Brevet FR3095794A1 — publié le 20201113

Description Titre de l'invention : DISPOSITIF DE SURVEILLANCE D'UN CONDUCTEUR DE VEHICULE Domaine technique [0001] La présente invention concerne le domaine de la sécurité automobile et notamment celui de la surveillance des conducteurs de véhicule, en particulier de véhicules automobiles. Dans ce cadre, l'invention porte sur un dispositif de surveillance d'un tel conducteur ainsi que sur un véhicule automobile comprenant un tel dispositif. [0002] Dans un contexte visant à améliorer toujours plus la sécurité des automobilistes ou celle des tiers, ainsi qu'à préparer l'avènement de la conduite autonome des véhicules, il existe un besoin de détecter et d'analyser le niveau de vigilance du conducteur pour pouvoir identifier son aptitude à la conduite. Un des premiers buts visés par un tel dispositif est bien sûr de prévenir les accidents, par exemple en déclencher une alarme à l'attention du conducteur ou des passagers du véhicule. Un second but peut être d'entreprendre une action visant par exemple à passer d'une conduite autonome à une conduite manuelle, ou inversement, pour un véhicule doté d'une capacité de conduire de manière autonome ou semi-autonome. Technique antérieure [0003] Le document WO 2018/197710 Al décrit un dispositif de commande pour habitacle de véhicule permettant de détecter le niveau de vigilance d'un conducteur au moyen d'une caméra et de deux modules d'éclairage éclairant chacun une portion d'un champs de vision de la caméra pointée directement en direction du conducteur. [0004] Un des inconvénients que présente un tel dispositif réside dans le fait, qu'étant située dans le champ de vision du conducteur, la caméra à tendance à perturber l'attention de ce dernier et constitue un obstacle qui limite le champ de vision du conducteur. De plus, l'agencement d'une telle caméra peut également constituer une entrave en termes d'ergonomie ou d'esthétisme. Enfin, tout éclairage direct orienté sur le conducteur constitue une gêne, en particulier en conditions nocturnes. Dans le cas où la lumière de l'éclairage se trouve dans le spectre visible, cette gêne peut affecter directement le conducteur. Cependant, dans un domaine limité à l'infrarouge, une telle lumière peut également affecter le système de traitement de l'image notamment par une surexposition du sujet qui, par exemple, peut découler de la couleur de peau ou des vêtements du conducteur. [0005] Il existe donc un intérêt de trouver une solution plus adéquate qui permette, au moins en partie, de résoudre les inconvénients précités. ' Résumé de linvention 2 100061 Dans ce but, la présente invention suggère, dans son premier aspect, un dispositif de surveillance d'un conducteur de véhicule, comprenant une caméra configurée pour obtenir des images du conducteur. Selon l'invention, cette caméra est en outre configurée pour obtenir lesdites images par une visée indirecte du conducteur. [0007] Avantageusement, l'attention du conducteur à sa tâche première, qui est dévolue à la conduite de son véhicule, n'est pas perturbée par la vision de l'objectif de la caméra dans son rôle de surveillance. De plus, l'ergonomie et l'esthétisme de l'habitacle, en particulier du tableau de bord du véhicule, ne s'en trouvent pas péjorés. [0008] Dans un mode de réalisation préféré, la visée indirecte comprend une réflexion sur un pare-brise du véhicule. [0009] Dans un mode de réalisation, la visée indirecte comprend au moins une réflexion sur une surface au moins semi-réfléchissante située dans une portion antérieure du véhicule délimitée, en amont, par un parc-brise du véhicule et, en aval, par le conducteur. [0010] Dans un mode de réalisation, la surface au moins serra-réfléchissante est constituée par un écran d'un dispositif d'affichage électronique d'images ou de données. [0011] Dans un mode de réalisation, la surface au moins serra-réfléchissante est configurée pour pouvoir être orientable. [0012] De préférence, la caméra est en outre agencée hors d'un champ de vision direct du conducteur. [0013] Dans un mode de réalisation, le dispositif de surveillance comprend en outre une source d'éclairage indirecte du conducteur. [0014] Par ailleurs, la caméra peut en outre être configurée pour pouvoir être animée d'un mouvement alternatif de balayage d'un champ de prise de vue. [0015] Dans un mode de réalisation préférentiel, le dispositif de surveillance comprend en outre une unité de traitement d'images configurée pour identifier un niveau de vigilance du