Brevet FR3041916A1 — publié le 20170407

PROCEDE DE MAINTIEN DE LA VIGILANCE DU CONDUCTEUR D'UN VEHICULE DURANT UNE PHASE DE CONDUITE AUTOMATISEE. Domaine de l'invention La présente invention concerne la problématique du maintien de la vigilance du conducteur lorsque la conduite du véhicule est assurée de manière entièrement automatisée par un système d'assistance à la conduite. Arrière-plan de l'invention Les systèmes d'assistance à la conduite sont désormais largement répandus dans les véhicules automobiles récents et connaissent un développement rapide. On connait ainsi depuis un certain nombre d'années les régulateurs de vitesse adaptatifs, mieux connus sous l'acronyme anglais ACC (pour « Adaptive Cruise Control » ou « Autonomous Cruise Control »). Un tel mode d'assistance ajuste de manière automatique la vitesse afin de maintenir un intervalle de sécurité constant avec le véhicule précédant l'utilisateur à partir des informations recueillis sur ce véhicule (notamment la distance et la vitesse d'approche) à l'aide d'un ou plusieurs capteurs de type radar, lidar ou infrarouge. Plus récemment, on a également vu apparaître des systèmes dynamiques anti-franchissement involontaire de ligne. Ces derniers, désignés généralement sous les acronymes ALKA (pour « Active Lane Keep Assist »), LKAS (pour « Lane Keep Assistance System), ALA (pour « Active Lane Assist) ou encore ALC (pour « Active Lane Control ») détectent les lignes de marquages au sol à l'aide de capteurs et/ou de caméras optiques, et interviennent dynamiquement sur le véhicule lorsque ce dernier s'écarte de sa voir de circulation. Dans un tel cas de 30 figure, le système d'assistance à la conduite va alors corriger automatiquement de la direction du véhicule et/ou activer le freinage. Dernièrement sont apparus des dispositifs d'assistance àla conduite aptes à gérer de manière entièrement autonome le déplacement longitudinal et transversal du véhicule. 3041916 2 Tel est notamment le cas des assistants de conduite en embouteillage (plus connus sous l'acronyme anglais TJC pour « Traffic Jam Chauffeur ») destinés à soulager le conducteur dans des situations de trafic dense ou de bouchon (vitesse inférieure à 50/70 km/h) sur 5 des routes à chaussées séparées (autoroutes et voies rapides). On peut également citer les assistants à la conduite sur autoroute communément désignés sous les acronymes HC (pour « Highway Chauffeur ») et aptes à délester entièrement le conducteur dans des situations de trafic fluide (vitesse proche de la limite 10 réglementaire) sur des routes à chaussées séparées. En cas de dégradation du contexte environnemental de conduite nécessitant un retour dans le mode de conduite manuel, ces dispositifs sont en outre capables de maintenir un guidage entièrement automatisé du véhicule sur une période de transition minimale d'une 15 dizaine de secondes. Ainsi, lors d'une phase de conduite automatisée, le conducteur n'est pas tenu de garder les yeux fixés sur la route et peut vaquer à d'autres occupations (passage de communications téléphoniques, visionnage d'un film via le système d'info-divertissement du véhicule, 20 lancement d'un jeu vidéo sur un ordinateur ou une tablette tactile, lecture d'un livre ou d'un magazine, etc.). Dans une telle phase de conduite automatisée, il est malgré tout indispensable que le conducteur maintienne un niveau d'attention minimal afin d'être apte à reprendre en mains le véhicule au terme 25 d'une période de transition en cas de dégradation du contexte environnemental de conduite. On connaît de la demande de brevet internationale WO 2014/194898, un système de maintien de la vigilance du conducteur qui, au terme d'une première période prédéterminée passée dans une phase de conduite entièrement automatisée, demande au conducteur via un message visuel ou une alerte sonore de reprendre en main le véhicule pendant une seconde période prédéterminée. 3041916 3 Le système évalue le niveau d'attention du conducteur en fonction du temps de réaction de ce dernier pour positionner ses deux mains sur le volant. En fonction du niveau d'attention évalué, les périodes 5 prédéterminées de conduite en mode automatisée et en mode manuel sont ajustées. Plus ce niveau d'attention sera élevé, plus longue sera la période de conduite automatisée et plus courte sera celle de conduite manuelle de sorte à encourager le conducteur à demeurer attentif. 