Brevet FR3085927A1 — publié le 20200320

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale le domaine des systèmes d'aide à la conduite. Elle concerne plus particulièrement un dispositif, un système et un procédé de détection de la distraction d'un conducteur, disposés par exemple à l'intérieur d'un véhicule. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Depuis plusieurs années, les véhicules dits « intelligents » sont développés pour améliorer la sécurité ou le confort des conducteurs en intégrant divers systèmes d'aide à la conduite dans l'habitacle du véhicule. On connaît par exemple des systèmes d'aide à la conduite permettant de détecter et de suivre la direction du regard d'un conducteur dans un véhicule. La direction du regard est ensuite exploitée pour évaluer la distraction du conducteur. Par exemple, le conducteur est considéré comme n'étant pas distrait lorsqu'il regarde la route ou son rétroviseur intérieur. Le conducteur est considéré comme distrait lorsqu'il regarde par exemple du côté du passager avant. Ces systèmes de détection de la distraction du conducteur ont pour avantage d'estimer si un conducteur est distrait lorsqu'un véhicule est en fonctionnement et ainsi améliorent considérablement les conditions de sécurité des conducteurs. OBJET DE L'INVENTION Dans ce contexte, la présente invention propose un dispositif de détection de la distraction d'un conducteur caractérisé par : - un module de détection d'une direction de regard du conducteur, - un module de réception de données représentatives de l'environnement du conducteur, - un module de traitement conçu pour détecter, sur la base des données reçues, la présence ou l'absence d'un objet dans la direction de regard détectée par le module de détection et pour déterminer une information représentative du niveau de distraction dudit conducteur en fonction de la présence ou de l'absence d'un objet dans la direction de regard dudit conducteur. En combinant la direction de regard du conducteur et les informations relatives à son environnement, le module de traitement permet de déterminer 2 clairement si un objet est présent ou absent dans la direction de regard. Le dispositif de détection offre ainsi l'avantage de lever les confusions pour estimer si un conducteur est concentré sur sa conduite ou bien s'il est distrait par un tiers ou un objet. 5 Le module de détection peut comprendre par exemple un module d'entrée conçu pour recevoir des données représentatives d'une partie au moins du visage du conducteur et/ou un module de traitement conçu pour analyser les données reçues de manière à déterminer la direction de regard dudit conducteur. En pratique, le module de traitement peut par exemple être conçu pour 10 générer, pour au moins une direction de regard, une information instantanée de distraction en cas de présence d'un objet dans la direction de regard et une information instantanée de concentration en cas d'absence d'un objet dans la direction de regard. On propose également un système de détection de la distraction d'un 15 conducteur, comprenant le dispositif de détection de la distraction susmentionné, et un capteur tridimensionnel conçu pour acquérir les données représentatives de l'environnement dudit conducteur. Le capteur tridimensionnel du système peut être une caméra tridimensionnelle infra-rouge capable d'acquérir des données tridimensionnelles 20 représentatives de l'environnement du conducteur (par exemple une caméra tridimensionnelle à temps de vol ou une caméra stéréoscopique). Le système peut comprendre par ailleurs un capteur bidimensionnel conçu pour acquérir les données représentatives d'une partie au moins du visage du conducteur. 25 Le capteur bidimensionnel du système peut être une caméra bidimensionnelle infra-rouge capable d'acquérir des données bidimensionnelles représentatives d'au moins une partie du visage dudit conducteur. En pratique, le système peut comprendre en outre une source de rayonnement infra-rouge, laquelle est orientée ici vers une partie au moins du 30 visage du conducteur. L'invention propose également un procédé de détection de la distraction d'un conducteur caractérisé par les étapes suivantes : - détection d'une direction de regard du conducteur, - réception de données représentatives de l'environnement du 3 conducteur, - détection, sur la base des données reçues, de la présence ou de l'absence d'un objet dans la direction de regard détectée, - détermination d'une information représentative du niveau de distraction 5 dudit conducteur en fonction de la présence ou de l'absence d'un objet dans la direction de regard dudit conducteur. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et 10 comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1A représente schématiquement un conducteur dans un habitacle de véhicule observant différents éléments du véhicule dans une situation où ledit conducteur est considéré comme étant concentré sur sa conduite ; 15 - la figure 1B représente schématiquement un conducteur dans un habitacle de véhicule observant différents éléments du véhicule dans plusieurs situations : une situation où ledit conducteur est considéré comme étant distrait sur sa conduite et une situation où il est difficile de déterminer le niveau de distraction du conducteur ; 20 - la figure 2 représente schématiquement les éléments principaux d'un système conforme à l'invention ; - la figure 3 représente schématiquement un élément du système conforme à l'invention. Sur la figure 1A, on a représenté schématiquement un conducteur dans 25 un habitacle observant différents éléments du véhicule dans une situation où ledit conducteur est considéré comme étant concentré sur sa conduite. La figure 1A illustre un conducteur 1 assis à l'avant du véhicule et un passager 2 assis à côté du conducteur. Le conducteur 1 et le passager 2 sont tous deux assis dans l'habitacle 3 du véhicule. 30 Comme présenté sur la figure 1A, la direction du regard du conducteur 1 peut être orientée vers différentes zones du véhicule représentées par des plages angulaires dans lesquelles le conducteur 1 est considéré comme non distrait. Le conducteur 1 est par exemple non distrait lorsqu'il observe la route (plage angulaire a), le rétroviseur intérieur 6 (plage angulaire b), et/ou le rétroviseur 4 extérieur gauche 4 (plage angulaire c). Les plages angulaires a, b et c représentant la direction du regard du conducteur correspondent aux zones où le conducteur effectue des opérations de contrôle de routine telles que l'observation de la route ou le contrôle des rétroviseurs intérieur et extérieur gauche. Ces 5 plages angulaires de la direction de regard du conducteur sont donc considérées comme des zones sans danger pour le conducteur. La figure 1B est une représentation analogue à celle de la figure 1A, mais qui représente d'autres situations. Sur la figure 1 B, on a représenté schématiquement un conducteur dans un habitacle de véhicule observant 10 différents éléments du véhicule dans plusieurs situations : une situation où ledit conducteur est considéré comme étant distrait sur sa conduite et une situation où il est difficile de déterminer le niveau de distraction du conducteur. Par exemple, lorsque la direction du regard du conducteur 1 est orientée vers le passager 2 (plage angulaire f), le conducteur 1 est considéré comme étant 15 distrait sur sa conduite. Cependant, lorsque la direction de regard du conducteur est orientée par exemple vers un écran d'affichage 7 (plage angulaire d) ou vers le rétroviseur extérieur droit 5 (plage angulaire e), il devient difficile de déterminer si le conducteur effectue une opération de contrôle de routine ou bien s'il est distrait par un objet ou un tiers. La solution décrite ci-après permet toutefois de lever une 20 telle ambiguïté. Sur la figure 2, on a représenté schématiquement les éléments principaux d'un système 50 conforme à l'invention. Un tel système 50 peut être par exemple intégré dans l'habitacle d'un véhicule automobile : il peut par exemple être intégré dans une région voisine 25 d'une partie du tableau de bord du véhicule. Le système 50 de la figure 2 comprend un dispositif de détection de la distraction d'un conducteur 40, une source de rayonnement infra-rouge 110 (ou illuminateur), un capteur bidimensionnel 220, et un capteur tridimensionnel 330. Les différents éléments 110, 220, 330, 40 du système 50 sont reliés (par exemple 30 pour une partie d'entre eux au moyen d'un bus informatique) afin de pouvoir échanger des données entre eux, notamment comme décrit ci-dessous. La source de rayonnement infra-rouge 110 est disposée de manière émettre