Brevet FR3052721A1 — publié le 20171222

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un système de détec- tion de l'habitacle d'un véhicule équipé d'un siège, comportant un module de commande et au moins un module de détection, le module de commande exploitant les données mesurées par le module de détection. L'invention s'applique également à un procédé de détection de l'habitacle d'un véhicule. Etat de la technique De tels systèmes et procédés sont connus de manière gé- nérale. A titre d'exemple, il est connu de détecter un passager à l'aide des nappes sensibles à la pression, intégrées dans les sièges du véhicule. L'inconvénient de cette solution est de détecter seulement une masse (ou une pression) de sorte que l'occupation du siège avec un objet sera interprétée de façon erronée comme correspondant à la pré- sence d'un passager. En outre, on connaît des systèmes de détection de l'habitacle utilisant une caméra. Ces systèmes ont l'inconvénient d'avoir un encombrement important et de dépendre fortement de l'éclairage ambiant. Ces systèmes ne sont pas fiables de nuit ou dans de mau- vaises conditions d'éclairage. De plus, il faut au moins deux caméras pour obtenir des informations fiables concernant les conditions de distance et de dimensions. Enfin, on connaît des systèmes utilisant pour la détection des mesures de temps de vol, c'est-à-dire des caméras avec des mesures de temps de parcours pour mesurer des distances. Les mesures de temps de parcours conviennent toutefois surtout pour des distances importantes. Dans le cas de distances réduites telles que celles dans un véhicule, de telles mesures de temps de parcours ont une résolution insuffisante. En outre, les systèmes connus ne permettent pas de dé- tecter de manière fiable l'état des volumes recevant des charges telles que par exemple, la lunette arrière d'un véhicule ou encore des objets posés sur les sièges tels que, par exemple, des sièges pour enfant et en particulier pour vérifier en sécurité si ces sièges sont utilisés. 3052721 2 But de l'invention La présente invention a pour but de développer un sys- tème et un procédé de détection de l'habitacle qui soient insensible aux perturbations externes et permettent de détecter rapidement les passa- 5 gers et les objets dans l'habitacle et de les classer. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un système du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le module de détection comporte au moins un télémètre laser. 10 L'invention a également pour objet un procédé de détec- tion de l'habitacle d'un véhicule comportant un système procédé selon lequel, dans une première étape, le module de détection mesure des données, dans une seconde étape, le module de détection transmet les données mesurées au module de commande, dans une troisième étape, 15 le module de commande détermine à partir des données mesurées, les informations concernant la présence et/ou la position d'un passager, notamment des informations concernant l'écart entre la position et une position de consigne prédéterminée et/ou un objet. Le système et le procédé de l'invention ont l'avantage, vis- 20 à-vis de l'état de la technique, de permettre, par le télémètre laser, de réaliser à l'aide d'un télémètre laser une détection rapide et compacte de l'habitacle, indépendamment des conditions externes telles que les conditions d'éclairage. Comme il n'y a pas d'exploitation de l'image, par exemple en cas de défaillance, le déclenchement des coussins gonflables 25 pourra se faire très rapidement. En outre, grâce à son faible encombre- ment, le système selon l'invention, peut être installé sans difficulté dans des véhicules anciens. De façon préférentielle, le véhicule est un véhicule auto- mobile, notamment un véhicule de tourisme ou un véhicule utilitaire. 