications éventuelles, rafraîchir et affiner les données. Nota : Il est possible de fonctionner sous automate même si le parcours n'a pas été initialisé au clavier, la reproduction du parcours sera réalisée avec les seuils du clavier et des seuils hors clavier qui peuvent être bien plus nombreux en fonction de la précision souhaitée. > Mode automatique données externes Les données ne sont plus celles de l'étage interne ; les données acquises par un autre utilisateur avec un dispositif compatible, sont fournies au calculateur via un support quelconque clé USB ,micro carte MMC. Les données peuvent aussi être récupérées via le multimédia et le système de téléphonie embarqués, dans une banque de données. Dans tous les cas , le lancement de l'automate et sa synchronisation sont traitées comme dans le premier mode. > Mode à commandes externes Les seuils du clavier sont sollicités par un dispositif externe qui force (en général à la baisse seulement) un nouveau seuil. Exemple : cas des zones à risques surveillés par des systèmes GPS ; forçage au seuil demandé par le dispositif GPS. - Mode à commandes vocales Comme pour le mode à commandes externes, le dispositif externe est, cette fois, un module d'analyse reconnaissance vocale qui commandera le clavier. 05 10 15 25 30 35 40 2906918 8 ^ Dans tous les modes automatiques, la visualisation des commandes , les informations sonores et la lisibilité des touches à la progression des seuils sont intégralement conservées ; l'action sur une touche du clavier demeure prioritaire ou constitue une tentative de synchronisme ou une reprise manuelle. ^ Dans tous les modes automatiques, la saisie et l'enregistrement vidéo et des données sont actifs comme pour un parcours quelconque. ^ Hiérarchie et conflits : parmi les différents modes en service au même instant, c'est le mode le moins disant qui est le mode prioritaire. On rappelle que l'accélérateur et le frein demeurent toujours intégralement disponibles. • Périphérique GPS. Les fonctionnalités de systèmes GPS sont complémentaires au dispositif ; la précision et la disponibilité des systèmes confortent cette notion de complémentarité. Elles corroborent les informations de vitesse et de distance. Les informations de localisation, coordonnées Lambert par exemple, peuvent être ajoutées en incrustation sur les vues du diaporama, selon la logique précédemment établie, saisie au franchissement des vitesses seuil ou sollicitation du clavier. Selon des modes particuliers de réalisation : *Si la mémoire est suffisante pour l'option vidéo permanente, le dispositif y intègre ses informations en permanence. •Le positionnement des caméras sur le véhicule et leur nombre sont indépendants du dispositif proprement dit. •Le dispositif peut utiliser plusieurs caméras de type infrarouge ou non. •Le dispositif peut être intégré partiellement ou totalement à l'ordinateur de bord ou à l'un de ses périphériques ; selon les choix de réalisation, les différents étages et le clavier du dispositif peuvent être raccordés au bus-scan et sous contrôle d'un processeur central. • Le nombre de paliers paramétrables peut évoluer selon les besoins à la baisse pour une plus grande autonomie avec la même capacité de stockage, ou à la hausse pour une meilleure précision. Le dispositif dans une version donnée ne pourra qu'analyser un certain nombre de paliers. •L'étage de stockage vidéo est externe au dispositif et/ou il est équipé de plusieurs caméras. Le stockage de l'imagerie se fait selon les supports les mieux adaptés économiquement et disponibles sur le marché : mémoire de masse, DVDRW 05 10 15 20 2906918 9 •Le clavier à seuils permet d'afficher directement la vitesse à laquelle l'utilisateur souhaite rouler, le régulateur permettant alors d'atteindre et de maintenir cette vitesse sous les ordres du dispositif. Selon l'environnement choisi, de nouvelles fonctionnalités sont possibles : La qualité-image de l'imagerie est directement et aisément réglable par l'utilisateur qui peut ainsi passer de la qualité standard, figée à la mise sous tension, à une qualité photo. Le dispositif est connecté au multimédia embarqué. Le dispositif met à sa disposition les informations et déclenche sa commande. On obtient une fonction de vidéo-surveillance et de localisation du véhicule. Des images sont expédiées en mode automatique par les dispositifs embarqués ou en mode interrogation à distance. Dans cette fonctionnalité de vidéo-surveillance, la capture d'images peut être alors confiée en alternance asymétrique à une seconde caméra d'habitacle et les images faites, toutes les secondes par exemple, (face à la route û habitacle) expédiées via un réseau de téléphonie mobile en conférence pour en assurer la sauvegarde sur un serveur et les avoir en direct sur un terminal choisi et adapté. On peut ainsi suivre le parcours réalisé avec un véhicule volé sans action au moment du vol, il suffit d'interroger le dispositif pour visualiser le parcours choisi . Des actions de télécommande peuvent aussi être envoyées (arrêt du véhicule par exemple). Le dispositif est adaptable dans les domaines maritime et aéronautique. 30 35 40 05 10 15 20 25 30 REVENDICATIONS 1) Procédé d'aide à la conduite et au respect des limitations de vitesse, caractérisé par la saisie et l'enregistrement d'une image face à la route, au franchissement de seuils de vitesses prédéfinis selon des valeurs paramétrables et à chaque sollicitation du clavier de commandes multiseuils et caractérisé par l'intégration dans l'image saisie face à la route, des informations distances, temps et vitesses, kilométrages et position des automatismes lancés sur le clavier de commandes multi-seuils. 2) Dispositif embarqué d'aide à la conduite et au respect des limitations de vitesse selon la revendication précédente, caractérisé par un étage comparateur programmable ayant à son entrée la vitesse réelle avec une grande précision et à sa sortie la commande des étages suiveurs activés au franchissement de seuils de vitesse selon les paramètres choisis. 3) Dispositif d'aide à la conduite et au respect des limitations de vitesse selon la revendication précédente, caractérisé par l'enregistrement et l'affichage de la vitesse réelle , du dernier seuil de vitesse franchi, de la vitesse maximale entre deux seuils et caractérisé par l'émission sonore de bips avertisseurs programmables au franchissement des seuils de vitesse définis, ou lors d'écart de dépassement avec le seuil sollicité. 4) Dispositif d'aide à la conduite et au respect des limitations de vitesse selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte un clavier ou autre interface homme-machine similaire, permettant la commande ou l'inhibition du régulateur de vitesse selon les valeurs seuils programmées; l'action sur le clavier provenant soit directement de l'utilisateur, soit sous contrôle de l'automate par reproduction d'un parcours précédemment réalisé ou à partir de données routières quelle qu'en soit l'origine, soit encore sous l'action d'un autre dispositif, commande vocale, système GPS ou multimédia embarqué. Revendications V.2