Brevet FR3042753A1 — publié le 20170428

Dispositif d'augmentation de la vigilance du conducteur par émission de lumière bleue. DOMAINE DE L'INVENTION L'invention se rapporte au domaine général des équipements automobile et en particulier au domaine des équipements d'assistance destinés à accroitre la sécurité du conducteur et de ses passagers. Elle porte sur un dispositif destiné à maintenir le niveau d'attention à la route du conducteur et à prévenir une baisse de vigilance. CONTEXTE DE L'INVENTION - ART ANTERIEUR Il existe sur le marché différents types des dispositifs de sécurité, embarqués à bord d'un véhicule et destinés lutter contre une baisse de vigilance du conducteur, du fait de l'apparition d'un état de somnolence notamment. Ces dispositifs ont tous pour vocation de détecter et/ou d'agir contre une baisse de vigilance. Pour ce faire ils mettent en oeuvre différents moyens connus, optiques (analyse faciale par exemple) ou mécaniques (mesure de la pression sur le volant ou détection d'une variation trajectoire par exemple), pour détecter l'apparition d'une baisse de vigilance du conducteur. Ces moyens de détection sont généralement associés à des moyens d'action visant à alerter le conducteur de sa baisse de vigilance (alerte sonore et/ou stimulation physique par exemple) et éventuellement à mettre le véhicule en sécurité en cas d'absence manifeste de réaction de la part du conducteur. De par leur mode d'action, ces moyens ont généralement pour fonction d'agir de manière curative au niveau du conducteur, c'est-à-dire seulement lorsqu'un problème vraisemblablement lié à une perte de vigilance de la part du conducteur est détecté. Il n'existe pas à ce jour de moyens embarqués permettant d'agir préventivement sur une perte de vigilance pouvant affecter un conducteur du fait de la fatigue. Le moyen le plus généralement employé consiste en l'absorption par le conducteur, avant son départ et/ou en cours de voyage, de substances ou de boissons, telles que le café ou le thé, ayant un effet stimulant sur l'organisme. 3042753 2 PRESENTATION DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un moyen embarqué permettant de prévenir l'apparition de l'état de somnolence chez un conducteur fatigué. 5 Un autre but de l'invention est de proposer un moyen facile à installer et à mettre en oeuvre dans l'habitacle d'un véhicule. Un autre but de l'invention est encore de proposer un moyen pouvant être intégré à des équipements existants. 10 A cet effet l'invention a pour objet un dispositif pour maintenir la vigilance d'un conducteur au volant d'un véhicule automobile, dispositif qui comporte des moyens pour émettre un faisceau lumineux riche en lumière bleue, ces moyens étant disposés dans l'habitacle du véhicule de telle façon que, lorsqu'ils sont en service, le faisceau lumineux émis éclaire une zone de 15 l'habitacle dans laquelle se situe le visage du conducteur lorsque celui-ci est installé dans l'habitacle en position de conduite. Selon diverses dispositions éventuellement utilisées en conjonction le dispositif selon l'invention peut en outre présenter les caractéristiques listées 20 ci-après : L'intensité du faisceau émis par la source lumineuse est déterminée, compte tenu de l'implantation du dispositif dans le véhicule de façon à ne pas éblouir le conducteur. 25 Le faisceau émis par la source lumineuse est un faisceau continu dans le temps. Le dispositif selon l'invention comporte au moins : 30 - une source lumineuse émettant une lumière bleue ou une lumière avec une composante spectrale bleue d'amplitude significative ; - un circuit imprimé sur lequel est montée la source lumineuse ponctuelle et réalisant l'alimentation électrique et la commande de mise en marche et d'arrêt de la source ; 3042753 3 - un élément optique permettant la formation, à partir de la lumière émise par la source lumineuse d'un faisceau lumineux orienté dans la direction du conducteur, ledit faisceau étant d'une largeur suffisante pour couvrir le visage du conducteur ; 5 - une structure formant un boitier aux parois opaques renfermant le circuit imprimé portant la source lumineuse et l'élément optique, ladite structure présentant une zone translucide ou transparente agencée pour laisser passer le faisceau lumineux émis. 10 Le dispositif selon l'invention est configuré de façon à être intégré dans une structure logée au niveau du pavillon du véhicule. Il est agencé de telle façon que le faisceau lumineux émis soit orienté de façon à éclairer le visage du conducteur. 15 Le dispositif selon l'invention est configuré de façon être intégré dans une structure placée sur la partie supérieure du tableau de bord du véhicule. Il est agencé de telle façon que le faisceau lumineux émis soit orienté de façon à éclairer le visage du conducteur. 