30 D'une manière particulièrement préférentielle, le véhicule a plusieurs sièges, notamment des sièges avant et des sièges arrières. De façon préférentielle, le module de commande comporte au moins un microcontrôleur. Le module de commande est relié par l'électronique du véhicule à au moins un module de détection et d'une manière très préférentielle, le 35 module de commande est relié sans câble au module de détection. Le 3052721 3 module de commande comporte une unité d'exploitation des données transmises par le module de détection. Selon un développement préférentiel, le télémètre laser est un laser fonctionnant selon le procédé de mélange automatique, no- 5 tamment un émetteur surfacique avec des photodiodes intégrées (laser à cavité verticale à émission surfacique à photodiode intégrés, VCSELiP). Le procédé de mesure de l'auto-mélange (interférences par auto-mélange SMI) est un procédé connu et repose sur le fait qu'un faisceau laser émis est réfléchi par un objet ; le faisceau laser réfléchi interfère 10 avec le faisceau laser émis, de sorte que les interférences du laser modi- fient les propriétés optiques et/ou électroniques du faisceau laser. On analyse ces variations pour déterminer l'éloignement de l'objet réfléchissant. Ainsi, l'invention permet avantageusement de réaliser un 15 télémètre très compact pour des mesures précises et rapides. Cela per- met notamment des mesures de distance avec une résolution de l'ordre du millimètre mm pour un temps allant jusqu'à gs. La résolution spatiale et temporelle très poussée permet en outre, de façon avantageuse, d'exploiter les mesures de distances faites au même endroit à des ins- 20 tants différents pour faire une classification, notamment pour détermi- ner un écart par rapport à une position de consigne. Par exemple, cela permet de détecter un enfant en bas âge qui aurait glissé dans son siège pour enfant et de déclencher ainsi un signal d'alarme ou encore de détecter un passager qui se déplace sur son siège, ce qui permet de con- 25 clure à la présence d'une personne dans les limites d'un objet. Selon un développement préférentiel, le télémètre laser fait une télémétrie ponctuelle, linéaire et/ou surfacique. D'une manière particulièrement préférentielle, le télémètre laser comporte un dispositif de miroir et d'une manière très préférentielle, un dispositif de micro- 30 miroirs, notamment un réseau de micro-miroirs. Le dispositif de miroir dirige ainsi le faisceau laser pour le déplacer le long d'une ligne ou d'une surface et détecter une zone en mode linéaire ou surfacique. De façon préférentielle, le télémètre laser est configuré pour que le faisceau laser effectue une détection en forme de X réalisant 3052721 4 ainsi un compromis entre une détection linéaire et une détection surfacique. L'invention permet avantageusement de détecter de façon souple l'habitacle à l'aide du télémètre laser. Ainsi, selon la détection 5 choisie et la disposition du télémètre laser, on pourra établir n'importe quel profil d'éloignement. Selon un développement préférentiel, le module de détec- tion comporte en plus un capteur de pression et/ou de poids et/ou un capteur d'images, notamment un capteur de type caméra. D'une ma- 10 nière particulièrement préférentielle, le module de détection a une nappe sensible à la pression, intégrée dans le siège. D'une manière très préférentielle, le module de détection comporte un système de caméras stéréoscopiques. Ainsi, l'invention permet avantageusement de combiner 15 la télémétrie précise du télémètre laser aux techniques connues pour arriver à une détection complète et aussi précise que possible de l'habitacle. En particulier, les informations redondantes fournies par différents capteurs évitent des défauts et améliorent la précision du système. C'est ainsi qu'il est, par exemple, prévu un capteur de pression 20 sous la forme d'une nappe sensible à la pression, intégrée dans le siège du conducteur pour détecter l'occupation du siège du conducteur et ensuite le télémètre laser permet de déterminer un profil de profondeur et/ou de relief. Cela permet notamment d'éviter les erreurs de classement, c'est-à-dire, par exemple, interpréter un objet comme un passa- 25 ger. En variante ou en plus, on pourra faire une pré-classification de l'occupation ou non d'un siège du véhicule par un capteur à caméra puis par des mesures précises concernant les dimensions et l'éloignement avec le télémètre laser, saisir, par exemple, plus précisément une position. 30 Selon un développement préférentiel, un module de dé- tection est associé à chaque siège du véhicule. En variante ou en plus, un module de détection est associé à chaque dispositif de siège et en particulier un module de détection est associé aux siège avant et un module de détection est associé aux sièges arrières. 