Brevet FR2947769A1 — publié le 20110114

Domaine de l'invention La présente invention concerne un système d'assistance de conduite d'un véhicule automobile et un procédé d'assistance met-tant en oeuvre ce système. L'invention concerne un système d'assistance pour un véhicule automobile, comprenant : - une installation de saisie pour la saisie optique de l'environnement du véhicule automobile, - une installation d'avertissement pour générer un signal d'avertisse- ment, et - une installation d'exploitation pour analyser le comportement actuel de conduite du conducteur à partir de l'environnement saisi du véhicule et demander à l'installation d'avertissement, de générer un signal d'avertissement si l'installation d'exploitation constate une dérive du comportement de conduite par rapport à un comportement de consigne, L'invention concerne également un procédé d'assistance d'un conducteur de véhicule automobile comprenant les étapes de pro-cédé suivantes : - saisie optique de l'environnement du véhicule, - analyse du comportement actuel de conduite du conducteur sur le fondement de l'environnement saisi du véhicule, et - émission d'un signal avertisseur dans la mesure où l'on constate un écart entre le comportement de conduite et un comportement de consigne. Etat de la technique Des études scientifiques ont montré qu'entre dix et vingt pourcents des accidents de circulation graves résultent d'une fatigue excessive ou d'un défaut d'attention des conducteurs. Pour éviter les accidents on utilise ainsi de plus en plus des systèmes d'assistance permettant de surveiller le conducteur ou de détecter une déviation par rapport à un comportement de consigne. De tels systèmes sont appliqués actuellement surtout aux véhicules correspondant à la classe supérieure. 2 Les systèmes actuels de détection de l'état du conducteur utilisent principalement des systèmes de caméras saisissant le visage du conducteur du véhicule et détectant le battement de ses paupières. Cela permet de déceler si le conducteur se trouve dans un état de som- meil très bref, de façon à l'avertir suffisamment à temps. On connaît également des systèmes d'assistance utilisant une caméra frontale détectant optiquement l'environnement frontal du véhicule et à partir des traces des voies de circulation, on détermine la position du véhicule dans une voie de circulation. De tels systèmes dé- terminent l'aptitude à la conduite du conducteur à partir du suivi des voies de circulation et ils génèrent un signal d'avertissement en cas de fatigue. Mais, l'inconvénient de ce système est d'utiliser une caméra frontale relativement coûteuse et de ce fait il se limite de nos jours aux véhicules de luxe. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un système d'assistance perfectionné de véhicule automobile permettant d'exécuter un meilleur procédé d'assistance au conducteur d'un véhicule. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un système d'assistance du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'installation de saisie est réalisée pour saisir l'environnement côté arrière du véhicule automobile. L'invention concerne également un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on saisit l'environnement côté arrière du véhicule automobile. A la place de la saisie de l'environnement côté avant du véhicule, le système d'assistance selon l'invention saisit l'environnement arrière. De telles installations de saisie de l'environnement arrière sont actuellement beaucoup plus répandues que les caméras frontales évoquées ci-dessus et elles servent par exemple comme caméras de recul pour faciliter la manoeuvre de recul du véhicule. De plus, les installations de saisie arrière sont très largement répandues à cause de cer- taines règlementations comme par exemple aux Etats-Unis, pour éviter 3 que le véhicule ne bascule lors d'une marche arrière. Cette situation est utilisée dans le système d'assistance pour se servir des installations de saisie existantes ou celles qui seront utilisées ou qui deviendront obligatoires dans le futur pour déterminer l'état du conducteur. Selon un mode de réalisation préférentiel, dans le cadre de l'analyse du comportement de conduite, l'installation d'exploitation détermine le trajet parcouru par le véhicule à partir de l'environnement arrière saisi du véhicule. Pour cela, on peut notamment détecter par l'installation d'exploitation, les marquages de la chaussée ou de la voie de circulation dans l'environnement arrière saisi. En fonction de la trajectoire parcourue, l'installation d'exploitation peut