conducteur sur la base de paramètres et/ou d'indicateurs, et déclencher une action en réponse à un niveau critique. [0016] Dans un second aspect, l'invention porte sur un véhicule, de préférence un véhicule automobile, comprenant un dispositif de surveillance d'un conducteur selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits dans le présent exposé ou selon une quelconque combinaison possible de ces modes de réalisation. Brève description des dessins [0017] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui va suivre et qui présente différents modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les figures annexées dans lesquelles : 3 100181 'fie.' I représente, sous une forme schématique en en coupe partiel, le profil d'une portion antérieure d'un véhicule, en particulier d'un habitacle de véhicule automobile, dans lequel le dispositif de l'invention y est illustré selon un premier mode de réalisation principal ; [0019] [fig.2] illustre, dans une vue schématique en perspective, une vue partielle du tableau de bord d'un véhicule dans lequel le dispositif de l'invention y est illustré selon un second mode de réalisation principal ; [0020] [fig.3] est une représentation similaire à celle de la Fig. 1 mais dans laquelle le dispositif de l'invention y est illustré selon un troisième mode de réalisation principal ; [0021] [fig.4] représente un détail d'un mode de réalisation possible de l'invention selon la Fig. 3; [0022] [fig.5] est une représentation d'une variante du mode de réalisation principal de la Fig. 2; [0023] [fig.6] représente une vue plongeante d'une portion de la planche ou tableau de bord située à proximité du pare-brise du véhicule. Description des modes de réalisation [0024] En référence à la Fig. 1, celle-ci représente une portion antérieure d'un véhicule 10, en particulier d'un habitacle d'un véhicule automobile, sous une forme schématique et en coupe partielle. On y distingue un conducteur 1 qui délimite la portion aval de la portion antérieure de l'habitacle, ainsi qu'un tableau de bord 11 et un pare-brise 12 qui délimitent la partie amont de cette portion. Dans cette illustration, le volant du véhicule 1 a été retiré de la colonne de direction 13. Sur cette figure est également représentée en coupe partielle la traverse de pavillon 14 qui délimite la partie supérieure du pare-brise 12. [0025] Le dispositif de surveillance de la présente invention comprend une caméra 20 configurée pour obtenir des images du conducteur 1 par une visée indirecte de ce dernier. Dans l'exemple illustré à la Fig. 1, la caméra 20 est agencée sur le tableau ou planche de bord, à proximité du bas du pare-brise 12. Comme illustré sur cette figure, la caméra 20 est configurée pour obtenir des images par une visée indirecte du conducteur 1. [0026] Dans un premier mode de réalisation principal, la visée indirecte comprend une réflexion sur le pare-brise 12 du véhicule 10. Ainsi, ce mode de réalisation consiste à utiliser une portion du pare-brise 12 comme surface de réflexion pour dévier un faisceau 21 de rayons lumineux, entre l'objectif de la caméra 20 et la cible. De préférence une focalisation du faisceau 21 sera faite sur cette cible qui est constituée par le conducteur 1, en particulier par la tête du conducteur. De préférence encore, l'intérêt sera porté sur le visage du conducteur et plus spécifiquement sur les yeux de ce dernier. Dans ce mode de réalisation, la présente invention tire notamment parti des nouvelles technologies dévolues aux parc-brise qui, grâce à des additifs métalliques ou diélectriques, bénéficient d'un pouvoir de filtration et de réflexion dans certaines bandes de fréquences. [0027] Du fait que l'image du conducteur 1, acquise par la caméra, soit obtenue par une visée indirecte, c'est à-dire par l'intermédiaire d'au moins une réflexion comme une réflexion sur le pare-brise 12 par exemple, l'attention du conducteur n'est avantageusement pas perturbée par la présence de l'objectif de la caméra 20 dans son rôle de surveillance. De plus, grâce à cette visée indirecte, la caméra peut ainsi être dissimulée et se faire rapidement oublier par les occupants du véhicule tout en préservant l'esthétisme et l'ergonomie du tableau dc bord 11. Avantageusement, la vigilance du conducteur peut être surveillée sans affecter l'attention du conducteur, ce qui confère un réel gain en termes de sécurité routière. [0028] La Fig. 2 représente un second mode de réalisation principal de l'invention. Dans cette figure, une vue partielle