20 La structure formant le boitier du dispositif est constituée par la face intérieure d'un montant du pare-brise et par un capot d'habillage recouvrant la partie visible du montant. La zone transparente ou translucide du boitier est constituée par une zone transparente ou translucide du capot d'habillage. Le circuit imprimé portant la source lumineuse ainsi que l'élément optique 25 permettant la formation du faisceau lumineux est agencés dans l'espace délimité par la face intérieure du montant et le capot d'habillage de telle façon que le faisceau lumineux soit émis à travers le capot de façon à éclairer le visage du conducteur. 30 L'élément optique est un guide de lumière à prismes configuré de façon à ce que le faisceau lumineux émis par la source et entrant dans le guide se propage à l'intérieur du guide et soit partiellement réfléchi par chaque prisme dans la direction du visage du conducteur. Le guide de lumière s'étend sur une partie du montant considéré. 3042753 4 Le circuit imprimé portant la source lumineuse qui émet un faisceau lumineux riche en lumière bleue, porte également une seconde source lumineuse orientée de telle façon que le faisceau lumineux émis soit dirigé vers une zone de l'habitacle autre que la zone dans laquelle s'inscrit le 5 visage du conducteur. Le dispositif selon l'invention peut avantageusement être mis en oeuvre seul, de manière continue ou intermittente pendant toute la période durant laquelle le conducteur est au volant. 10 Il peut avantageusement être configuré pour être mise en marche et arrêté directement par le conducteur ou encore être actionné de manière automatique par un système embarqué chargé de la surveillance et du maintien de l'état de vigilance du conducteur. 15 DESCRIPTION DES FIGURES Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux appréciés grâce à la description qui suit, description qui s'appuie sur les figures annexées qui présentent: 20 - la figure1, une illustration du principe mis en oeuvre par le dispositif selon l'invention ; - la figure 2, une illustration présentant de manière schématique la structure du dispositif selon l'invention ; - la figure 3, une illustration d'un premier exemple de mise en place du 25 dispositif selon l'invention dans un habitacle de véhicule ; - la figure 4, une illustration d'un deuxième exemple de mise en place du dispositif selon l'invention dans un habitacle de véhicule ; - la figure 5, une illustration d'un troisième exemple de mise en place du dispositif selon l'invention dans un habitacle de véhicule ; 30 - la figure 6, une illustration d'un quatrième exemple de mise en place du dispositif selon l'invention dans un habitacle de véhicule ; - les figures 7 à 9, des illustrations d'une forme de réalisation du dispositif selon l'invention adaptée à la mise en place illustrée par la figure 6 ; 3042753 5 - les figures 10 et 11, des illustrations relatives à une variante de mise en oeuvre du dispositif selon l'invention dans un habitacle de véhicule tel que présenté sur la figure 6. Il est à noter que sur les différentes figures un même élément fonctionnel est 5 identifié par un même repère numérique ou alphanumérique. DESCRIPTION DETAILLEE Le principe sur lequel repose l'invention consiste, comme l'illustre la lo figure 1, à intégrer dans l'habitacle d'un véhicule une source lumineuse produisant une lumière bleue plus ou moins diffuse, de telle façon que la lumière bleue produite éclaire une zone de l'habitacle 12 dans laquelle se situe le visage du conducteur 11 lorsque celui-ci est au volant en train de conduire le véhicule. Cette lumière bleue est émise par un dispositif localisé 15 dans une zone de l'habitacle 12, située en avant du buste du conducteur (1), configuré et disposé dans l'habitacle 12 de façon à émettre un faisceau de lumière 13 dirigé vers le haut du corps du conducteur 11 et plus particulièrement vers une zone 14 couvrant son visage, de façon à ce que le faisceau de lumière soit perçu par les yeux du conducteur. 20 Selon l'invention la lumière émise est une lumière bleue ou à défaut une lumière dont le spectre comporte une composante dont la longueur d'onde correspond à la couleur bleu, dont le niveau est significatif par rapport aux autres composantes spectrales constituant le spectre émis. Dans la suite 25 de la description l'expression « lumière bleue » qualifie une lumière bleue monochromatique ou une lumière présentant une composante spectrale bleue de niveau significatif. Par niveau significatif on entend un niveau tel que la rétine de l'oeil distingue la composante bleue dans la lumière reçue. 