10 Un tel procédé demeure malgré tout particulièrement contraignant pour le conducteur qui est systématiquement obligé de reprendre régulièrement en mains le véhicule même si le contexte environnemental de conduite continue à se prêter à la conduite automatisée. 15 Objet et résumé de l'invention La présente invention vise donc à maintenir une vigilance suffisante du conducteur durant une phase de conduite entièrement automatisée tout en limitant le niveau de sollicitation auquel il est 20 soumis. Elle propose à cet effet un procédé de maintien de la vigilance du conducteur d'un véhicule durant une phase de conduite automatisée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - évaluation du niveau d'attention à la conduite du 25 conducteur ; - sélection parmi une pluralité de sollicitations prédéterminées pouvant être émises à destination dudit conducteur, de la sollicitation la plus adaptée en fonction dudit niveau d'attention évalué ; et 30 - émission de ladite sollicitation. En adaptant le type de sollicitation émise en direction du conducteur en fonction de son niveau évalué d'attention à la conduite, le procédé selon l'invention permet d'établir un équilibre optimum entre la nécessité de maintenir un certain degré de vigilance et le 3041916 4 respect des aspirations du conducteur à une certaine tranquillité durant les phases de conduite automatisée. Selon des caractéristiques préférées de l'invention, prises seules ou en combinaison : 5 - lesdites sollicitations prédéterminées sont soit de type passif car ne nécessitant en réponse aucune action manuelle dudit conducteur, soit de type actif car imposant en réponse la réalisation d'une action manuelle par ledit conducteur ; - au moins une dite sollicitation prédéterminée de type actif 10 impose la reprise en mains dudit véhicule par ledit conducteur pendant une durée prédéterminée avant un retour dans une phase de conduite automatisée ; - au moins une dite sollicitation prédéterminée de type actif impose l'appui d'un doigt dudit conducteur sur un bouton dudit 15 véhicule ; - ledit niveau d'attention à la conduite dudit conducteur est évalué en fonction de l'activité exercée par ce dernier et de sa durée. ; - ledit niveau d'attention à la conduite dudit conducteur est également évalué en fonction de la fréquence des regards dirigés sur la 20 route par ledit conducteur ; - ledit procédé comporte, préalablement à ladite étape de sélection de la sollicitation la plus adaptée, une étape d'évaluation de la complexité d'appréhension du contexte environnemental de conduite par ledit conducteur ; et en ce que la sélection de la sollicitation la 25 plus adaptée est également fonction de cette complexité d'appréhension ; - lesdites sollicitations prédéterminées consistent en l'affichage d'un témoin lumineux, l'affichage d'un message textuel informatif ou d'alerte, l'émission d'un signal sonore, l'émission d'un 30 message vocal informatif ou d'alerte, l'activation de moyens de vibration implantés dans le siège, ou bien encore en une combinaison de plusieurs de ces éléments ; - ledit procédé est mis en oeuvre de manière périodique selon un intervalle de temps prédéterminé ; et/ou 3041916 5 - ledit intervalle de temps est compris entre 5 et 10 minutes. Brève description des dessins L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la 5 description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est un diagramme fonctionnel d'un système de maintien de la vigilance du conducteur selon l'invention ; et 10 - la figure 2 représente un organigramme du procédé selon l'invention de maintien de la vigilance du conducteur durant une phase de conduite automatisée. Description détaillée d'un mode préféré de réalisation 15 En référence à la figure 1, le système de maintien de la vigilance du conducteur 1 comporte un module d'analyse du contexte environnemental de conduite 10, un module de surveillance du conducteur 20, une unité de pilotage 30, ainsi qu'un module de sollicitation du conducteur 40. 