du tableau dc bord 11 du véhicule est illustrée depuis une position située à l'arrière du conducteur 1. Dans cc mode de réalisation, la visée indirecte, qui permet à la caméra 20 d'obtenir des images du conducteur 1, comprend au moins une réflexion sur une surface au moins semi-réfléchissante 15 située dans la portion antérieure du véhicule. Dans cet exemple, la surface au moins semiréfléchissante 15 est constituée par un déflecteur, de préférence par un écran ou affichage 16 de type tête haute (de petite ou grande taille) qui, dans sa fonction première, permet au conducteur de ne pas quitter la route des yeux lorsque qu'il souhaite consulter des informations relatives à sa conduite. On notera que la surface dite au moins semi-réfléchissante inclut tout type de surface réfléchissante ou partiellement réfléchissante. [0029] Dans un mode de réalisation, la surface au moins semi-réfléchissante peut être constituée par un écran 17 d'un dispositif d'affichage électronique d'images ou de données, par exemple un dispositif multimédia et/ou un ordinateur de bord. [0030] Dans un troisième mode de réalisation principal de l'invention, la visée indirecte comprend une réflexion sur le pare-brise 12 et au moins une réflexion sur une surface au moins semi-réfléchissante 15, située de préférence sur le tableau de bord 11. Un exemple de ce mode de réalisation principal est illustré à la Fig. 3. La caméra 20 est agencée au voisinage de la partie supérieure du pare-brise 12, par exemple en haut de la traverse de pavillon 14, dans un logement partiellement caché sous le garnissage, ou à proximité du support du rétroviseur intérieur, voire dans ce support. Le faisceau lumineux 21, à partir duquel l'image de la cible et en particulier celle du visage du conducteur 1 peut être acquise par la caméra 20, subit au moins deux réflexions comme illustré en exemple sur cette figure. [0031] La Fig. 4 montre un détail de la Fig. 3, notamment la réflexion du faisceau lumineux 21 au niveau du tableau de bord 11. Sur cette figure, une des réflexions s'effectue sur une surface au moins semi-réfléchissante 15. Cette dernière est agencée au dessus de l'écran 17 d'un dispositif d'affichage électronique d'images ou de données. En variante, l'écran 17 lui-même pourrait faire office de surface au moins sen-il-réfléchissante 15. Dans un mode de réalisation, cette surface au moins semi-réfléchissante est en outre configure° pour pouvoir être orientable. Ainsi, un ajustement précis requis par une cible réduite, comme les yeux du conducteur, peut être aisément effectué quel que soient la taille et la position du conducteur dans son siège. Cet ajustement peut être obtenu par pivotement de la surface au moins seuil-réfléchissante 15 et peut être effectuée manuellement par le conducteur, de la même manière qu'il effectue le réglage du rétroviseur intérieur. [0032] En variante, on pourrait imaginer que la surface au moins semi-réfléchissante 15 puisse être rendue orientable par un dispositif asservi à la caméra 20 ou à une unité de contrôle couplée à la caméra. Une telle caméra ou unité de contrôle pourrait être configure° pour détecter automatiquement la cible par un balayage d'une zone d'exploration. Un tel balayage pourrait être obtenu par une rotation alternée, à savoir dans un sens puis dans l'autre, de la surface au moins semi-refléchissante 15. [0033] Dans un mode de réalisation, la caméra est de préférence agencée hors du champ de vision direct du conducteur. En d'autres termes, le conducteur demeure dans l'incapacité de voir directement la caméra 20 depuis une position qu'il adopte normalement lorsqu'il est au volant de son véhicule. Cette caractéristique contribue davantage à améliorer tant la sécurité que l'ergonomie et l'esthétisme au sein du véhicule. Par exemple et comme illustré à la Fig. 5, la caméra 20 peut être implantée en bas du carénage du combiné d'instruments 18 de sorte à déboucher sous ce combiné. Depuis la place occupée par le conducteur, cette caméra n'est pas visible directement ce qui, notamment, prévient tout risque de distraction que son objectif poun-ait porter sur le conducteur. Cependant, grâce à une surface au moins semi-réfléchissante 15 agencée par exemple sur la planche de bord, entre le combiné d'instruments 18 et la colonne de direction 13, le faisceau lumineux 21 peut être réfléchit de sorte que la caméra puisse prendre des images du conducteur, en particulier des images de son visage et de plus particulièrement de ses yeux. [0034] Une telle