30 Selon l'invention également, cette lumière est émise de telle façon qu'elle soit perçue par le conducteur comme une lumière d'ambiance, non éblouissante, l'intensité du faisceau émis étant déterminée, compte tenu de l'implantation du dispositif dans le véhicule afin d'obtenir cet éclairage d'ambiance. L'effet recherché ici n'est pas lié à l'intensité du faisceau 35 lumineux dirigé vers le visage du conducteur, mais plutôt à la perception par 3042753 6 ce dernier d'une lumière de couleur bleue. En effet des expériences menées par ailleurs ont montré que la perception d'un éclairage de couleur bleu par les yeux d'un individu était à l'origine de la diminution de la production de la mélatonine chez cet individu, la mélatonine étant l'hormone responsable 5 chez les animaux et les êtres humains de l'endormissement. Selon l'invention également, bien que cette lumière puisse être émise, sous certaines conditions, sous forme pulsée, elle est préférentiellement émise de manière continue. De la sorte, le message de mise en état de veille 10 qu'elle véhicule vers le cerveau du conducteur est perçu de manière permanente par ce dernier, de sorte que son attention n'est pas attirée par une quelconque fluctuation de lumière. L'illustration de la figure 2 présente de manière schématique la 15 structure du dispositif 21 selon l'invention. Ce dispositif comporte en premier lieu une source lumineuse ponctuelle 22 émettant une lumière bleue couplée à un élément optique 23, qui focalise la lumière produite en un faisceau 24 présentant une étendue donnée. Selon une forme préférée de l'invention la source lumineuse 22 est 20 une diode électroluminescente montée sur un circuit imprimé 25 qui en assure l'alimentation électrique. Il comporte également un boitier 26 présentant des parois opaques dans laquelle la source de lumière 22 est placée de telle façon que la lumière émise par la source ne quitte l'enceinte du boitier 26 que par une ouverture 25 au niveau de laquelle l'élément optique 23 est placé, comme l'illustre la figure 2 la lumière produite par la source étant ainsi émise à l'extérieur à travers l'élément optique 23. Il comporte en outre une paroi protectrice 27, transparente ou translucide, venant protéger le dispositif de l'environnement extérieur. Selon 30 le mode de réalisation, la paroi protectrice 27 vient s'ajuster sur les parois du boitier 26 ou elle recouvre la zone de l'habitacle dans laquelle le dispositif 21 est placé. Selon l'invention le dispositif 21 est agencé, dans la zone de l'habitacle où il est placé, de telle façon que le faisceau lumineux 24 émis soit 3042753 7 orienté de telle façon qu'il couvre une zone de l'habitacle du véhicule dans laquelle le visage du conducteur est placé lorsque celui-ci est au volant. Comme cela a été dit précédemment, le dispositif selon l'invention 5 peut être disposé dans différents endroits de l'habitacle situés en avant du siège conducteur. Il peut notamment être avantageusement intégré à des structures équipant la plupart des véhicules automobiles actuels, telles que le tableau de bord, la console centrale du véhicule, le pavillon ou encore les montants de pare-brise. Cependant, suivant la structure à laquelle il se 10 trouve intégré le dispositif selon l'invention peut présenter des particularités fonctionnelles ou morphologiques qui le rendent plus facilement intégrable à la structure considérée. Néanmoins le principe général de fonctionnement du dispositif reste inchangé. La suite de la description présente différents exemples de mise en 15 oeuvre du dispositif selon l'invention. Cependant, la présentation de ces exemples, destinée à mettre en évidence le caractère avantageux du dispositif selon l'invention, n'a évidemment pas pour objet de limiter la portée ou l'étendue de l'invention à ces seuls exemples 20 La figure 3 illustre un premier exemple de mise en oeuvre du dispositif selon l'invention au travers d'une vue de profil 3-a et d'une vue arrière en perspective 3-b. Dans cet exemple de mise en oeuvre, le dispositif selon l'invention apparait logé dans une zone 31 de l'habitacle située sur le pavillon du 25 véhicule, à proximité du pare-brise par exemple. Il est par exemple inséré dans un logement 33 ménagé dans la structure 32 qui comporte entre autres choses l'éclairage de plafonnier, le logement 33 étant fermé par une paroi translucide qui masque le dispositif à la vue lorsque celui-ci n'est pas en service (i.e. n'émet pas de lumière). Dans cette configuration le boitier 26 et 30 le circuit imprimé 24 sont agencés de telle façon que le faisceau de lumière bleue émis par le dispositif éclaire principalement le visage du conducteur comme illustré par l'illustration 3-b. La figure 4 illustre un deuxième exemple de mise en oeuvre du 35 dispositif selon l'invention, au travers d'une vue schématique de profil où le 3042753 8 dispositif selon l'invention apparait logé dans une zone 41 de l'habitacle située sur la face supérieure du tableau de bord 42 du véhicule. Dans cette configuration le boitier 26 et le circuit imprimé 24 sont agencés dans une structure 42 formant une proéminence sur la casquette du tableau de bord 5 42, de telle façon que le faisceau de lumière bleue émis par le dispositif éclaire principalement le visage du conducteur comme illustré par la figure 4. La figure 5 illustre un troisième exemple de mise en oeuvre du dispositif selon l'invention au travers d'une vue schématique de dessus, où le 10 dispositif selon l'invention apparait logé dans une zone 51 de l'habitacle située sur la console centrale 52 du véhicule. Il est par exemple inséré dans un logement 53 ménagé dans la partie frontale de la console 52 et fermé par une paroi translucide qui masque le dispositif à la vue lorsque celui-ci n'émet pas de lumière. 