déterminer de manière fiable tout écart entre le comportement de conduite et un comportement de consigne. Ainsi, l'installation d'exploitation compare de préférence le segment instantané ou pratiquement tel du trajet et un segment de trajet parcouru plus éloigné. A partir du segment de trajet plus éloigné, l'installation d'exploitation peut déduire les caractéristiques combinées au comportement de conduite spécifique du conducteur. Le segment de trajet éloigné peut notamment concerner le début du trajet avec l'hypo- thèse qu'à ce moment le conducteur était encore bien réveillé et apte à conduire. Le segment éloigné du trajet peut ainsi servir par exemple de trajet de référence de sorte qu'en comparant le segment actuel du trajet et ce trajet de référence, on pourra déterminer tout écart par rapport à un comportement de référence. En variante ou en plus, l'installation d'exploitation exploite à partir du trajet, le temps évalué jusqu'à un dépassement (possible) d'une limite latérale de chaussée ou d'une limite de côté, pour conclure à l'aptitude de conduite du conducteur. Selon un autre mode de réalisation préférentiel, le sys- tème d'assistance comporte une installation pour déterminer l'emplacement actuel du véhicule sur une chaussée. L'installation d'exploitation, est ainsi réalisée pour analyser le comportement de con-duite en outre sur le fondement de l'emplacement ainsi déterminé du véhicule. Cela permet de tenir compte non seulement de l'environne- ment arrière saisi du véhicule, mais également du tracé précis (futur) de 4 la chaussée pour l'analyse du comportement de conduite ; ainsi on peut déterminer avec une très grande précision et une grande fiabilité, tout écart par rapport à un comportement de consigne ou de référence. L'installation servant à déterminer l'emplacement actuel du véhicule, peut comporter notamment un récepteur recevant un signal de localisa- tion et une installation fournissant une carte numérique. De plus, le système d'assistance comporte une ou plu-sieurs installations ou est couplé à d'autres installations, si bien que l'installation d'exploitation, peut tenir compte d'autres signaux ou in-formations pour l'analyse du comportement de conduite. Il s'agit par exemple des signaux de clignotants. Selon un autre développement préférentiel, dans le cadre de l'analyse du comportement de conduite, l'installation d'exploitation évalue le tracé (futur) d'une chaussée à parcourir. Cela permet d'appli- 15 quer un procédé d'extrapolation statistique à l'installation d'exploita- tion. Selon une autre caractéristique avantageuse, l'installation d'avertissement génère un signal d'avertissement optique, acoustique et/ou haptique. 20 L'invention concerne également un procédé d'assistance du conducteur d'un véhicule comme cela a déjà été rappelé ci-dessus. Grâce à ce procédé, le système d'assistance utilise les installations de saisie côté arrière qui connaissent déjà une diffusion importante et se développeront de plus en plus. 25 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule automobile équipé 30 d'un système d'assistance, lorsque le véhicule parcourt une chaussée, et - la figure 2 est un schéma par blocs d'un autre système d'assistance. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 est une vue schématique d'un véhicule auto- 35 mobile 100 parcourant une chaussée. La chaussée est définie par des marquages de chaussée, c'est-à-dire des marquages en couleur 210, sur le côté et une bande centrale 211. Le véhicule 100 représenté à la figure 1 est un véhicule de tourisme usuel. Il est équipé d'un système d'assistance 110 permet- 5 tant au conducteur du véhicule 100 d'être averti en cas de fatigue excessive ou de défaut d'attention pour avoir une meilleure sécurité de circulation. Le système d'assistance 110 comporte une installation de traitement de données 120 pour exploiter et commander. Cette installation sera appelée ci-après installation d'exploitation 120. Il est égale-ment possible de désigner l'installation d'exploitation 120 par l'expression "appareil de commande", "unité de calcul" ou "unité frontale". L'installation d'exploitation 120 est reliée à une caméra 130 installée sur le côté arrière du véhicule automobile 100 ainsi qu'une 15 installation d'avertissement 140. La caméra 130 saisit optiquement l'environnement arrière du véhicule automobile 100. A partir de l'environnement arrière ainsi saisi, l'installation d'exploitation 120 analyse le comportement de conduite comme cela sera décrit ensuite et demande à l'installation d'avertissement 140 