Brevet FR2926909A1 — publié le 20090731

Domaine de l'invention La présente invention concerne un équipement indépendant, d'enregistrement de certains paramètres de fonctionnement d'un véhicule automobile propres à un conducteur. Etat de la technique Les véhicules actuels sont équipés de multiples capteurs pour déterminer les paramètres de fonctionnement et les fournir à un processeur qui gère le fonctionnement du véhicule, c'est-à-dire le fonctionne-ment du moteur, celui des freins et différents systèmes d'aide au conducteur tels que les systèmes ABS, ESP, ou encore des systèmes de régulation de vitesse, d'assistance aux manoeuvres de rangement dans un emplacement de stationnement et les systèmes de sécurité. Parmi ces capteurs, certains déterminent l'accélération longitudinale, l'accélération transversale ou les composantes de ces accéléra- tions pour mettre en oeuvre des systèmes de protection ou d'assistance à la conduite ou encore de conduite automatique dans des situations difficiles. Mais les informations fournies par ces capteurs ne sont disponibles que dans le processeur du système de gestion du fonctionne- ment du véhicule. On ne peut en disposer simplement pour connaître le mode de conduite d'un conducteur. Il existe certes la possibilité inverse, c'est-à-dire que le conducteur a le choix dans certains cas, entre une conduite sportive ou une conduite économe en carburant. Ces modes de fonctionnement corres-pondent à des programmes du système de commande du véhicule et imposent certaines limites ou certains critères aux paramètres de fonctionnement du véhicule pour faire réagir le véhicule plus rapidement ou plus en souplesse à certaines demandes du conducteur. Mais à l'intérieur des limites ainsi définies par les programmes, le conducteur reste libre de ses manoeuvres et aucune trace n'est conservée de son manoeuvre. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un équipe- ment simple, indépendant, qui s'installe dans un véhicule automobile d'une manière pratiquement quelconque et permette d'enregistrer les réactions du conducteur, sa façon de conduire, pour lui fournir des infor- mations sur le mode de conduite et lui permettre de le corriger ou de l'améliorer, notamment pour des jeunes conducteurs n'ayant pas d'expérience particulière. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention concerne un équipement indépendant, d'enregistrement de certains paramètres de fonctionnement d'un véhicule automobile propres à un conducteur, caractérisé en ce qu' il comprend - un accéléromètre en trois dimensions 3D, exposé à l'accélération du véhicule, installé de manière quelconque dans le véhicule, io - un microprocesseur relié à l'accéléromètre et définissant un système d'axes de coordonnées, orientés selon les directions principales du véhicule (direction verticale, direction longitudinale, direction transversale) pour définir les composantes verticales, longitudinale et transversale de l'accélération à partir des données fournies par 15 l'accéléromètre, - un moyen d'autorisation d'accès pour identifier l'utilisateur et enregistrer les paramètres de fonctionnement générés par le mode de conduite de l'utilisateur, - un programme de fonctionnement pour 20 * définir l'accélération dans le système de coordonnées, associé au véhicule, et * enregistrer les composantes de l'accélération dans le système de coordonnées du véhicule L'équipement selon l'invention est d'une réalisation particu- 25 lièrement particulièrement simple et ne nécessite aucun accès au système de commande et de fonctionnement du véhicule ; il est indépendant de celui-ci et détermine de façon indépendante les paramètres de fonctionnement qu'il souhaite recueillir pour les enregistrer ou les exploiter. Il ne risque pas de perturber le fonctionnement normal et 30 peut s'appliquer à n'importe quel véhicule, quelles que soient les possibilités de gestion ou de fonctionnement programmé, automatique ou non. De façon particulièrement avantageuse, cet équipement comprend un boîtier muni d'une fiche d'allume-cigare pour alimenter l'équipement, ce boîtier logeant l'accéléromètre 3D, le microprocesseur et 35 le moyen d'autorisation d'accès. Ainsi, l'équipement peut se placer très simplement dans la prise de l'allume-cigare sans nécessiter de précaution particulière ; quelle que soit l'orientation de la prise de l'allume-cigare ou d'une prise informa- tique équivalente, équipant de plus en plus les véhicules. L'équipement se limite à un simple boîtier de petites dimensions qui se place dans la prise d'alimentation électrique sans se préoccuper de l'orientation du boîtier. Le boîtier définit automatiquement le système de coordonnées du véhicule en se