Brevet FR3013297A1 — publié le 20150522

SYSTEME DE SURVEILLANCE DE L'ÉTAT DE VIGILANCE DU CONDUCTEUR D'UN VÉHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne les systèmes d'aide à la conduite, désignés également par l'acronyme anglo-saxon ADAS ( Advanced Driver Assistance Systems) et plus particulièrement les systèmes de surveillance de l'état de vigilance du conducteur d'un véhicule automobile basés notamment sur la détection des comportements à risque liés à l'hypovigilance. En effet, lors de phases d'inattention et de somnolence, le conducteur ne maitrise plus totalement son véhicule, ses réflexes et sa perception de l'environnement sont altérés. Comme le sait l'homme de l'art, certains véhicules automobiles sont équipés d'un système exploitant un ou plusieurs des paramètres suivant : trajectoire du véhicule dans sa voie ; le comportement dynamique du véhicule ; l'analyse du visage du conducteur par caméra. Les actions du conducteur sur le volant et plus précisément les variations de ces actions sur le volant, sont dépendantes du type de route emprunté, du trafic, du type de conduite (sportif, promenade), ... Or, la plupart de ces systèmes exploitent de façon indépendante les actions du conducteur (action sur le volant) et la position du véhicule dans sa voie, sans prendre en compte ces informations en fonction des situations de conduite. Pour pallier cet inconvénient, Il est connu, notamment du document U55745031A1, un système mettant en oeuvre des moyens de détection de zigzag, et des moyens de comparaison du comportement courant de conduite du conducteur à un comportement de référence. Le procédé de traitement des informations issues des moyens de détection, comprend une étape d'analyse d'image pour rechercher les lignes blanches, une étape de calcul de la distance de chaque ligne au véhicule, et une étape de calcul de taux de zigzag moyen. L'observation de cette information est réalisée sur la base de critères macroscopiques (par exemple, la fréquence de la correction de la trajectoire via le volant), ce qui rend la détection peu réactive et peut générer de fausses alarmes. Pour améliorer l'efficacité des systèmes de détection de l'état de vigilance du conducteur, et de l'alerter en temps réel, de manière à améliorer sa sécurité il est connu de la demande de brevet FR1360354 déposée par la demanderesse, un procédé de surveillance de l'état de vigilance du conducteur qui exploite de manière synchronisée l'analyse de la position du véhicule avec l'analyse détaillée de l'amplitude de ses actions brusques sur le volant ; actions désignées couramment par « coups de volant ». Les « coups de volants » reflexes sont caractérisés par une haute dynamique appliquée par le conducteur sur l'organe de direction du véhicule via le volant, et peuvent être détectés à partir de la vitesse de rotation du volant ou du couple appliqué au volant. Par haute dynamique, on entend un mouvement brusque qui se distingue d'un mouvement de conduite fluide sans à coup. Un tel procédé met en oeuvre des moyens d'acquisition d'images et de détection de la position du véhicule sur la voie sur laquelle il circule en utilisant une caméra de scrutation des lignes. L'objectif de la présente invention est de pouvoir se passer d'une caméra de scrutation des lignes en n'utilisant que les capteurs embarqués par le véhicule. A cet effet, elle a pour premier objet un système de surveillance de l'état de vigilance d'un conducteur de véhicule automobile dépourvu de caméra de scrutation de lignes et équipé de capteurs aptes à recueillir des informations, en temps réel, sur le comportement dynamique du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un module de détection de la vitesse stabilisée du véhicule et un module de détection de ligne droite, et en ce qu'il comporte en outre un module de détection d'un coup de volant recevant l'information de vitesse stabilisée délivrée par le module de détection de vitesse stabilisée, apte à délivrer une information correspondant à un premier niveau d'inattention, et/ou un module de détection de louvoiement recevant l'information de vitesse stabilisée délivrée par le module de détection de vitesse stabilisée et l'information de présence d'une ligne droite délivrée par le module de de détection de ligne droite et apte à délivrer une information correspondant à un deuxième niveau d'inattention ; chaque module recevant par ailleurs une ou plusieurs informations recueillies par un ou plusieurs desdits capteurs. Selon une caractéristique, le véhicule étant équipé d'un limiteur de vitesse, les informations de niveau d'inattention sont restituées, si présentes, par le système sous la forme d'une baisse de la vitesse de consigne du limiteur de vitesse. Selon une autre caractéristique, le