de générer un signal d'avertissement 20 si l'installation d'exploitation 120 constate un écart par rapport à un comportement de consigne. Comme la caméra 130 s'utilise également pour faciliter les manoeuvres de marche arrière, la caméra 130 sera désignée ci-après "caméra de marche arrière". L'utilisation de la caméra de marche arrière 25 130 est par exemple prescrite par la réglementation pour éviter de renverser des personnes au cours de manoeuvres en marche arrière. Les images prises par la caméra arrière 130, sont affichées sur une installation d'affichage ou un afficheur dans le véhicule 100. Le secteur angulaire ou la plage de saisie 230, couvert par la caméra arrière 130, est 30 indiqué par des lignes à la figure 1. L'installation d'avertissement 140 activée par l'installation d'exploitation 120, en cas d'écart constaté par rapport à un comportement de consigne, est réalisée pour émettre des signaux d'avertissement en mode optique, acoustique et/ou haptique. L'installa- 35 tion d'avertissement 140 comprend par exemple une installation d'affi- 6 chage ou un afficheur représentant un signal d'avertissement graphique. L'installation d'affichage peut être constituée notamment par l'installation d'affichage décrite ci-dessus qui affiche les images prises par la caméra arrière 130. L'installation d'avertissement 140 peut éga- lement comporter un haut-parleur ou un système de haut-parleurs pour générer un signal acoustique d'avertissement. Le système de haut-parleurs peut faire partie de l'installation audio du véhicule automobile 100. Pour générer un avertissement haptique, l'installation d'avertissement 140 comporte par exemple un module haptique. Le module haptique génère un avertissement par exemple sous la forme de vibrations induites dans le siège du conducteur ou dans le volant du véhicule 100. Pour l'analyse du comportement de conduite, l'installation d'exploitation 120 détermine la position du véhicule 100 à partir de l'environnement saisi sur le côté arrière, sur la chaussée parcourue en 15 fonction du temps, l'installation détermine la trajectoire 200 parcourue par le véhicule 100 comme l'indique un trait interrompu à la figure 1. L'installation d'exploitation 120 est conçue pour détecter notamment les marquages de chaussée ou de voie de circulation 210, 211 sur la route parcourue, pour suivre la position du véhicule 100. D'autres points de 20 repères permettant à l'installation d'exploitation 120 de déterminer la trajectoire 200 du véhicule 100, sont par exemple des différences de contraste au niveau des bordures et des bords de la chaussée. A partir du trajet 200 déterminé du véhicule 100, l'installation d'exploitation 120, analyse le comportement du conducteur. Pour 25 cela, l'installation d'exploitation 120 compare le segment actuel ou ré-cent de la trajectoire 200, à un segment plus ancien (plus éloigné) en appliquant des procédés statistiques. L'installation d'exploitation 120, saisit les caractéristiques et les propriétés de la trajectoire 200 combinées au comportement de conduite du conducteur pour les comparer. 30 Ces caractéristiques sont par exemple les mouvements de direction ou d'oscillations caractéristiques produits pendant le déplacement. Comme segment à parcourir de la trajectoire 200 fonctionnant comme trajectoire de consigne, l'installation d'exploitation 120, peut notamment tenir compte d'un segment de trajectoire au début du 35 trajet parcouru par le véhicule 100 car, à ce moment, on peut supposer 7 que le comportement de conduite était normal et attentif. En d'autres termes, l'installation d'exploitation 120 calcule à partir du segment par-couru du trajet 200, les paramètres d'un "comportement de consigne". En comparant les propriétés spécifiques du segment de trajectoire 200 ancien et du segment de trajectoire actuel, l'installation d'exploitation 120, peut déterminer si le comportement de conduite actuel diffère du comportement de consigne et l'importance de cet écart traduisant une fatigue excessive ou un défaut d'attention du conducteur, pour avertir le conducteur de cette situation (en activant l'installation d'avertisse- ment 140). A côté de l'exploitation décrite ci-dessus de la trajectoire 200 ou de la comparaison de segments de la trajectoire 200, l'installation d'exploitation 120, peut utiliser en complément ou en variante, d'autres "points de repères" pour déceler l'écart entre le comportement du conducteur et un comportement de consigne. Un procédé possible consiste à ce que l'installation d'exploitation 120, tenant compte du trajet routier