Brevet FR3088604A1 — publié le 20200522

Description Titre de l'invention : Système interactif avec un occupant d'un véhicule automobile [0001] L'invention concerne un système interactif avec un occupant d'un véhicule au- tomobile. L'invention concerne également un procédé d'interaction avec un occupant d'un véhicule automobile. [0002] Le passage à la voiture autonome présente de plus en plus de challenges quant à la création d'un véhicule empathique qui permettra de rendre la conduite et/ou le voyage plus agréable. Les progrès restants peuvent être regroupés en trois axes regroupant la sécurité, le confort et le divertissement. [0003] Des exemples de systèmes existant permettent d'évaluer l'état émotionnel d'un occupant d'un véhicule automobile. Il est en effet connu d'effectuer des mesures permettant de déterminer différents paramètres concernant un occupant, et ainsi en déduire une donnée représentative de son état émotionnel. [0004] De manière générale, les mesures peuvent être effectuées grâce à des dispositifs portables permettant de récolter des données telle que la conductivité de la peau, la température, ou encore le rythme cardiaque. Le système utilisé comporte si possible une caméra, par exemple de type GoPro0. [0005] Dans les systèmes connus, les paramètres obtenus sont ensuite utilisés pour dé- terminer l'état émotionnel de l'occupant. Un modèle connu consiste à obtenir, à partir des différents paramètres, une cartographie de l'état émotionnel du passager. Ainsi, celui-ci peut être représenté par un point dans un espace à deux dimensions formé d'un axe des abscisses correspondant à la valence (qualité intrinsèquement agréable ou désagréable d'un stimulus ou d'une situation) et un axe des ordonnées correspondant à l'arousal (force du stimulus émotionnel). [0006] L'invention vise à améliorer les systèmes connus en proposant un système interactif permettant de modéliser l'état émotionnel d'un occupant d'un véhicule, non seulement en le plaçant dans un espace tri dimensionnel, mais également en l'interprétant de manière à intégrer des paramètres supplémentaires dans le modèle utilisé. De plus, l'invention propose également d'agir sur l'occupant en fonction de l'état émotionnel détecté et ainsi avoir un impact sur la sécurité et/ou le confort de ou des occupants du véhicule. [0007] L'invention a pour objet un système interactif avec un occupant d'un véhicule au- tomobile comportant: a. un dispositif de mesure comprenant au moins un capteur agencé pour acquérir au moins un paramètre lié à l'occupant dudit véhicule, 2 h. une unité de traitement embarquée utilisant un modèle d'évaluation de l'état émotionnel de l'occupant, ladite unité de traitement étant agencée pour recevoir ledit paramètre et définir une donnée représentative dc l'état émotionnel dudit occupant au moyen dudit modèle, c. la donnée représentative correspondant à un point dans un espace tridimensionnel de caractérisation de l'état émotionnel de l'occupant, d. au moins un actionneur configure pour activer au moins un stimulus multi sensoriel pour interagir avec l'occupant, ledit stimulus permettant de modifier l'état émotionnel dudit occupant. [0008] Selon un aspect de l'invention, les capteurs sont composés d'au moins un radar à ultra large bande et d'une caméra infrarouges. [0009] Selon un aspect de l'invention, le radar à ultra large bande a une fréquence comprise entre 100Hz et 1THz. en particulier entre 500Hz et 1600Hz. [0010] Selon un aspect de l'invention, la caméra infrarouge détecte des longueurs d'onde comprises entre 0,71.im et 100 pm, en particulier entre 251.im et 100pm. [0011] Selon un aspect de l'invention, l'espace tridimensionnel de caractérisation de l'état émotionnel est formé d'un premier axe correspondant à la valence, d'un deuxième axe correspondant à la dominance et d'un troisième axe correspondant à l'arousal. [0012] Selon un aspect de l'invention, la donnée