20 Le module d'analyse 10 est chargé d'évaluer la complexité d'appréhension du contexte environnemental de conduite par le conducteur en fonction de plusieurs paramètres tels que la fluidité du trafic, le type de route empruntée, son degré de sinuosité, la limite de vitesse, etc... 25 Selon un mode de réalisation préféré, ce module 10 comprend une caméra de type CCD (pour « Capteurs à Couplage de Charges ») orientée vers l'avant du véhicule et délivrant des images permettant de déterminer le type de route empruntée (autoroute, voie rapide ou bien route secondaire) à partir de certains paramètres caractéristiques tels 30 que la largeur de la voie, le marquage au sol (couleur, largeur et espacement des lignes) et la présence éventuelle d'une barrière ou d'un terre-plein central de séparation entre les deux sens de 3041916 6 circulation. L'analyse des images fournies par cette caméra permet en outre d'établir le niveau de fluidité du trafic routier. Le module 10 comporte également un détecteur de pluie doté d'un capteur de type optique ou capacitif intégré par exemple à la 5 partie supérieure du pare-brise, ainsi qu'une cartographie du réseau routier fournissant un certains nombre d'informations sur les prochains tronçons rencontrés par le véhicule (type de route, nombre de voies, degré de sinuosité, limites de vitesse, etc...). Le module de surveillance du conducteur 20 est chargé d'évaluer 10 son niveau d'attention à la conduite en fonction de l'activité exercée par ce dernier et de sa durée. Ces informations sont obtenues par traitement et croisement des données reçues via : - le dispositif d'info-divertissement du véhicule auquel le 15 module 20 est relié et qui l'informe de la fonction actuellement activée sur ce dispositif ou sur un appareil électronique nomade de type Smartphone ou tablette tactile lui étant connecté (lecture d'une vidéo, conversation téléphonique, écoute de musique, etc..) ; et - un sous-module de traitement d'images apte à identifier les 20 objets utilisés par le conducteur mais non connectés au dispositif d'info-divertissement (ordinateur portable, livre) ainsi que leur position par rapport à son visage (face à lui ou à contre son oreille) à partir des images reçues par une caméra orientée vers ce conducteur. Selon des variantes de réalisation non représentées, l'évaluation 25 du niveau d'attention à la conduite du conducteur sera également fonction d'autres paramètres tels que la fréquence des regards dirigés sur la route par ce conducteur. Le module 40 est apte à solliciter le conducteur via les différents moyens d'interaction homme machine (IHM) de type visuel, sonore, 30 et/ou haptique dont est équipé le véhicule. Les moyens d'interaction visuels sont par exemple constitués par l'écran d'affichage tactile du dispositif d'info-divertissement intégré à la console centrale de la planche de bord, par celui du combiné 3041916 7 d'instruments, et/ou par celui du dispositif d'affichage tête haute lorsque le véhicule en est équipé. Les moyens d'interaction sonores sont formés classiquement par les hauts parleurs du système d'info-divertissement et/ou par une 5 alarme système indépendante. Les moyens d'interaction haptiques consistent avantageusement en une pluralité de vibreurs implantés dans le siège conducteur. Les sollicitations consistent par exemple en l'affichage d'un témoin lumineux, l'affichage d'un message textuel informatif ou 10 d'alerte, l'émission d'un signal sonore, l'émission d'un message vocal informatif ou d'alerte, l'activation des vibreurs implantés dans le siège, ou bien encore en une combinaison de plusieurs de ces éléments. Ces sollicitations sont en outre soit de type passif (aucune action manuelle du conducteur n'étant requise en réponse) soit de type 15 actif (le conducteur devant réaliser une action manuelle en réponse, comme par exemple appuyer sur un bouton tactile d'un écran ou bien reprendre en mains la conduite du véhicule pendant une durée prédéterminée). L'unité de pilotage 30, constituée de préférence par le boîtier de 20 servitude intelligent (BSI) du véhicule, est reliée au module 40 auquel elle est apte à transmettre l'ordre de générer tel ou tel type de sollicitation en fonction des circonstances. Cette unité 30 comporte un calculateur 31 ainsi qu'un module de stockage 32 comprenant de la mémoire non volatile de type EEPROM ou 25 FLASH et de la mémoire vive. La mémoire non volatile stocke un processus de maintien de la vigilance du conducteur durant une phase de conduite automatisée dont l'organigramme est représenté sur la figure 2 L'ensemble des informations contenues dans cette mémoire non 30 volatile peut être mis à jour par des moyens de communication ou des moyens de lecture d'un support de