15 Il est à noter que, dans le cas des trois exemples de mise en oeuvre décrits précédemment, le dispositif selon l'invention apparait comme un élément compact destiné à venir se loger au sein de structures comportant une grande densité d'éléments. Par suite, bien que l'utilisation d'un guide 20 lumineux ne soit pas exclue, l'élément optique 23 est préférentiellement constitué d'une simple lentille. Les figures 6 à 9 illustrent, quant à elles, un quatrième exemple de mise en oeuvre du dispositif selon l'invention, pour lequel le dispositif est 25 placé dans une zone 61 de l'habitacle située contre la paroi intérieure d'un des montants avant du toit du véhicule, le montant gauche 62 de préférence. Dans ce mode de mise en oeuvre, le dispositif selon l'invention peut avantageusement être dépourvu de boitier propre. La cloison 63 qui habille la face intérieure du montant et la face intérieure du montant elle-même 30 tiennent ici avantageusement lieu de boitier et de paroi protectrice. De la sorte le dispositif selon l'invention occupe une faible épaisseur et peut être logé dans l'espace étroit et allongé défini par la face intérieure du montant de toit 62 et la cloison d'habillage 63 qui recouvre cette face. Dans ce mode de mise en oeuvre particulier, l'élément optique 23, 35 dont le rôle est d'orienter la lumière bleue émise par la source lumineuse 22 3042753 9 de façon à ce qu'elle éclaire le visage du conducteur, est constitué, comme l'illustre la vue en coupe longitudinale de la figure 8, par un guide de lumière 81 éclairé à une de ses extrémités par la lumière émise par la source 22 et propageant la lumière émise par la source sur toute sa longueur. Le guide de 5 lumière 81 s'étend sur tout ou partie de la longueur du montant 62 couvert par la cloison 63. Selon l'invention ce guide de lumière 81 est un guide à prismes qui présentant une structure à facettes 82, dont la géométrie est définie de façon à ce qu'elles se comportent vis-à-vis de la lumière traversant le guide comme 10 des surfaces réfléchissant la lumière dans une direction donnée, perpendiculairement à la direction de propagation de la lumière dans le guide par exemple, comme illustré par la figure 8. Cette conformation particulière du guide 81 permet de diffuser la lumière produite par la source 22 depuis différents points se comportant comme autant de sources secondaires 15 venant éclairer le visage du conducteur. Un tel éclairement, plus diffus que celui provenant du faisceau lumineux issu d'une source ponctuelle, produit avantageusement une ambiance lumineuse plus agréable pour le conducteur. 20 Selon l'invention, la cloison 63, cloison d'habillage du montant de pare-brise, est ici une cloison dont la surface comporte, comme l'illustre la figure 8, des zones translucides 83, matérialisées sur la figure par des segments en trait pointillé, localisées aux endroits en regard des zones du guide lumineux qui diffusent la lumière bleue vers l'intérieur de l'habitacle, le 25 reste de la surface étant de préférence entièrement opaque. Par ailleurs, la paroi intérieure du montant de pare-brise 62 joue le rôle de réflecteur, empêchant toute lumière émanant du guide lumineux de se propager autrement que par les zones translucides de la cloison 63. De la sorte, comme l'illustre la figure 9, l'espace situé entre la paroi intérieure du montant 30 62 et la cloison 63 reste masqué à la vue, de même que le dispositif selon l'invention qui y est placé. Dans cette quatrième forme de mise en oeuvre, le dispositif selon l'invention se comporte avantageusement comme une source lumineuse 3042 753 10 multiple qui s'étend le long du montant de pare-brise contre lequel elle est placée diffuse. Une telle configuration permet en particulier, en juxtaposant plusieurs dispositifs et en faisant fonctionner chaque dispositif alternativement ou en 5 faisant fonctionner plusieurs dispositifs simultanément, de créer des effets lumineux pouvant renforcer l'action de maintien en veille du conducteur déjà opérée par un seul dispositif. Dans ce mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention se présente avantageusement sous une forme moins compacte qui permet 10 d'intégrer dans ce dispositif un autre dispositif d'éclairage, destiné à réaliser une autre fonction, distincte de celle de maintien de la vigilance du conducteur. Cette fonction peut par exemple constituer, comme l'illustre les figures 10 et 11, à produire, au moyen d'une seconde source lumineuse 111, un 15 faisceau de lumière 101 dirigée une zone donnée 102 de l'habitacle 12, vers l'assise du siège conducteur par exemple, et permettant au conducteur de consulter, de nuit, un document ou l'écran d'un équipement électronique mobile sans avoir à faire fonctionner l'éclairage général de l'habitacle (fonction « liseuse »). 