un rayonnement infra-rouge en direction de la position usuelle de la tête du conducteur. Le visage reçoit le rayonnement infra-rouge et le réfléchit (en 5 partie au moins) en direction du capteur bidimensionnel, qui peut ainsi produire une image du visage du conducteur. Le capteur bidimensionnel 220 permet d'acquérir des images des yeux du conducteur. Le capteur bidimensionnel 220 est par exemple une caméra bidimensionnelle sensible à l'infra-rouge placé dans 5 l'habitacle du véhicule. Le dispositif de détection 40 comprend un module de détection d'une direction de regard du conducteur 10, un module de réception 20 de données représentatives de l'environnement du conducteur et un module de traitement 30. Le module de détection 10 reçoit les images bidimensionnelles détectées 10 par le capteur bidimensionnel 220 (images référencées IMG2D en figure 2). Le module de détection 10 permet de déterminer au moins une direction de regard du conducteur sur la base des images bidimensionnelles IMG2D reçues. Le module de détection 10 comprend un module d'entrée 11 et un module d'analyse 12. Le module de détection met aussi en oeuvre une étape de détection de la direction du 15 regard du conducteur. Le module d'entrée 11 est conçu pour recevoir les données bidimensionnelles IMG2D représentatives d'au moins une partie du visage du conducteur. Les données bidimensionnelles sont reçues par le module d'entrée 11 en provenance du capteur bidimensionnel 220. 20 Le module d'entrée 11 transmet les images acquises IMG2D au module d'analyse 12. Le module d'analyse 12 reçoit les images acquises IMG2D par le module 11, et les analyse. Sur la base de cette analyse, le module d'analyse 12 détermine la direction de regard du conducteur. Le module d'analyse 12 est ainsi apte à délivrer les informations relatives à la direction de regard du conducteur, 25 informations référencées D en figure 2. Le capteur tridimensionnel 330 est capable d'acquérir des données tridimensionnelles représentatives de l'environnement du conducteur. Le capteur tridimensionnel 330 peut prendre des images tridimensionnelles de l'environnement du conducteur appelées IMG3D. Le capteur tridimensionnel est 30 donc apte à imager un objet en trois dimensions. Le capteur tridimensionnel 330 peut être par exemple une caméra tridimensionnelle infra-rouge placé dans l'habitacle du véhicule. Le capteur tridimensionnel 330 est par exemple une caméra tridimensionnelle à temps de vol ou une caméra stéréoscopique. Le module de réception 20 des données est conçu pour recevoir les 6 données tridimensionnelles représentatives de l'environnement du conducteur. Le module de réception 20 des données reçoit les données tridimensionnelles IMG3D détectées par le capteur tridimensionnel 330. Le module de traitement 30 reçoit à la fois les informations 5 tridimensionnelles représentatives de l'environnement du conducteur issues du module de réception 20 et les informations de la direction de regard du conducteur D déterminées par le module d'analyse 12. Le module de traitement 30 détermine si un objet est présent ou absent dans la direction de regard du conducteur en fonction des données tridimensionnelles représentatives de l'environnement du 10 conducteur et de la direction de regard du conducteur. Sur la base de ces données notamment, le module de traitement 30 arrive ainsi à estimer le niveau de distraction du conducteur ND, comme expliqué plus en détail ci-après. Par exemple, le module de traitement 30 identifie des objets dans l'environnement du conducteur grâce aux données tridimensionnelles 15 représentatives de l'environnement puis détermine si un de ces objets se situe dans la direction de regard du conducteur D et ainsi délivre une estimation du niveau de la distraction du conducteur. Le module de traitement de données 30 comprend ici un premier élément 31 et un second élément 32 (les deux éléments étant liés entre eux). 20 Le premier élément 31 reçoit à la fois les informations tridimensionnelles représentatives de l'environnement du conducteur (données tridimensionnelles IMG3D) et l'information D représentative de la direction de regard du conducteur. Le premier élément 31 est ainsi conçu pour analyser les informations recueillies par le module de réception 20 et par le module d'analyse 12. Le premier élément 25 31 recherche une intersection entre la direction de regard du conducteur D et les objets détectés dans l'habitacle (sur la base des données tridimensionnelles IMG3D comme indiqué ci-dessus). Sur la base de ces données, le premier élément 31 génère une information de présence ou d'absence d'un objet P dans la direction de regard du conducteur. 