données. On va maintenant décrire à l'appui de l'organigramme de la figure 2, les différentes étapes de ce processus qui est automatiquement mis en oeuvre de manière périodique (selon un 3041916 8 intervalle de temps compris de préférence entre 5 et 10 minutes) lorsque la conduite du véhicule est assurée de manière entièrement automatisée par le système d'assistance à la conduite de ce véhicule. Le processus commence par évaluer, via les modules 10 et 20, le 5 niveau d'attention à la conduite du conducteur (étape 100) ainsi que la complexité d'appréhension du contexte environnemental de conduite par ce conducteur (étape 200). En fonction de ces deux paramètres, le calculateur 31 va alors sélectionner parmi une pluralité de sollicitations prédéterminées 10 pouvant être émises à destination du conducteur, la sollicitation la plus adaptée (étape 300). La sélection de la sollicitation à émettre est de préférence effectuée grâce à un tableau de correspondance bidimensionnel (i.e. : à deux entrées) contenu dans le module de stockage 32. 15 En variante, elle peut également être réalisée via une formule de calcul prédéfinie à deux variables. L'unité de pilotage 30 ordonne ensuite au module 40 d'émettre le type de sollicitation sélectionné à destination du conducteur (étape 400). 20 On va maintenant illustrer la mise en oeuvre du processus selon l'invention qui vient d'être décrit, à l'aide de plusieurs exemples concrets reflétant des situations de conduite différentes. Les modules d'analyse de l'environnement du véhicule 10 et surveillance du conducteur 20 évalueront respectivement le contexte 25 environnemental de conduite comme difficile à appréhender et le niveau d'attention comme normal (le fait d'être en communication téléphonique laissant la possibilité de visualiser la route et d'avoir une bonne connaissance du contexte de conduite). L'unité de pilotage 30 commandera alors au module 40 de 30 simplement afficher un simple témoin lumineux clignotant ou dynamique sur au moins l'un des écrans d'affichage du véhicule. Selon un deuxième exemple, le véhicule circule sur une portion d'autoroute dégagée tandis que le conducteur visionne un film depuis une vingtaine de minutes sur l'écran d'info-divertissement du véhicule. 3041916 9 Les modules d'analyse de l'environnement du véhicule 10 et surveillance du conducteur 20 évalueront respectivement le contexte environnemental de conduite comme simple à appréhender et le niveau d'attention comme insuffisant (le visionnage d'un film pouvant être très 5 prenant et empêcher le conducteur d'avoir conscience du contexte de conduite). L'unité de pilotage 30 commandera alors au module 40 d'afficher, en plus du témoin lumineux clignotant, un message textuel sous la forme d'une fenêtre de type pop-up se superposant sur au moins une 10 partie de la fenêtre principale diffusant le film et informant le conducteur que le véhicule est en conduite autonome depuis 20 minutes. Selon un troisième exemple semblable au précédant mais dans lequel le véhicule circule sur une portion d'autoroute particulièrement 15 encombrée (i.e. : contexte environnemental de conduite difficile à appréhender), l'unité de pilotage 30 commandera alors au module 40 d'émettre d'un message visuel et sonore d'alerte demandant au conducteur de reprendre en pain le volant pendant une durée prédéterminée (par exemple comprise entre 2 et 5 minutes) avant un 20 retour dans une phase de conduite automatisée. Selon un quatrième exemple, le véhicule circule sur une portion d'autoroute dégagée tandis que le conducteur n'effectue aucune activité particulière depuis 25 minutes. Les modules d'analyse de l'environnement du véhicule 10 et 25 surveillance du conducteur 20 évalueront respectivement le contexte environnemental de conduite comme simple à appréhender et le niveau d'attention comme très insuffisant (le risque de somnolence étant alors particulièrement important). L'unité de pilotage 30 commandera alors au module 40 d'afficher, 30 en plus du témoin lumineux clignotant, un message sonore informant le conducteur que le véhicule est en conduite autonome depuis 25 minutes et lui demandant en outre d'appuyer avec l'un de ses doigts sur un bouton tactile de l'écran d'info-divertissement afin de s'assurer qu'il est bien éveillé. 