saisi, évalue un trajet futur (proche) par exploitation et tient compte de celui-ci pour l'analyse du comportement actuel de conduite ou du fondement d'un comportement de consigne. Le tracé futur supposé de la chaussée peut notamment être comparé à la position actuelle et à la direction de déplacement du véhicule 100 sur la chaussée pour constater un écart par rapport au comportement de consigne. La position et la direction de déplacement du véhicule 100, sont déterminées à l'aide de l'environnement côté ar- rière saisi par la caméra arrière ou caméra de recul 130, ainsi qu'à l'aide du segment actuel d'un trajet 200. Si par exemple, on a un segment de chaussée droit (saisi du côté arrière), et si le mouvement (actuel) du véhicule automobile 100 est incliné par rapport à la chaussée, on peut supposer que le véhicule quittera prochainement la chaussée (prévision) et que l'on peut ainsi conclure à un écart par rapport à un comportement de consigne, si bien que l'installation d'exploitation 120, demande dans ce cas, à l'installation d'avertissement 140, de générer un signal d'avertissement correspondant. La procédure décrite ci-dessus fonde l'analyse du com- portement actuel de conduite sur l'environnement côté arrière saisi par 8 la caméra arrière 130 et le cas échéant sur une extrapolation. Mais on peut également envisager en plus, de tenir compte de l'emplacement géographique actuel du véhicule 100 sur la chaussée à l'aide d'un moyen de détermination de position, ce qui permet de déterminer fat- s tention avec une plus grande précision et une plus grande fiabilité. La figure 2 explicite un schéma par blocs d'un autre système d'assistance 111 également utilisable dans le véhicule automobile 100 de la figure 1. Le système d'assistance 111 comporte une caméra arrière ou caméra de recul 130 comme le système d'assistance 110, 10 ainsi qu'une installation d'exploitation 120 et une installation d'avertissement 140. Pour les détails de ces différents composants, on se reportera aux explications déjà données. Comme autre composants, le système d'assistance 111 comporte un récepteur 150 recevant un signal de localisation (par 15 exemple un signal GPS) lui permettant de déterminer la position géographique actuelle du véhicule 100. Il est également prévu une installation 160 pour fournir une carte numérique. L'installation 160 est par exemple une mémoire contenant la carte numérique. L'installation 160 peut également être une installation de lecture recevant un support de 20 mémoire tel que par exemple une carte mémoire ou une clef avec des informations cartographiques. Le système d'assistance 111 peut constituer un système de navigation ou faire partie d'un tel système. Le système d'assistance 111 comporte comme le montre la figure 2, une installation 170 déterminant la vitesse du véhicule (ta- 25 chymètre) ou le trajet parcouru (odomètre) ainsi qu'un capteur de vitesse de rotation 180 pour déterminer la vitesse de rotation (vitesse de lacet) du véhicule 100. Le capteur de vitesse de rotation ou de vitesse de lacet 180, peut faire partie des composants d'un système de régulation de la dynamique de roulage en particulier d'un système ESP (système 30 de stabilisation électronique). A partir du signal de localisation reçu par le récepteur 150 et de la carte fournie par l'installation 160, l'installation d'exploitation 120 peut déterminer l'emplacement actuel instantané du véhicule 100 sur une route et déterminer ainsi le trajet futur exact du véhicule 35 100. Ces informations sont utilisées en outre par l'installation d'exploi- 9 tation 120 pour analyser le comportement actuel de conduite ou comme fondement d'un comportement de consigne. On peut également sans recevoir de signal GPS, par exemple dans le passage dans un tunnel ou dans un centre urbain, déterminer l'emplacement du véhicule 100 par l'installation d'exploitation 120 à l'aide des indications fournies par le tachymètre/odomètre 170 et le capteur de vitesse de rotation ou de vitesse de lacet 180, avec la carte numérique fournie par l'installation 160. En fonction du trajet évalué par l'exploitation, on peut comparer le trajet du véhicule 100 (trajet futur) connu à partir de l'emplacement du véhicule, la position actuelle et le sens de déplacement du véhicule sur une chaussée pour déterminer l'écart entre un comporte-ment de consigne ou une sortie de route prévisible. La position et la di-rection de déplacement du véhicule 100 se déterminent à l'aide de l'environnement côté arrière saisi par la caméra arrière ou caméra de recul 130 et à l'aide