repérant par rapport à la direction verticale qui est certainement celle de l'axe (Z) du système de coordonnées du véhicule. Puis, en saisissant l'accélération du véhicule et en traitant les composantes horizontales, dans les conditions de fonctionnement normales ou initiales, il pourra ainsi définir par un algorithme, la direction longitudinale du véhicule en calculant la position du vecteur d'accélération par rapport au système de coordonnées de l'accéléromètre et en faisant une rotation autour de l'axe vertical. Le système de coordonnées du véhicule étant maintenant défini ainsi automatiquement dans l'équipement, celui-ci pourra fournir des paramètres de fonctionnement tels que l'accélération du véhicule ou plus exactement les composantes de l'accélération du véhicule par rapport à ce système de coordonnées attaché au véhicule. Suivant le mode de fonctionnement du véhicule, il aura principalement une accélération longitudinale. Mais pour certaines manoeuvres, par exemple les virages, l'accélération du véhicule se décompose en une accélération longitudinale et une accélération transversale. L'accélération verticale est dans la plupart des cas sans intérêt pour l'utilisation qui est faite des paramètres caractérisant le mode de conduite du conducteur mais sert à défini le plan dans lequel se si-tuent les deux autres axes de coordonnées attachés au véhicule. L'équipement étant destiné à enregistrer les paramètres de conduite d'un certain conducteur, il est personnalisé puisque ces para-mètres seront enregistrés. Le conducteur utilisant l'équipement s'identifie par le moyen d'autorisation qui connaît le code du conducteur et n'autorise le fonctionnement de l'équipement, c'est-à-dire l'enregistrement des paramètres qu'après avoir obtenu l'autorisation par l'utilisateur, par l'introduction de son code. Ce code peut être un code biométrique, un code mécanique chiffré ou un code électronique sous forme d'un badge RFI. Lorsque l'équipement est ainsi autorisé à fonctionner, il se 35 met en oeuvre, définit le système de coordonnées du véhicule puis enregistre les paramètres de conduite du conducteur. Suivant une autre caractéristique, l'équipement comporte un dispositif avertisseur sonore ou optique de manière à avertir le con- ducteur du dépassement de certains seuils préalablement fixés ou enregistrés de manière définitive dans l'équipement. Il peut s'agir par exemple d'une vitesse limite ou encore de plages d'accélération que le conducteur ne devrait pas dépasser, accélérations tant dans la direction longitudinale que dans la direction transversale. Ces différentes informations enregistrées dans l'équipement peuvent être appelées de l'extérieure pour être par exemple enregistrées sur un disque ou être transférées à un ordinateur en vue d'une analyse détaillée d'un mode de conduite. A cet effet et notamment pour déterminer en plus de l'accélération, la vitesse du véhicule, il est intéressant que l'équipement comporte une prise GPS, GPRS pour permettre de localiser le véhicule et d'associer cette localisation aux paramètres enregistrés, et ainsi calculer la vitesse en plus des paramètres liés à l'accélération. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation de l'invention représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus d'un premier mode de réalisation 20 de l'invention, - la figure 2 est une vue de dessous correspondant à la figure 1, - la figure 3 est un schéma par blocs de l'équipement selon l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention 25 Selon les figures let 2, l'équipement est constitué par un boîtier 1 muni d'une fiche d'allume-cigare 2 pour se placer dans une prise d'allume-cigare et être alimenté à partir du réseau électrique embarqué du véhicule. Ce boîtier 1 comporte, sur sa face extérieure, un capteur 30 biométrique 3 permettant de saisir l'identité biométrique d'un utilisateur et une prise 4 pour le branchement d'un récepteur GPS ou GPRS ou pour relier le boîtier à un ordinateur pour intervenir sur celui-ci. Un bouton figure un moyen de réglage du volume sonore de l'avertisseur intégré au boîtier. La prise 4 sert également à 35 l'enregistrement des paramètres de fonctionnement de l'équipement ou à la lecture des enregistrements en utilisant un ordinateur. Selon la figure 3, l'équipement logé dans le boîtier 1 se compose d'un microprocesseur 10 relié à un accéléromètre à trois dimen-sions 11 (accéléromètre 3D). Cet accéléromètre fournit les composantes l'accélération qu'il mesure suivant trois axes de coordonnées. Le système de coordonnées de l'accéléromètre est un système d'axes x, y, z correspondant aux trois dimensions de l'espace. Le microprocesseur 10 est relié à un