système comporte un module d'affichage de niveau d'inattention recevant l'information de premier niveau d'inattention et/ou l'information de deuxième niveau d'inattention délivrées respectivement, si présentes, par les modules de détection de coup de volant et/ou de louvoiement ; le module d'affichage de niveau d'inattention recevant par ailleurs une ou plusieurs informations recueillies par un ou plusieurs desdits capteurs et délivrant en sortie un niveau d'inattention global. Selon une caractéristique, le module de détection de la vitesse stabilisée du véhicule prend en compte les informations recueillies par les capteurs suivant : la - capteur d'activation d'un indicateur de direction ; capteur d'activation du contact d'un organe de freinage ; capteur de position de la commande de l'organe d'accélération ; capteur de commande de vitesse engagée ; capteur d'état du régulateur et/ou du limiteur de vitesse ; capteur du type de régulation ; capteur de vitesse longitudinale du véhicule. Selon une caractéristique, le module de détection de ligne droite prend en compte les informations recueillies par le capteur de vitesse de lacet et le capteur de vitesse longitudinale du véhicule. Selon une caractéristique, le module de détection d'un coup de volant prend en compte l'information de vitesse stabilisée délivrée par le module de détection de vitesse stabilisée, l'information recueillie par le capteur de vitesse de rotation du volant et l'information recueillie par le capteur de sens de rotation du volant pour déterminer le premier niveau d'inattention. Selon une caractéristique, le module de détection de louvoiement prend en compte l'information de vitesse stabilisée délivrée par le module de détection de vitesse stabilisée, l'information de présence d'une ligne droite, délivrée par le module de détection de ligne droite et l'information recueillie par le capteur de d'angle volant pour déterminer le deuxième niveau d'inattention. Selon une caractéristique, le module d'affichage de niveau d'inattention prend en compte les informations de premier et deuxième niveaux d'inattention ainsi que l'information recueillie par le capteur de vitesse longitudinale du véhicule pour déterminer le niveau d'inattention global. Selon une autre caractéristique, le module de détection de la vitesse stabilisée du véhicule comporte un moyen de réinitialisation du système. La présente invention a pour deuxième objet, un véhicule automobile comportant un système tel que décrit ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et de la figure unique annexée, illustrant schématiquement un système de surveillance de l'état de vigilance du conducteur selon l'invention. Dans la description qui suit, on considèrera plus particulièrement la vitesse de rotation du volant sans exclure pour autant la possibilité de considérer le couple appliqué au volant. Le système selon l'invention exploite les informations recueillies par une pluralité de capteurs qui équipent la plupart des véhicules moyen de gamme la et haut de gamme. Par capteur, on entend à la fois un ensemble de capteurs physiques transformant une grandeur physique en un signal généralement électrique (par exemple, un capteur de vitesse réalisé à partir de quatre capteurs « top roue » effet Hall,et un capteur de changement d'état (par exemple un capteur de position, butée de fin de course ...). Le signal recueilli par un capteur peut être soit directement exploité soit subir un traitement pour son exploitation. Ce traitement peut être de nature mécanique, électronique ou informatique. Les capteurs utilisés par le système selon l'invention sont notamment : capteur d'activation du clignotant ; capteur d'activation du contact de frein ; capteur de position de la pédale d'accélérateur ; capteur de rapport de vitesse engagé ; capteur d'état du régulateur et/ou du limiteur de vitesse ; capteur du type de régulation ; capteur de vitesse longitudinale du véhicule ; capteur de vitesse de rotation du volant ; capteur de sens de rotation du volant ; capteur d'angle volant ; capteur de vitesse de lacet ; Le système 100 selon l'invention, illustré par le schéma bloc fonctionnel de la figure unique, comporte un module 10 de détection de la vitesse stabilisée du véhicule prenant en compte les informations recueillies par un : capteur d'activation du clignotant C7; capteur d'activation du contact de frein C6 ; capteur de position la pédale d'accélérateur C8; capteur de rapport de vitesse engagé C9; capteur d'état du régulateur et/ou du limiteur de vitesse Cl 0; capteur du type de régulation Cl 1 ; capteur de vitesse longitudinale du véhicule C2. Dans l'exemple de réalisation décrit en référence à la figure unique, le système 100 comporte en outre un module 20 de détection de ligne