3052721 5 Ainsi, l'invention, permet une détection précise et en par- ticulier elle évitera des défauts occasionnés par le chevauchement dans la zone à détecter. Selon un développement préférentiel, le module de détec- 5 tion est au moins en partie au-dessus, en dessous, devant et/ou der- rière le siège. D'une manière particulièrement préférentielle, un premier télémètre laser est installé au-dessus du siège et un second télémètre laser est installé devant le siège, les directions de détection des deux télémètres étant notamment perpendiculaires l'une à l'autre. D'une ma- 10 nière particulièrement préférentielle, un télémètre laser est installé au milieu, au-dessus du siège du véhicule. Selon l'invention, il est ainsi possible avantageusement par la combinaison de différents capteurs, d'obtenir une image spatiale complète du volume intérieur. Précisément, dans le cas de plusieurs 15 télémètres lasers, il est avantageusement possible d'obtenir un profil spatial de l'habitacle en utilisant les avantages des télémètres laser, notamment la résolution très poussée à la fois dans l'espace et dans le temps. Selon un développement préférentiel, au moins le module 20 de détection surveille l'état de charge du véhicule. D'une façon particu- lièrement préférentielle, au moins un module de détection surveille le volume de charge, notamment le volume du coffre et/ou la lunette arrière. L'invention évite avantageusement le risque d'une fixation 25 défectueuse ou de l'absence de fixation d'un objet. En particulier, dans le cas de véhicules de livraison, la fixation sécurisée de la charge est très importante et en particulier les passagers peuvent être blessés gravement par des objets non fixés ou mal fixés, par exemple, dans le cas d'un freinage brusque ou d'un changement de direction. La détection 30 permanente de l'espace occupé par les charges permet, dans ce cas, avantageusement, de détecter une charge qui aurait glissé et/ou qui serait tombée et d'avertir ou d'informer le conducteur le cas échéant par des moyens d'affichage. Selon un développement préférentiel, le module de com- 35 mande est relié à un module de sécurité et le module de commande est 3052721 6 configuré pour traiter les données vers le module de sécurité. Les données comportant des informations concernant la présence et/ou la position d'un passage, notamment des informations concernant l'écart entre la position par rapport à une position de consigne prédéfinie et/ou un 5 objet. Selon l'invention, il est avantageux d'adapter les fonctions de sécurité du véhicule selon l'état détecté de l'habitacle. Cela permet notamment de détecter une position décalée. Si, par exemple, un passager occupant le siège du passager avant, pose ses pieds sur le 10 tableau de bord, en cas d'accident et du fait du déclenchement occa- sionné du coussin d'air du passager, il pourra subir de graves dommages. Le système selon l'invention permet avantageusement au module de détection de détecter cet écart de position du passager ; le module de commande reconnaît cet écart et le transmet au module de 15 sécurité si bien que ce dernier émet de préférence un message d'alarme et/ou neutralise provisoirement le coussin gonflable. Il est également possible, comme décrit ci-dessus, de détecter un changement de position non voulu d'un petit enfant dans son siège et d'informer le conducteur. 20 Selon un développement préférentiel, notamment du pro- cédé de l'invention, dans une quatrième étape, le module de commande transmet les informations au module de sécurité. Ainsi, l'invention permet avantageusement de réaliser les avantages cités ci-dessus, notamment d'avertir le conducteur et/ou le 25 passager ou d'activer des fonctions de sécurité du véhicule, de manière ciblée ou encore de les neutraliser et/ou de les modifier. Le module de sécurité commande notamment le déclenchement d'au moins un coussin d'air et/ou les systèmes de retenue de passagers en cas d'accident. Par exemple et en complément, on détecte la possibilité d'une coupure 30 automatique du coussin gonflable si l'on utilise un siège pour enfant. Dessins La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée, à l'aide d'exemples de systèmes de détection de l'habitacle de véhicule et de procédés pour la mise en oeuvre de tels sys- 35 tèmes représentés dans les dessins annexés dans lesquels : 3052721 7 les figures la et lb montrent un mode de réalisation d'un système selon l'invention selon une présentation schématique, les figures 2-7 représentent un autre mode de réalisation de l'invention du système avec une vue schématique. 