20 Dans un mode de réalisation préféré, cette seconde source lumineuse 101 est une source ponctuelle, une diode électroluminescente (LED) par exemple, montée sur le circuit imprimé 25, de telle façon que, lorsque le dispositif est mis en place dans le montant de pare-brise, le faisceau lumineux émis par cette seconde source se trouve dirigé vers la zone de 25 l'habitacle souhaitée, de telle façon que le faisceau 101 ne soit pas intercepté par le guide lumineux 81. REVENDICATIONS1. Dispositif (21) pour maintenir la vigilance d'un conducteur (11) au volant d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (22, 23, 25) pour émettre un faisceau lumineux (24) riche en lumière bleue, ces moyens étant disposés dans l'habitacle (12) du véhicule de telle façon que, lorsqu'ils sont en service, le faisceau lumineux émis (24) éclaire une zone de l'habitacle dans laquelle se situe le visage du conducteur (11) lorsque celui-ci est installé dans l'habitacle en position de conduite. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intensité du faisceau émis (24) est déterminée, compte tenu de l'implantation du dispositif dans le véhicule, de façon à ne pas éblouir le conducteur (11). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le faisceau émis (24) est un faisceau continu dans le temps. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins : - une source lumineuse (22) émettant une lumière bleue ou une lumière avec une composante spectrale bleue d'amplitude significative ; - un circuit imprimé (25) sur lequel est montée la source lumineuse ponctuelle (22) et réalisant l'alimentation électrique et la commande de mise en marche et d'arrêt de la source ; - un élément optique (23) permettant la formation, à partir de la lumière émise par la source lumineuse (22) d'un faisceau lumineux (24) orienté dans la direction du conducteur (11), ledit faisceau étant d'une largeur suffisante pour couvrir le visage du conducteur ; - une structure formant (26) un boitier aux parois opaques renfermant le circuit imprimé (25) portant la source lumineuse (24) et l'élément optique, ladite structure présentant une zone translucide ou transparente agencée pour laisser passer le faisceau lumineux émis. 3042753 12 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est intégré dans une structure (32) logée au niveau du pavillon du véhicule, ledit dispositif étant agencé de telle 5 façon que le faisceau lumineux (24) émis soit orienté de façon à éclairer le visage du conducteur (11). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est intégré dans une structure (42) placée sur 10 la partie supérieure du tableau de bord du véhicule, ledit dispositif étant agencé de telle façon que le faisceau lumineux (24) émis soit orienté de façon à éclairer le visage du conducteur (11). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, 15 caractérisé en ce que la structure formant le boitier (26) du dispositif est constituée par la face intérieure d'un montant (62) du pare-brise et par un capot d'habillage (63) recouvrant la partie visible du montant, la zone transparente ou translucide du boitier étant constituée par une zone transparente ou translucide du capot d'habillage (63), le 20 circuit imprimé (25) portant la source lumineuse ainsi que l'élément optique permettant la formation du faisceau lumineux étant agencés dans l'espace délimité par la face intérieure du montant (62) et le capot d'habillage (63) de telle façon que le faisceau lumineux soit émis à travers le capot de façon à éclairer le visage du conducteur 25 (11). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément optique (25) est un guide lumineux à prismes (81) configuré de façon à ce que le faisceau lumineux émis par la source (22) et 30 entrant dans le guide (81) se propage à l'intérieur du guide et soit partiellement réfléchi par chaque prisme (82) dans la direction du visage du conducteur (11), le guide d'onde optique s'étendant au moins sur une partie du montant considéré. 3042753 13 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le circuit imprimé (23) portant la source lumineuse (22) émettant 5 un faisceau lumineux riche en lumière bleue, porte également une seconde source lumineuse (111) orientée de telle façon que le faisceau lumineux émis (101) soit dirigé vers une zone (102) de l'habitacle (12) distincte de la zone dans laquelle s'inscrit le visage du conducteur (11). 10