représentative est prétraitée avant d'activer l'au moins un stimulus multi sensoriel. [0013] Selon un aspect de l'invention, la donnée représentative placée dans l'espace 3D va être corrélée à une ou plusieurs cartographies correspondant à différents stimuli. [0014] Selon un aspect de l'invention, le prétraitement consiste prendre en compte des données supplémentaires, en particulier la culture et/ou l'éducation de l'occupant et/ou la vie et expérience personnelle dudit occupant. [0015] Selon un aspect de l'invention, les données supplémentaires peuvent être déterminées au moyen d'un système de mesures autonome permettant la mesure de la qualité de l'air et/ou de la pollution, et/ou des rnicroparticules et/ou des allergènes et/ou de l'environnement sonore et/ou de l'environnement lumineux et/ou de la température et/ ou du taux d'humidité. [0016] Selon un aspect de l'invention, le modèle d'évaluation est créé au moyen d'intelligence artificielle. [0017] Selon un aspect de l'invention, l'au moins un stimulus multi sensoriel est un parfum et/ou des huiles essentielles et/ou un nébuliseur et/ou un éclairage et/ou un son et/ou une musique et/ou une vibration et/ou un massage et /ou un flux d'air. [0018] Selon un aspect de l'invention, le stimulus multi sensoriel permet une modification de l'état émotionnel de l'occupant. [0019] Selon un aspect de l'invention, le stimulus multi sensoriel permet une remédiation de 3 l'état émotionnel de l'occupant. [0020] Selon un aspect de l'invention, le stimulus multi sensoriel permet une amplification de l'état émotionnel de l'occupant. [0021] Selon un aspect de l'invention, le système interactif possède une boucle d'apprentissage permettant d'améliorer le traitement du modèle d'évaluation de l'émotion. [0022] Selon un aspect de l'invention, l'au moins un capteur peut être choisi parmi : une caméra, en particulier à infra rouges lointains et/ou à proches infra rouges et/ou dans le visible, un microphone, un dispositif portable, un capteur installé dans le véhicule en particulier un élément conducteur placé dans un siège et/ou dans un volant et/ou dans un accoudoir. [0023] Selon un aspect de l'invention, le système interactif peut comporter au moins une caméra à infra rouges lointains, plusieurs capteurs de signes vitaux et un microphone. [0024] Selon un aspect de l'invention, le système interactif comporte au moins un moyen d'affichage, particulièrement une interface utilisateur. [0025] Selon un aspect de l'invention, l'au moins un moyen d'affichage peut être un dispositif portable, en particulier une montre et/ou des lunettes et/ou un bracelet et/ou une ceinture et/ou une chemise. [0026] Selon un aspect de l'invention, l'au moins un moyen d'affichage peut être un texte et/ou une couleur et/ou un son et/ou une vibration. [0027] L'invention concerne également un procédé d'interaction avec un occupant d'un véhicule automobile comportant les étapes consistant à : a. mesurer un paramètre lié à un occupant du véhicule au moyen d'au moins un capteur, b. réceptionner le paramètre par une unité de traitement et déterminer une donnée représentative de l'état émotionnel de l'occupant, c. analyser la donnée représentative et la placer dans un espace tridimensionnel de caractérisation de l'état émotionnel de l'occupant, d. interpréter la donnée représentative en adaptant l'espace tridimensionnel en fonction de données supplémentaires, en particulier la culture et/ou l'éducation de l'occupant et/ou la vie et expérience personnelle dudit occupant, e. actionner un actionneur de manière à activer au moins un stimulus multi sensoriel pour interagir avec l'occupant, ledit stimulus permettant de modifier l'état émotionnel dudit occupant de l'habitacle du véhicule pour interagir avec l'occupant en fonction de ladite donnée. [0028] Selon un aspect de l'invention, le procédé comporte en outre une étape consistant à informer l'occupant sur son état