30 Le second élément 32 détermine le niveau de distraction du conducteur ND en fonction de la direction de regard D du conducteur et de l'information de présence ou d'absence d'un objet P dans la direction de regard du conducteur. Le second élément 32 peut éventuellement déterminer le niveau de distraction du conducteur sur une période de temps donnée. Le second élément 32 reçoit à la 7 fois les informations de la direction de regard D du conducteur issues du module d'analyse 12 et les informations de présence ou d'absence d'un objet P dans la direction de regard du conducteur issues du premier élément 31. Par exemple, si le conducteur observe le rétroviseur extérieur droit et si 5 un objet tel qu'un téléphone se trouve dans la direction du regard du conducteur, alors le module de traitement 30 détecte la présence d'un objet et le conducteur est considéré comme distrait. Dans le cas contraire, si le conducteur observe le rétroviseur extérieur droit et qu'aucun objet n'intercepte sa direction de regard, alors le module de traitement 30 détecte l'absence d'un objet et le conducteur est 10 considéré comme non distrait. Sur la figure 3, on a représenté schématiquement une possibilité de réalisation du second élément 32 du module de traitement 30. Dans ce mode de réalisation, le second élément 32 est capable de déterminer le niveau de distraction ND du conducteur en cas de présence ou d'absence d'un objet sur 15 certaines directions de regard du conducteur. Les directions de regard les plus concernées sont celles pour lesquelles il est difficile de déterminer le niveau de distraction du conducteur : il s'agit par exemple du cas où le conducteur effectue des opérations de contrôle de routine telles que l'observation du rétroviseur extérieur droit 5, ou de l'écran d'affichage du tableau de bord 7 comme illustré 20 dans la figure 1 B. Le second élément 32 comprend une première unité 321 et une seconde unité 322 capables de communiquer entre elles. La première unité 321 reçoit à la fois les informations de présence ou d'absence d'un objet P dans la direction de regard du conducteur issues du 25 premier élément 31 et les informations de la direction de regard du conducteur D déterminées par le module d'analyse 12. Sur la base de ces données, la première unité 321 détermine à chaque instant une information instantanée de concentration ou une information instantanée de distraction. Par exemple, si la direction de regard du conducteur se situe dans les 30 plages angulaires a, b ou c (comme présenté figure 1A), ou si la direction de regard du conducteur se situe dans les plages angulaires d ou e (comme présenté figure 1 B), la première unité 321 analyse sur une pluralité d'instants successifs l'information de présence ou d'absence d'un objet dans la direction de regard du conducteur pour générer respectivement une information instantanée de 8 concentration du conducteur en absence d'un objet ou une information instantanée de distraction du conducteur en présence d'un objet. Si la direction de regard du conducteur se situe dans la plage angulaire f (comme présenté figure 1 B), la première unité 321 génère une information 5 instantanée de distraction. En variante, il est possible pour certaines plages angulaires comme par exemple les plages angulaires a, b ou c, de générer via la première unité 321 une information instantanée de concentration (sans avoir à générer dans ce cas l'information de présence ou d'absence d'un objet P dans la direction de regard du 10 conducteur). Ainsi, cette variante permet d'économiser du temps de calcul lorsque la direction de regard du conducteur se situe dans ces plages angulaires a, b ou c. La seconde unité 322 reçoit les informations instantanées de concentration ou de distraction déterminées par la première unité 321. La seconde unité 322 mémorise par exemple sur une durée inférieure à 20 s (par exemple 15 comprise entre 2 s et 20 s) ces informations instantanées et ainsi, détermine (sur la