droite prenant en compte les informations recueillies par le capteur de vitesse de lacet Cl et le capteur de vitesse longitudinale C2 du véhicule 101. Le système 100 comporte en outre un module 30 de détection d'un coup de volant recevant en entrée : l'information de vitesse stabilisée délivrée par le module 10, l'information recueillie par le capteur de vitesse de rotation du volant C4 et l'information recueillie par le capteur de sens de rotation du volant C5. Il délivre en sortie un premier niveau d'inattention 11. Le système 100 comporte en outre un module 40 de détection de louvoiement recevant en entrée : l'information de vitesse stabilisée délivrée par le module 10, l'information de présence d'une ligne droite délivrée par le module 20 et l'information recueillie par le capteur de d'angle volant C3. Il délivre en sortie un deuxième niveau d'inattention 12. Le système 100 comporte en outre un module 50 d'affichage d'un niveau d'inattention global IG recevant en entrée les informations des premier et deuxième niveaux d'inattention 11 et 12, délivrées respectivement par les modules 30 et 40. Le module 10 de détection de la vitesse stabilisée du véhicule comporte un moyen de réinitialisation C12 du système 100. Le fonctionnement du système est décrit ci-après. Le système 100 est activé lorsque le conducteur est considéré « inactif » dans sa conduite. Ce comportement « inactif » est identifié par le système 100 lorsque le véhicule 101 est à vitesse stabilisée : vitesse longitudinale pseudo-stabilisée au-delà de 70 km/h avec une variation de vitesse très lente, et qu'aucune activité du conducteur sur le véhicule n'est décelée par le système 100 : pas d'action du conducteur sur l'organe de freinage, l'organe d'accélération, de changement de vitesse, régulation/limitation de vitesse, indicateur de direction, ... . L'information « vitesse stabilisée » est donc l'indicateur clé permettant d'activer le système 100 de surveillance. Le comportement du véhicule en ligne droite est analysé par le système 100 à partir de la vitesse de lacet. Quand le véhicule est déclaré en « vitesse stabilisé », via l'information de sortie du module 10, la détection d'un « louvoiement » est réalisée par le système 100 à partir de l'analyse des oscillations sur le signal angle volant, le véhicule étant déclaré en « ligne pseudo-droite via l'information de sortie du module 20. Le « louvoiement » est défini quand le véhicule tend à se rapprocher puis à s'éloigner de la ligne droite de manière répétée. Le système 100 détermine un premier niveau d'inattention 11 en cas de détection d'un coup de volant à partir de l'analyse de la vitesse de rotation du volant sur vitesse stabilisée et du sens de rotation du volant. Le sens de rotation est déterminé par le signe de l'angle volant. Le sens de rotation du volant ainsi que la vitesse de rotation du volant, sont exploités pour identifier dans quelle direction le conducteur a souhaité rattraper la ligne droite et avec quelle dynamique. Le système peut émettre une première alerte quand le premier niveau d'inattention 11 est inférieur à un seuil minimal déterminé. Le système 100 détermine un deuxième niveau d'inattention 12 en cas de détection d'un louvoiement à partir de l'analyse des oscillations sur le signal angle volant en ligne droite ou pseudo-droite, toujours sur vitesse stabilisée. Le système 100 peut émettre une deuxième alerte quand un louvoiement est détecté. Enfin, le système 100 détermine un niveau d'inattention global IG à partir des évolutions dans le temps des premier et deuxième niveaux d'inattention 11 et 12 et de la vitesse longitudinale du véhicule 101. Des coups de volant répétés dans le temps pour remettre le véhicule 101 en ligne droite sont des indicateurs d'inattention de manque de vigilance) qui permettent de déterminer un niveau d'inattention global IG. L'information de niveau de vigilance global attendu est transmise au conducteur via l'IHM (Interface Homme Machine) générale du véhicule ou une IHM dédiée, par exemple sous la forme d'un message visuel. Un signal d'alerte est généré si le niveau global de vigilance attendu est inférieur à un seuil de vigilance minimal déterminé. Le signal d'alerte est alors communiqué au conducteur via l'IHM (Interface Homme machine) général du véhicule ou une IHM dédiée sous la forme d'un message visuel et/ou sonore et/ou haptique. Le système selon la présente invention n'est pas limité à une restitution du signal d'alerte par une IHM, mais on peut aussi le coupler par exemple avec les feux de détresse (warning) et/ou au limiteur de vitesse en imposant une baisse de vitesse significative de 30% par exemple. L'invention permet avantageusement d'apporter une solution d'assistance de protection du conducteur, en générant