moyen d'autorisation d'accès constitué par un lecteur de code 12, notamment un lecteur d'empreintes biométriques 3. Il comporte également dans cet exemple, la prise GPS/GPRS 4 qui peut être reliée à un capteur GPS, GPRS 21 et la fiche d'alimentation sous forme d'une fiche d'allume-cigare 2 faisant partie du boîtier 1 pour le branchement sur le réseau électrique embarqué du véhicule 20. L'extraction des données est représentée schématiquement par le bloc 22. En fait, cette extraction peut utiliser comme déjà indiqué, la prose 4 pour être reliée à un ordinateur permettant de programmer le microprocesseur 10 et d'extraire les données enregistrées. Le microprocesseur 10 fonctionne avec des programmes notamment un programme d'orientation 13, un programme de reconnaissance de l'utilisateur 14 et un programme d'enregistrement des paramètres de conduite 15. Le microprocesseur 10 peut fournir des données à l'extérieur, par exemple à un PC. Il est également relié à un avertisseur 16 sonore 161 et/ ou optique 162. L'équipement indépendant d'enregistrement décrit ci-dessus est installé dans un véhicule, c'est-à-dire branché sur la prise d'allumecigare. Comme la position des prises d'allume-cigare est nullement stan- dardisée et peut se trouver à des endroits très différents d'un véhicule à l'autre, il n'y a pas d'orientation possible précise de référence qui permet-trait de positionner exactement l'équipement en l'orientant de manière appropriée. L'équipement est ainsi placé en quelque sorte de façon quelconque dans la prise d'allume-cigare. A partir des informations que l'accéléromètre 11 fournit, l'équipement détermine le système de coordon- nées (00, xo, yo, zo) attachées au véhicule c'est-à-dire l'axe vertical (z) du véhicule, son axe longitudinal (x) et, par voie de conséquence, son axe transversal (y) perpendiculaire au plan défini par son axe vertical (z) et son axe longitudinal (x) qui est horizontal lorsque le véhicule est dans les con- ditions d'utilisation habituelles. Le repérage du système de coordonnées (0o, xo, yo, zo) du véhicule par rapport au système de coordonnées (O, x, y, z) de l'équipement permet de transformer l'accélération mesurée par l'accéléromètre 11 de l'équipement dans son propre système de coordonnées (0, x, y, z) pour obtenir les composants de l'accélération dans le système de coordonnées (00, xo, yo, zo) du véhicule, qui est indépendant de celui, d'orientation quelconque, de l'équipement (ou de son boîtier 1). A partir de l'axe vertical (z) que l'équipement peut déterminer au repos, dès que l'équipement commence à fonctionner, surtout au moment de l'accélération initiale, l'accéléromètre 11 fournit une mesure d'accélération qui se situe dans la direction longitudinale (Oo, xo) du véhicule. A partir de cette accélération et de l'orientation du système de coordonnées (o, x, y, z) de l'accéléromètre 11, il est possible de définir et d'enregistrer le système de coordonnées du véhicule (Oo, xo, yo, zo) pour que les paramètres saisis ensuite soient définis par rapport au système de coordonnées du véhicule. Cela suppose que l'orientation de l'accéléromètre par rapport à l'orientation du véhicule ainsi définie ne change pas ce qui 15 n'est pas le cas en général. C'est pourquoi il est intéressant que le système de gestion de l'équipement refasse assez régulièrement la mise à jour de la position du système de coordonnées (0, x, y, z) de l'accéléromètre par rapport au système de coordonnées (Oo, xo, yo, zo) du véhicule, pour tenir compte de cette variation et de l'erreur que peut provoquer une modifica- 20 tion de l'orientation de l'équipement qui peut tourner ou pivoter autour de l'axe de l'allume-cigare. Le moyen d'autorisation d'accès 12 est de préférence un capteur biométrique 3. L'empreinte biométrique de l'utilisateur autorisé ou des utilisateurs autorisés est enregistrée dans l'équipement lors de la 25 première installation ou lors d'une initialisation. Le système fonctionne dans les conditions suivantes : - L'utilisateur introduit son code par le moyen d'autorisation d'accès 3, 12. - Ce code est enregistré comme celui de l'utilisateur autorisé dans la 30 mémoire du microprocesseur 10 pour être ultérieurement récupéré et être comparé à un code qui sera introduit lors d'une utilisation ultérieure. - Si l'empreinte ou le code fourni au moyen d'autorisation d'accès correspond au code enregistré, l'utilisateur est identifié comme étant auto- 35 risé à se servir de l'équipement qui pourra alors enregistrer les paramètres de fonctionnement du véhicule. Ces paramètres mettront notamment en évidence le mode de conduite de l'utilisateur, les accélérations ou décélérations brusques ou non, les accélérations