base d'un nombre prédéterminé d'informations instantanées) quel est le niveau de distraction du conducteur. Par exemple, si sur une durée de 3 s, le nombre d'informations instantanées de distraction est plus grand que le nombre d'informations 20 instantanées de concentration, alors le conducteur est considéré comme distrait. Dans le cas contraire, si sur une durée de 3 s le nombre d'informations instantanées de distraction est plus petit que le nombre d'informations instantanées de concentration, REVENDICATIONS1. Dispositif de détection de la distraction d'un conducteur (40) caractérisé par : - un module de détection d'une direction de regard du conducteur (10), - un module de réception (20) de données représentatives de l'environnement du conducteur, - un module de traitement (30) conçu pour détecter, sur la base des données reçues, la présence ou l'absence d'un objet (P) dans la direction de regard détectée (D) par le module de détection (10) et pour déterminer une information représentative du niveau de distraction (ND) dudit conducteur en fonction de la présence ou de l'absence d'un objet (P) dans la direction de regard (D) dudit conducteur. 2. Dispositif (40) selon la revendication 1, dans lequel le module de détection (10) comprend un module d'entrée (11) conçu pour recevoir des données représentatives d'une partie au moins du visage du conducteur et un module d'analyse (12) conçu pour analyser les données reçues de manière à déterminer la direction de regard (D) dudit conducteur. 3. Dispositif (40) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le module de traitement (30) comprend un premier élément (31) capable de générer une information de présence ou d'absence d'un objet (P) dans la direction de regard (D) du conducteur et un second élément (32) adapté pour déterminer le niveau de distraction (ND) dudit conducteur en fonction de la direction de regard (D) du conducteur et de l'information de présence ou d'absence d'un objet (P) dans la direction de regard (D) dudit conducteur 4. Dispositif (40) selon l'une des revendication 1 à 3, dans lequel le module de traitement (30) est conçu pour générer, pour au moins une direction de regard (D), une information instantanée de distraction en cas de présence d'un objet dans la direction de regard (D) et une information instantanée de concentration en cas d'absence d'un objet dans la direction de regard. 5. Système de détection de la distraction d'un conducteur (50), comprenant un dispositif (40) selon l'une des revendications 1 à 4, et un capteur tridimensionnel (330) conçu pour acquérir les données représentatives de 10 l'environnement dudit conducteur. 6. Système (50) selon la revendication 5, dans lequel le capteur tridimensionnel (330) est une caméra tridimensionnelle infra-rouge capable d'acquérir des données tridimensionnelles (IMG3D) représentatives de 5 l'environnement du conducteur. 7. Système (50) selon la revendication 6, dans lequel le capteur tridimensionnel (330) est une caméra tridimensionnelle à temps de vol ou une caméra stéréoscopique. 8. Système (50) selon l'une des revendications 5 à 7, le dispositif (40) 10 étant conforme à la revendication 2 et le système (50) comprenant un capteur bidimensionnel (220) conçu pour acquérir les données représentatives d'une partie au moins du visage du conducteur. 9. Système (50) selon la revendication 8, dans lequel le capteur bidimensionnel (220) est une caméra bidimensionnelle infra-rouge capable 15 d'acquérir des données bidimensionnelles (IMG2D) représentatives d'au moins une partie du visage dudit conducteur. 10. Système (50) selon la revendication 6 ou 9, dans lequel une source de rayonnement infra-rouge (110) est orientée vers une partie au moins du visage du conducteur. 20 11. Procédé de détection de la distraction d'un conducteur caractérisé par les étapes suivantes : - détection d'une direction de regard du conducteur, - réception de données représentatives de l'environnement du conducteur, 25 - détection, sur la base des données reçues, de la présence ou de l'absence d'un objet (P) dans la direction de regard détectée (D), - détermination d'une information représentative du niveau de distraction (ND) dudit conducteur en fonction de la présence ou de l'absence d'un objet (P) dans la direction de regard (D) dudit conducteur. 30