5 Dans les différentes figures on utilisera les mêmes réfé- rences pour les mêmes éléments dont la description ne sera pas systématiquement reprise. Description de modes de réalisation de l'invention La figure la montre une représentation schématique un 10 système 1 selon un mode de réalisation de l'invention. Le côté gauche de l'image montre un siège de véhicule avec un passager installé sur le siège. Le système 1 de détection de l'habitacle comporte un module de détection 3 avec un premier télémètre laser 4 installé au-dessus du siège et un second télémètre laser 4' installé devant le siège. Les deux 15 télémètres laser 4, 4' sont de préférence des lasers fonctionnant selon le principe d'interférences par le mélange automatique qui mesure des distances le long d'une ligne ; ils sont commandés par un dispositif de miroirs en établissant de cette manière des profils d'éloignement. Ainsi, par exemple, le télémètre laser 4 qui se trouve au-dessus du siège me- 20 sure dans la direction de circulation, de l'arrière vers l'avant et/ou réci- proquement pour générer un profil de profondeur ; le télémètre laser 4' installé devant le siège du conducteur mesure de bas en haut et/ou inversement, l'expression « en bas » se rapportant au plancher du véhicule et l'expression « en haut » se rapportant au pavillon du véhicule. On 25 établit de cette manière un profil en hauteur. Les données de mesure sont transmises par le module de détection 3 à un module de commande 2 qui exploite les données et qui, dans le cas présent, reconnaît les passagers et détermine également leur position. Ces données sont transmises également par le module de 30 commande 2 à un module de sécurité 7 qui, en fonction des données transmises par le module de commande 2, active les fonctions de sécurité du véhicule, par exemple, le système de retenue des passagers et/ou le système de coussins gonflables. Dans le cadre du système selon l'invention ou du procédé 35 selon l'invention, il est possible que le module de commande 2 détecte 3052721 8 un changement de position des passagers du véhicule signifiant qu'il s'agit d'un endormissement ou d'une position risquée pour la sécurité ; le module de sécurité 7 est ainsi informé et avertit ensuite, par exemple, les passagers par un moyen d'affichage acoustique et/ou optique. 5 La figure lb montre, dans sa partie droite, les profils d'éloignement tels qu'ils ont été fournis par le module de détection 3. Il apparaît directement que la combinaison du profil de profondeur déterminé par l'appareil de télémétrie laser 4 et du second télémètre laser 4' permet, par le profil de hauteur, de conclure la présence de passa- 10 gers. De façon préférentielle, le module de commande 2 comporte une unité d'exploitation qui, notamment en appliquant des algorithmes de reconnaissance de motifs, est associée aux profils de distance (profils combinés) des passagers ou des objets et/ou des positions. La figure 2 montre un système 1 selon un autre mode de 15 réalisation de l'invention représenté schématiquement. La forme de réa- lisation est, pour l'essentiel identique aux autres formes de réalisation. Le module de détection 3 comporte, ici en plus, des télémètres laser 4, 4' connus correspondant aux figures la et lb, un premier capteur 6 appliquant le principe laser et un second capteur à caméra 6'. Ces deux 20 capteurs se trouvent sur le côté du siège du véhicule et permettent ainsi de combiner les télémètres laser 4, 4' à une détection spatiale complète de l'habitacle. De façon préférentielle, le module de commande 2 com- porte un système de reconnaissance d'images, par exemple, avec des 25 capteurs à caméra 6, 6' pour faire une classification préalable complé- tée par des données précises de distance fournies par des télémètres laser 4, 4'. Comme les capteurs à caméra servent uniquement au classement préalable, c'est-à-dire notamment à vérifier si un siège du véhicule est ou non occupé, cela évite avantageusement des procédés 30 d'analyse d'images, compliqués. La figure 3 montre un système 1 selon un autre mode de réalisation de l'invention selon une représentation schématique ; la forme de réalisation est, pour l'essentiel, identique aux autres formes de réalisation. La figure montre schématiquement une vue de face. Dans le 35 cas présenté, le véhicule a deux sièges