émotionnel et/ou sur le stimulus appliqué [0029] L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin annexé dans lequel : [fig.1] : la figure 1 est un diagramme schématique d'au moins une partie du procédé selon l'invention, [fig.2] : la figure 2 est une représentation schématique d'un espace tridimensionnel AVD utilisé dans une des étapes du procédé de la figure 1, [fig.3] : la figure 3 est une représentation schématique de l'étape d'évaluation du procédé de la figure 1, [fig.4] : la figure 4 est une représentation schématique de l'étape d'analyse du procédé de la figure 1, [fig.5] : la figure 5 est une représentation schématique de la cartographie multi sensorielle utilisée dans le procédé de la figure 1, [fig.6] : la figure 6 est une représentation schématique de la construction de la cartographie de la figure 5, [fig.7] : la figure 7 est une représentation schématique de l'étape d'action du procédé de la figure]. [0030] Le système interactif proposé dans l'invention utilise un procédé possédant cinq étapes. Ces cinq étapes représentées schématiquement sur la figure 1 consistent en : a. une étape de mesures (M) effectuée par un dispositif de mesure et pendant laquelle un ou plusieurs paramètres concernant le ou les occupants sont récoltés, b. une étape d'évaluation et d'interprétation (I) lors de laquelle les paramètres obtenus sont modélisés de manière à obtenir une donnée représentative de l'état émotionnel du ou des occupants, c. une étape d'analyse (A) permettant de cartographier l'état émotionnel de l'occupant et décider ou non si une action est nécessaire, d. une étape d'action (Ac) lors de laquelle au moins un stimulus multi sensoriel est appliqué de manière à modifier l'état émotionnel du ou des occupants, e. une étape d'information (Int) lors de laquelle l'occupant est informé de son état émotionnel et des stimuli appliqués. [0031] Lors de l'étape de mesure (M), le dispositif de mesure va acquérir un ou plusieurs pa- ramètres décrivant le statut et donc l'état émotionnel de l'occupant (ce qui est décrit pour un occupant peut bien sûr être appliqué à plusieurs occupants du véhicule simultanément). Des paramètres décrivant l'environnement dans lequel se trouve l'occupant peuvent également être récoltés de manière à en déduire leur effet éventuel sur l'état émotionnel de l'occupant. [0032] Le dispositif décrit dans les paragraphes précédents est composé d'un ou plusieurs capteurs. Ces capteurs sont préférentiellement des capteurs embarqués dans le véhicule, comme par exemple une ou plusieurs caméras, des capteurs de signes vitaux, un ou plusieurs microphones ou encore des capteurs de contact. [0033] Dans un mode de réalisation préféré, les mesures sont effectuées par des caméras en particulier des caméras infrarouges qui prennent des images dans le domaine infrarouge. Ces caméras sont dirigées vers les positions attendues des différents occupants du véhicule : siège conducteur, siège passager, banquette arrière, etc.. .En particulier, une ou plusieurs caméras très grand angle (par exemple de type « fisheye » ou « oeil de poisson » en français) peuvent couvrir plusieurs positions de façon simultanée. Les caméras infrarouges détectent préférentiellement des longueurs d'onde comprises entre 0,7pm et 100pm, préférentiellement 25prn et 100pm. [0034] Ces caméras comportent, avantageusement, des caméras infrarouges proches (« NIR » pour « Near Infra Red »), et/ou des caméras infrarouges lointains (« FIR » pour « Far Infra Red »). [0035] Les images issues des caméras infrarouges proches peuvent par exemple servir à délimiter la position, dimensions et mouvements de différentes parties du corps d'un occupant du véhicule. Les images issues des caméras infrarouges lointains peuvent par exemple servir à identifier les parties du corps de l'occupant échangeant le plus de chaleur avec l'habitacle, par exemple la tête et les mains, qui ne sont pas recouvertes