une alerte graduelle, à destination du conducteur, à partir d'une logique qui permet de détecter les coups de volant soudain sur vitesse stabilisée et de détecter un louvoiement en ligne droite toujours sur vitesse stabilisée. REVENDICATIONS1. Système de surveillance (100) de l'état de vigilance d'un conducteur de véhicule automobile (101) dépourvu de caméra de scrutation de lignes et équipé de capteurs (C1-C11) aptes à recueillir des informations, en temps réel, sur le comportement dynamique du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un module (10) de détection de la vitesse stabilisée du véhicule et un module (20) de détection de ligne droite, et en ce qu'il comporte en outre un module (30) de détection d'un coup de volant, recevant l'information de vitesse stabilisée délivrée par le module (20) de détection de vitesse stabilisée, apte à délivrer une information correspondant à un premier niveau d'inattention (11) et/ou un module (40) de détection de louvoiement, recevant l'information de vitesse stabilisée délivrée par le module (10) de détection de vitesse stabilisée et l'information de présence d'une ligne droite délivrée par le module (20) de détection de ligne droite, apte à délivrer une information correspondant à un deuxième niveau d'inattention chaque module (10 à 40) recevant par ailleurs une ou plusieurs informations recueillies par un ou plusieurs desdits capteurs C1-C11). 2. Système (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le véhicule (101) étant équipé d'un limiteur de vitesse, les informations de niveau d'inattention sont restituées, si présentes, par le système (100) sous la forme d'une baisse de la vitesse de consigne du limiteur de vitesse. 3. Système (100) selon l'une des revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte un module (50) d'affichage de niveau d'inattention recevant l'information de premier niveau d'inattention (11) et/ou l'information de deuxième niveau d'inattention (12) délivrées respectivement, si présentes, par les modules de détection de coup de volant (30) et/ou de louvoiement (40) ; le module (50) d'affichage de niveau d'inattention recevant par ailleurs une ou plusieurs informations recueillies par un ou plusieurs desdits capteurs C1-C11) et délivrant en sortie un niveau d'inattention global IG). 4. Système (100) selon l'une des REVENDICATIONS précédentes, caractérisé en ce que le module (10) de détection de la vitesse stabilisée duvéhicule (101) prend en compte les informations recueillies par les capteurs suivant : capteur d'activation d'un indicateur de direction (C7); capteur d'activation du contact d'un organe de freinage (C6) ; capteur de position de la commande de l'organe d'accélération C8) ; capteur de commande de vitesse engagée (C9) ; capteur d'état du régulateur et/ou du limiteur de vitesse (C10) capteur du type de régulation (C11) ; capteur de vitesse longitudinale du véhicule (C2). 5. Système (100) selon l'une des REVENDICATIONS précédentes, caractérisé en ce que le module (20) de détection de ligne droite prend en compte les informations recueillies par le capteur de vitesse de lacet (Cl) et le capteur de vitesse longitudinale (C2) du véhicule (101). 6. Système (100) selon l'une des REVENDICATIONS précédentes, caractérisé en ce que le module (30) de détection d'un coup de volant prend en compte l'information de vitesse stabilisée délivrée par le module (10) de détection de vitesse stabilisée, l'information recueillie par le capteur de vitesse de rotation du volant (C4) et l'information recueillie par le capteur de sens de rotation du volant (C5) pour déterminer un premier niveau d'inattention (11). 7. Système (100) selon l'une des REVENDICATIONS précédentes, caractérisé en ce que le module (40) de détection de louvoiement prend en compte l'information de vitesse stabilisée délivrée par le module (10) de détection de vitesse stabilisée, l'information de présence d'une ligne droite, délivrée par le module (20) de détection de ligne droite et l'information recueillie par le capteur d'angle volant (C3) pour déterminer un deuxième niveau d'inattention (12). 8. Système (100) selon les REVENDICATIONS caractérisé en ce que le module (50) d'affichage de niveau d'inattention prend en compte les informations de premier et deuxième niveaux d'inattention (11 et 12) ainsi que l'information recueillie par le capteur de vitesse longitudinale du véhicule (C2) pour déterminer le niveau d'inattention global IG). 9. Système (100) selon l'une des REVENDICATIONS précédentes, caractérisé en ce que le module (10) de détection de la vitesse stabilisée duvéhicule comporte un moyen de réinitialisation (C12) du système 110). 10. Véhicule automobile (101) comportant un système (100) selon l'une des REVENDICATIONS précédentes.