du segment actuel d'une trajectoire 200 (dans la mesure où cette trajectoire 200 a été déterminée). Le système d'assistance 111 peut également comporter, comme l'indique la figure 2, une ou plusieurs installations 190 ou être couplé à de telles installations 190 pour fournir à l'installation d'exploitation 120, d'autres signaux du véhicule ou informations qui peuvent être prises en compte pour l'analyse du comportement actuel de con-duite. On peut notamment envisager des signaux de clignotants pour reconnaître ainsi que l'on quitte intentionnellement une trajectoire. Les modes de réalisation décrits ci-dessus correspondent à des modes de réalisation préférentiels de l'invention pour que par l'exploitation de suite d'images d'une caméra arrière, on puisse déterminer un état du conducteur et à la place des modes de réalisation décrits, d'autres formes de réalisation sont envisageables sans sortir du cadre de l'invention. NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 100 véhicule 110 système d'assistance 120 installation d'exploitation 130 caméra 140 installation d'avertissement 160 mémoire 180 capteur de vitesse de rotation 10 200 trajectoire parcourue 210 marquage de la chaussée 211 bande centrale 230 plage saisie 15 REVENDICATIONS1 °) Système d'assistance pour un véhicule automobile (100), comprenant : - une installation de saisie (130) pour la saisie optique de l'environne- ment du véhicule automobile (100), - une installation d'avertissement (140) pour générer un signal d'avertissement, et - une installation d'exploitation (120) pour analyser le comportement actuel de conduite du conducteur à partir de l'environnement saisi du véhicule (100) et demander à l'installation d'avertissement (140), de générer un signal d'avertissement si l'installation d'exploitation (120) constate une dérive du comportement de conduite par rapport à un comportement de consigne, caractérisé en ce que l'installation de saisie (130) est réalisée pour saisir l'environnement côté arrière du véhicule automobile (100). 2°) Système d'assistance selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation d'exploitation (120) détermine dans le cadre de l'analyse du comportement de conduite, la trajectoire (200) parcourue par le véhicule (100) à partir de l'environnement arrière saisi du véhicule (100). 3°) Système d'assistance selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'installation d'exploitation (120) compare le segment actuel de la trajectoire (200) à un segment de trajectoire (200) plus éloigné. 4°) Système d'assistance selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte une installation (150, 160, 170, 180) pour déterminer l'emplacement actuel du véhicule (100) sur une chaussée, et l'installation d'exploitation (120) analyse en outre le comportement de conduite sur la base de l'emplacement déterminé du véhicule (100). 512 5°) Système d'assistance selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation d'exploitation (120) évalue le tracé de la chaussée à par-courir dans le cadre de l'analyse du comportement de conduite. 6°) Système d'assistance selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation d'avertissement (140) génère un signal d'avertissement op-tique, acoustique et/ou haptique. 10 7°) Procédé d'assistance d'un conducteur de véhicule automobile (100) comprenant les étapes de procédé suivantes : - saisie optique de l'environnement du véhicule (100), - analyse du comportement actuel de conduite du conducteur sur le 15 fondement de l'environnement saisi du véhicule (100), et - émission d'un signal avertisseur dans la mesure où l'on constate un écart entre le comportement de conduite et un comportement de consigne, caractérisé en ce qu' 20 on saisit l'environnement côté arrière du véhicule automobile (100). 8°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'analyse du comportement de conduite détermine une trajectoire (200) 25 parcourue par le véhicule (100) sur le fondement de l'environnement arrière saisi du véhicule (100). 9°) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que 30 l'analyse du comportement de conduite consiste en outre à comparer un segment actuel de la trajectoire (200) à un segment parcouru, plus éloigné. 10°) Procédé selon la revendication 7, 35 caractérisé en ce qu'13 il comprend en outre la détermination de l'emplacement de séjour actuel du véhicule (100) sur une chaussée, l'analyse du comportement de conduite étant faite en plus sur le fondement de la détermination de l'emplacement de séjour du véhicule au-5 tomobile (100). 10