de vêtements et apparaîtront ainsi plus chaudes. [0036] Comme précisé ci-dessus, le dispositif de mesure permet également de déterminer l'environnement du ou des passagers, celui-ci pouvant influer sur son état émotionnel. Ainsi, des données telles que la température, l'intensité lumineuse, le bruit, la vitesse du véhicule, etc.. .vont pouvoir être récoltées. [0037] D'autres types de paramètres seront également récupérés au moyen d'autres capteurs. [0038] Le dispositif de mesure comporte au moins un microphone permettant d'enregistrer la voix du ou des passagers. [0039] Le dispositif de mesure peut également comporter des biocapteurs pouvant détecter des paramètres tels que des composés organiques, des ions, des bactéries, etc... [0040] Le dispositif de mesure peut aussi être composé de capteurs de signes vitaux. Ceux-ci peuvent par exemple se présenter sous la forme de capteurs sans contact comme par exemple un radar, une caméra, ou encore des éléments portables (montre, chemise, bracelet, etc...). [0041] Des capteurs de signes vitaux en contact avec le passager peuvent également être utilisés. Ils se présentent, par exemple, sous la forme d'éléments conducteurs installés dans des parties du véhicule (accoudoir, volant, siège, etc...). Ces capteurs de signes vitaux mesurent des paramètres tels que le rythme et/ou la fréquence cardiaque, la fréquence et/ou l'amplitude respiratoire, la conductivité de la peau, les ondes cé- 6 rébrales, etc... [0042] Un mode de réalisation préféré utilise un radar de courte portée à ultra large bande. La fréquence du radar peut par exemple être comprise entre 100Hz et 1THz, préférentiellement entre 500Hz et 1600Hz. [0043] L'étape suivante d'interprétation et/ou d'évaluation (I) consiste à évaluer et in- terpréter les paramètres obtenus lors de l'étape de mesure (M). Ainsi ces paramètres vont être traduits en une donnée représentative facilement représentée dans un premier espace tridimensionnel ou espace 3D (AVD) de caractérisation de l'état émotionnel. Cet espace 3D est représenté sur la figure 3. Il est formé d'un premier axe correspondant à la valence (V), d'un deuxième axe correspondant à la dominance (D) et d'un troisième axe correspondant à l'arousal (A). [0044] La valence caractérise le niveau de plaisir ou de désagrément associé à une émotion alors que r amusai peut être défini comme étant l'intensité des affects et de la réponse générée par cette émotion. La dominance, quant à elle, caractérise le niveau de maîtrise et de contrôle de la réponse de l'individu à cette émotion. [0045] La figure 3 illustre le placement de la donnée représentative décrite précédemment et obtenue grâce à une unité de traitement utilisant un modèle d'évaluation des émotions, dans l'espace tridimensionnel AVD. Cette donnée varie au cours du temps passé par l'occupant dans le véhicule. Ainsi, une première donnée représentative est fournie pour un temps to alors que la donnée représentative correspondant au présent est illustrée par L111. Des mesures en continu sont de préférence effectuées, de manière à obtenir la courbe représentée sur la figure 3. Toutefois, des mesures discrètes peuvent également être réalisées. [0046] Une fois l'évaluation de la donnée représentative effectuée, une étape d'analyse (A) est performée. Cette analyse (A) permet de déterminer l'état émotionnel de l'occupant en fonction du placement de la donnée représentative sur l'espace 3D AVD. [0047] Un exemple de la cartographie décrite précédemment, est représenté sur la figure 4. Cette cartographie de l'état émotionnel de l'occupant va ensuite être corrélée à une ou plusieurs cartographies correspondant à différents stimuli. Ces stimuli sont basés sur les cinq sens : vue, odorat, goût, toucher, ouïe. Les cartographies correspondant à chacun des cinq sens sont représentées sur la figure 5. [0048] La cartographie des cinq sens s'effectue en trois étapes illustrées