transversales suivant la façon d'aborder les virages, etc. Ces informations sont, le cas échéant, filtrées pour ne retenir que les paramètres qui dépassent la plage autorisée des informations. En cas de dépassement, le processeur 10 pourra commander le moyen d'avertissement sonore et/ ou optique 16, 161, 162 pour attirer l'attention du conducteur sur le dépassement de la limite fixée . La mise en marche de l'équipement est, de préférence, automatique une fois que le conducteur a introduit son code personnel. io L'arrêt de l'enregistrement de l'équipement peut également se faire de façon programmée, automatiquement d'abord par une mise en veille au cas où l'accélération est rigoureusement nulle, en particulier la composante de l'accélération dans la direction verticale (zo), puis la coupure du système après un temps de veuille prédéfini, temps de veille au cours duquel le 15 système peut être réveillé. Même si la capacité de la mémoire est suffisante pour per-mettre des enregistrements de plusieurs heures voire plusieurs jours au total, il est indispensable qu'à chaque remise en route du véhicule, l'utilisateur autorisé soit obligé de mettre en service l'équipement en intro- 20 duisant son code personnel de façon à être certain que l'enregistrement des paramètres de conduite soit bien associé au conducteur autorisé si l'équipement est utilisé par plusieurs personnes. Il est intéressant, pour éviter que l'utilisateur ne soit obligé lui-même d'arrêter l'enregistrement, ce qu'il risque d'oublier, que 25 l'enregistrement dépende de la composante verticale de l'accélération. En effet, lorsque la vitesse di véhicule est stabilisée, les variations de vitesse peuvent être très faibles et donc la composante de l'accélération dans la direction longitudinale du véhicule sera quasi nulle alors que ses composantes transversale et surtout verticale, continuent d'exister et de varier à 30 cause des secousses et des mouvements de suspension. L'existence de la composante verticale variable de l'accélération est une preuve de la circulation du véhicule, c'est-à-dire du fait que le véhicule n'e soit pas arrêté. L'horloge interne de l'équipement permet d'enregistrer les paramètres en fonction du temps et, le cas échéant, d'associer une date et 35 une heure à l'enregistrement global ou à certains évènements particuliers de l'enregistrement. L'équipement selon l'invention est un moyen très utile pour éduquer les conducteurs pour leur permettre d'acquérir un mode de con- duite plus conforme à certaines règles d'utilisation d'un véhicule, par ex pour éviter les accélérations et décélérations brusques et souvent inutiles. L'équipement permet également de faire des statistiques à long terme sur les modes d'utilisation des véhicules, informations qui peuvent être utiles pour les constructeurs et les assurances. REVENDICATIONS 1 °) Equipement indépendant d'enregistrement de certains paramètres de fonctionnement d'un véhicule automobile propres à un conducteur, caractérisé en ce qu' il comprend - un accéléromètre en 3D (11), exposé à l'accélération du véhicule, installé de manière quelconque dans le véhicule, - un microprocesseur (10) relié à l'accéléromètre (11) et définissant un système d'axe de coordonnées (0, xO, y0, zO), orienté selon les directions principales du véhicule (direction verticale zO, direction longitudinale xO, direction transversale y0) pour définir les composantes longitudinale et transversale de l'accélération à partir des données fournies par l'accéléromètre, - un moyen d'autorisation d'accès (3, 12) pour identifier l'utilisateur 15 et enregistrer les paramètres de fonctionnement des produits par l'utilisateur, - un programme de fonctionnement (13, 15) pour * définir l'accélération dans le système de coordonnées associé au véhicule, et 20 * enregistrer les composantes de l'accélération dans le système de coordonnées du véhicule. 2°) Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' 25 il comprend un boîtier (1) muni d'une fiche d'allume-cigare (2) pour alimenter l'équipement, ce boîtier logeant l'accéléromètre 3D (11), le microprocesseur (10) et le moyen d'autorisation d'accès (3, 12). 30 3°) Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'autorisation d'accès (3, 12) est un capteur biométrique, un moyen de codage mécanique ou un moyen de codage électronique RFI. 35 4°) Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte en plus une prise GPS, GPRS (4) pour localiser le véhicule et associer la localisation aux paramètres. 2926909 io 5°) Equipement selon la revendication 4, caractérisé en ce que le microprocesseur (10) calcule la vitesse en plus des autres paramètres et enregistre la vitesse en fonction du temps. 5