avant, par exemple, le siège de 3052721 9 conducteur et le siège de passager. A chacun des sièges est associé un module de détection 3, 3' les deux modules de détection 3, 3' ont des capteurs à caméra 6, 6' et comme dans les formes de réalisation décrites ci-dessus, chaque module de détection 3, 3' a un télémètre laser 5 4, 4' au-dessus du siège respectif du véhicule ainsi qu'un télémètre la- ser 4", 4" en amont du siège. Cela permet ainsi de déterminer séparément et exactement la position de chaque passager. La figure 4 montre un système 1 selon un autre mode de réalisation de l'invention avec une représentation schématique ; la 10 forme de réalisation est pratiquement identique aux autres formes de réalisation. Toutefois, les deux sièges sont associés à un module de détection 3 qui comporte un télémètre laser 4 ainsi que deux capteurs à laser 6, 6'. La figure 5 montre un système 1 d'un autre mode de réa- 15 lisation de l'invention selon une représentation schématique. La réalisa- tion est pratiquement identique à celle des autres réalisations, notamment la réalisation décrite en liaison avec la figure 4. A la différence de la réalisation de la figure 4, ici toutefois, le télémètre laser 4 se trouve devant les sièges du véhicule, par exemple sur le tableau de 20 bord. De façon préférentielle, le télémètre laser 4 détecte l'habitacle par une détection surfacique, mais en cas d'orientation appropriée, il peut également faire une détection linéaire. A titre d'exemple, il peut suffire de déterminer un profil de largeur sensiblement à la hauteur du buste d'un passager pour conclure avec certitude à la présence et/ou à la po- 25 sition du passager. Les figures 6a-6f montrent des systèmes 1 correspondant à d'autres modes de réalisation de l'invention selon une représentation schématique ; les formes de réalisation sont pratiquement identiques aux autres formes de réalisation. Les réalisations des figures 6a-6f ont 30 en commun de supprimer les capteurs 6, côté caméra et de représenter les différentes possibilités de disposition des télémètres laser 4, 4' pour la détection de l'habitacle. Sous les détections respectives on a représenté, à titre d'exemple, les profils d'éloignement tels que déjà saisis par le dispositif représenté. 3052721 10 Ainsi, en principe, il est possible que le module de détection 3 dans les différentes formes de réalisation ne comporte pas de capteurs de pression (non représentés), dans les sièges de conducteur, en particulier pour permettre une détection grossière de l'occupation 5 d'un siège du véhicule. La figure 6a montre un télémètre laser 4 au-dessus d'un siège, installé pour détecter un profil de profondeur linéaire. A la figure 6b, en variante ou en plus, on a représenté un télémètre laser 4 qui se trouve également au-dessus d'un siège, par exemple, fixé au pavillon du 10 véhicule pour prendre un profil linéaire de hauteur, c'est-à-dire un pro- fil d'éloignement dans la direction transversale du véhicule. La forme de réalisation selon la figure 6c comporte en re- vanche un premier télémètre laser 4 installé devant le siège du conducteur et qui établit un profil de largeur sensiblement à la hauteur de 15 poitrine du passager, en renouvelant perpendiculairement à la direction de circulation pendant qu'un autre appareil de télémesure 4' fondé sur laser se trouve dans la zone du fond du siège du véhicule devant celui-ci et ici le profil des jambes des passagers. Cela permet, par exemple, de distinguer un passager d'un objet qui se trouve sur le siège voisin car 20 cet objet n'a pas de jambes. La forme de réalisation de la figure 6d comporte, là encore, seulement un télémètre laser 4 qui se trouve, aussi, au-dessus du siège de conducteur en étant toutefois combiné pour établir un profil linéaire de hauteur. Il est ainsi également possible d'adapter les fonc- 25 tions du véhicule au profil de hauteur du conducteur, par exemple, le système de ceinture de sécurité en particulier dans la ceinture du siège du conducteur ou un rétroviseur extérieur et/ou un rétroviseur intérieur correspondant au module de commande 2 non détaillé ici pour déterminer la hauteur du passager à partir de la hauteur de la tête ob- 30 tenue dans le profil de hauteur. Le système 1 selon la figure 6e montre un mode de réalisation avec un télémètre laser 4 installé devant le siège du conducteur avec toutefois, un profil de détection en X. Cela permet. Cela permet d'établir simplement un profil de hauteur et de largeur et de conclure à 35 la position des occupants. 