sur la figure 6. En effet, les réglages initiaux du véhicule peuvent être décrits comme étant ceux correspondant à l'état émotionnel primaire de l'occupant, c'est-à-dire un état émotionnel ou l'occupant réagi de manière primaire. [0049] La cartographie est ensuite modifiée en prenant en compte l'impact de la culture et/ ou de l'éducation de l'occupant. Cette étape peut, par exemple, être effectuée par apprentissage profond (ou « deep leaming » en anglais), permettant d'obtenir un profil 7 utilisateur pour chaque occupant. [0050] La dernière étape dans la construction de la cartographie, concerne l'impact de la vie personnelle et/ou de l'expérience de l'occupant. Cette étape se fait de préférence, par apprentissage statistique (ou « machine learning » en anglais) permettant ainsi d'adapter en temps réel la cartographie. [0051] L'étape d'action (Ac) représentée sur la figure 1, correspond à l'application d'un ou plusieurs stimuli. Le choix du stimulus dépend de l'effet désiré. Après avoir placé la donnée représentative de l'occupant sur la cartographie adaptée de la manière expliquée dans les paragraphes précédents, différents types d'actions peuvent être sélectionnés. Le point d'intersection des trois axes de l'espace tridimensionnel AVD correspond à la position neutre de l'état émotionnel de l'occupant. [0052] La figure 7 illustrent trois exemple d'actions pouvant être appliquées. De cc fait, les choix peuvent être : a. une remédiation, pour laquelle un stimulus localisé symétriquement par rapport à la position neutre dans l'espace 3D AVD va être appliqué. De cette manière, l'état émotionnel de l'occupant est ramené à la position neutre représentée sur la figure 7 ; h. une amplification, pour laquelle un stimulus positionné dans la direction opposée à la position neutre dans l'espace 3D (par rapport à la position initiale) est appliqué ; c. une modification permettant de passer de la position initiale (statut initial de l'état émotionnel) à une position spécifique donnée (statut désiré de l'état émotionnel), le ou les stimuli étant choisis en fonction de la position spécifique donnée. [0053] Les stimuli multisensmiels utilisés peuvent, par exemple, être : a. Pour la vue : utilisation de l'éclairage intérieur avec différentes couleurs et/ou de différentes intensités, b. Pour l'odorat : utilisation d'un diffuseur de parfum, d'huiles essentielles ou encore de phéromones, c. Pour le toucher : utilisation de panneaux radiants, nébulisation d'eau, utilisation de jets d'air chauds et/ou froids, d. Pour l'ouïe : sélection de musiques ou de bruits d'ambiance, e. Pour le goût : diffusion de parfum ou nébulisation pouvant créer des phéromones combinant les cinq saveurs principales (salé, acide, amer, sucré, umami). [0054] 11 peut exister des moyens d'affichage permettant d'informer l'occupant sur son état émotionnel. Le système interactif peut posséder un ou plusieurs moyens d'affichage. Celui-ci peut se présenter, par exemple, sous la forme d'un dispositif portable, en par- 8 ticulicr une montre et/ou des lunettes et/ou un bracelet et/ou une ceinture et/ou une chemise. [0055] Le moyen d'affichage peut également se présenter sous la forme d'un texte et/ou d'une couleur et/ou d'un son et/ou d'une vibration. [0056] L'invention ne se limite pas au modes de réalisation décrits dans cette demande. Diverges modifications peuvent être apportées sans s'écarter de la portée de l'invention. En particulier : a. le type de stimulus peut être différent que ceux décrits dans la demande, h. le prétraitement peut ne prendre en compte qu'une partie des cinq sens pour effectuer la cartographie décrite précédemment. c. les mesures peuvent être effectuées simultanément ou les unes après les autres pour les différents occupants du véhicule, d. l'ordre des étapes du procédé peut varier, par exemple un stimulus peut être appliqué avant l'étape de mesure des paramètres. 9 [Revendication 1]