3041916 10 Dans un tel cas de figure et en fonction du niveau d'équipement du véhicule, l'unité de pilotage 30 pourra également ordonner l'activation des vibreurs intégrés au siège conducteur. Selon un cinquième exemple semblable au précédant mais dans 5 lequel le véhicule circule sur une portion d'autoroute très encombrée (i.e. : contexte environnemental de conduite difficile à appréhender), l'unité de pilotage 30 commandera alors au module 40 d'émettre un message visuel et sonore d'alerte demandant au conducteur de reprendre en main le véhicule pendant une durée prédéterminée (par 10 exemple comprise entre 2 e 5 minutes) avant un retour en mode de conduite automatisée. Selon des variantes non représentées de l'invention, la sélection de la sollicitation la plus adaptée peut par exemple être uniquement effectuée en fonction du niveau évalué d'attention à la conduite du 15 conducteur sans tenir compte de la complexité d'appréhension du contexte environnemental de conduite par ce conducteur. Selon d'autres variantes non représentées, le niveau d'attention à la conduite du conducteur peut également être évalué par des moyens différents. 20 D'une manière générale, on rappelle que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais qu'elle englobe toute variante d'exécution à la portée de l'homme du métier. REVENDICATIONS1. Procédé de maintien de la vigilance du conducteur d'un véhicule durant une phase de conduite automatisée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - évaluation du niveau d'attention à la conduite du conducteur (100) ; - sélection parmi une pluralité de sollicitations prédéterminées pouvant être émises à destination dudit conducteur, de la sollicitation la plus adaptée en fonction dudit niveau d'attention évalué (300) ; et - émission de ladite sollicitation (400). 2. Procédé de maintien de la vigilance du conducteur selon la revendication 1, caractérisé en que lesdites sollicitations prédéterminées sont soit de type passif car ne nécessitant en réponse aucune action manuelle dudit conducteur, soit de type actif car imposant en réponse la réalisation d'une action manuelle par ledit conducteur. 3. Procédé de maintien de la vigilance du conducteur selon la revendication 2, caractérisé en qu'au moins une dite sollicitation prédéterminée de type actif impose la reprise en mains dudit véhicule par ledit conducteur pendant une durée prédéterminée avant un retour dans une phase de conduite automatisée. 4. Procédé de maintien de la vigilance du conducteur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'au moins une dite sollicitation prédéterminée de type actif impose l'appui d'un doigt dudit conducteur sur un bouton dudit véhicule. 5. Procédé de maintien de la vigilance du conducteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit niveau d'attention à la conduite dudit conducteur est évalué en fonction de l'activité exercée par ce dernier et de sa durée. 3041916 12 6. Procédé de maintien de la vigilance du conducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit niveau d'attention à la conduite dudit conducteur est également évalué en fonction de la fréquence des regards dirigés sur la route par ledit conducteur. 5 7. Procédé de maintien de la vigilance du conducteur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en qu'il comporte, préalablement à ladite étape de sélection de la sollicitation la plus adaptée (300), une étape d'évaluation de la complexité d'appréhension du contexte environnemental de conduite par ledit conducteur (200) ; 10 et en ce que la sélection de la sollicitation la plus adaptée est également fonction de cette complexité d'appréhension. 8. Procédé de maintien de la vigilance du conducteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en que lesdites sollicitations prédéterminées consistent en l'affichage d'un témoin lumineux, 15 l'affichage d'un message textuel informatif ou d'alerte, l'émission d'un signal sonore, l'émission d'un message vocal informatif ou d'alerte, l'activation de moyens de vibration implantés dans le siège, ou bien encore en une combinaison de plusieurs de ces éléments. 9. Procédé de maintien de la vigilance du conducteur selon 20 l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre de manière périodique selon un intervalle de temps prédéterminé. 10. Procédé de maintien de la vigilance du conducteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit intervalle de temps est compris entre 5 et 10 minutes. 25