3052721 11 La figure 6f montre un mode de réalisation qui correspond, pour l'essentiel, à celui de la figure 6e et c'est pourquoi on se reportera aux explications déjà données ; le télémètre laser 4 est ici au milieu au dessus du siège de conducteur. 5 Les figures 7a et 7b montrent un système 1 correspon- dant à un autre mode de réalisation de l'invention selon une représentation schématique. La forme de réalisation est pratiquement identique aux autres formes de réalisation. En particulier, le mode de réalisation est celui d'un procédé selon l'invention pour détecter l'habitacle. On voit 10 ici un siège pour enfant installé sur un siège dans la direction opposée à la direction de circulation. A la figure 7a le siège pour enfant est vide. Le télémètre laser 4 installé au-dessus du siège du conducteur fournit un profil de distance et le profil de profondeur du siège pour enfant vide qui n'est représenté que schématiquement à la figure 7b, montre sché- 15 matiquement un enfant installé sur le siège ainsi que les profils de pro- fondeur correspondants. La différence des deux profils de profondeur apparaît immédiatement. L'unité d'exploitation du module de commande 2 peut reconnaître cette différence et neutraliser automatiquement le coussin gonflable pour, en cas d'accident, éviter de blesser 20 l'enfant. 3052721 12 1 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX la, lb Système de détection de l'habitacle d'un véhicule Télémètre laser 5 2 Module de commande 3 Module de détection 4, 4' Capteur à caméra 6, 6' Capteur à caméra 7 Module de sécurité 10 REVENDICATIONS1°) Système (1) de détection de l'habitacle d'un véhicule équipé d'un siège comportant un module de commande (2) et au moins un module de détection (3), le module de commande (2) exploitant les données mesurées par le module de détection (3), système caractérisé en ce que le module de détection (3) comporte au moins un télémètre laser (4). 2°) Système (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le télémètre laser (4) est un laser appliquant le procédé d'interférences par mélange automatique, notamment un émetteur surfacique avec des photodiodes intégrées. 3°) Système (1) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le télémètre laser (4) est configuré pour une télémétrie ponctuelle, linéaire et/ou surfacique. 4°) Système (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module de détection (3) comporte en outre un capteur de pression et/ou de poids (5) et/ou un capteur d'images (6), notamment un cap- teur à caméra. 5°) Système (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu' un module de détection (3) est associé à chaque siège du véhicule. 6°) Système (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le module de détection (3) est au moins partiellement au-dessus, en dessous, devant et/ou derrière le siège. 3052721 14 7°) Système (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le module de détection (3) surveille l'état de charge du véhicule. 5 8°) Système (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le module de commande (2) est relié à un module de sécurité (7), le module de commande (2) transmet les données au module de sécurité (7), et 10 les données comportent des informations de présence et/ou de posi- tion d'un passager, notamment des informations concernant l'écart entre la position et une position de consigne prédéfinie et/ou d'un objet. 15 9°) Procédé de détection de l'habitacle d'un véhicule comportant un sys- tème (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, procédé selon lequel dans une première étape, le module de détection (3) mesure des données, 20 dans une seconde étape, le module de détection (3) transmet les données mesurées au module de commande (2), dans une troisième étape, à partir des données mesurées, le module de commande (2) détermine les informations concernant la présence et/ou la position d'un passager, notamment des informations con- 25 cernant l'écart entre la position et une position de consigne prédé- terminée et/ou un objet. 10°) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que 30 dans une quatrième étape, le module de commande (2) transmet les in- formations déterminées à un module de sécurité (7). 35