surface peut par exemple être obtenue par un revêtement poli ou métallisé (par exemple chromé), par un miroir ou par une peinture réfléchissante ou semiréfléchissante. [0035] La Fig. 6 représente une vue plongeante d'une portion de la planche ou tableau de bord 11, située à proximité du pare-brise 12. Dans ce mode de réalisation, la caméra 20 est agencée à proximité du bas du pare-brise 12, non loin de la grille d'aération 19 qui 6 longe ce dernier sur la planche de bord et qui est généralement utilisée pour désembuer le pare-brise. En variante, la caméra 20 pourrait être disposée légèrement plus en retrait, par exemple dans la partie fuyante par-dessus le combiné d'instruments 18 du tableau de bord 11. [0036] Comme illustré en exemple à la Fig. 6, le dispositif de surveillance pourrait en outre comprendre une source d'éclairage 25 du conducteur, en particulier une source d'éclairage indirecte. Le recours à une telle source d'éclairage permet d'améliorer la résolution, la précision et la qualité de l'image acquise par la caméra en conditions nocturnes. Le traitement d'images subséquent s'en trouve également accéléré et plus fiable. [0037] Un projecteur infrarouge peut être utilisé comme source d'éclairage 25, en particulier si la caméra 20 est sensible à ce type de longueur d'ondes. Avantageusement, un projecteur dans un tel spectre n'est nullement dérangeant pour le conducteur du véhicule. Un tel projecteur peut être disposé à proximité directe de la caméra 20, par exemple être accolée ou quasi accolée à cette dernière comme illustré à la Fig. 6, ou faire partie de la caméra en étant par exemple disposé autour de son objectif. Ainsi, l'éclairage pourra être dirigé dans la même direction que celle qui est pointée par la caméra. [0038] Dans un autre mode de réalisation ou dans un mode complémentaire, la source d'éclairage 25 pourrait être obtenue par l'écran ou affichage 16 de type tête haute. Cet affichage étant un affichage indirect, l'éclairage qu'il produit est donc du même type. Avantageusement, un tel éclairage prévient tout risque d'éblouissement du conducteur. D'autres sources d'éclairage 25, telles que celle émanant de l'ordinateur de bord ou d'un écran 17 multimédia, pourraient également être utilisées ou mises à profit. [0039] De préférence, la caméra 20 est une caméra à large spectre de manière à pouvoir être sensible non seulement aux ondes du domaine visible mais également à une partie des ondes invisibles pour l'oeil humain, notamment des ondes du domaine de l'infrarouge. [0040] Dans un mode de réalisation, la caméra 20 pourrait être en outre configurée pour pouvoir être animée d'un mouvement alternatif de balayage d'un champ de prise de vue. Ainsi, la caméra pourrait être montée mobile par un dispositif configuré pour lui conférer un tel mouvement. De préférence, cette caméra pourrait être pilotée selon deux modes de fonctionnement gérés par une unité de contrôle, au moyen d'un algorithme par exemple. [0041] Le premier mode de fonctionnement pourrait être un mode de reconnaissance, ou d'exploration visant à localiser la cible, en particulier le visage et de préférence les yeux du conducteur. Pour ce faire, la caméra peut être animée d'un large mouvement de balayage qui permet de localiser la cible recherchée. Ce premier mode de fonctionnement pourrait typiquement être mis en oeuvre aussitôt que le véhicule démarre ou 7 qu'un système de détection de la présence du conducteur, identifie par exemple que le siège du conducteur est occupé par une personne. Une fois la cible localisée, la caméra pourrait basculer dans un second mode dc fonctionnement qui pourrait être un mode de surveillance de la vigilance du conducteur. [0042] Dans ce second mode de fonctionnement, le balayage de la caméra pourrait être restreint ou inexistant selon l'angle d'ouverture de l'objectif de la caméra et en particulier le champ de prise de vue de la caméra. Dans un tel mode de surveillance, la caméra pourrait être notamment configurée pour traquer des paramètres et/ou des indicateurs révélateurs du niveau de vigilance du conducteur. Par exemple, des indicateurs tels que la température des yeux du conducteur, la fréquence ou la régularité des battements de ses paupières pourraient être des facteurs qui permettraient de détecter par exemple un malaise du conducteur ou une hypovigilance, à savoir un état intermédiaire entre la veille et le sommeil dans lequel l'organisme à des facultés d'observation et d'analyse réduites. [0043] Le dispositif de surveillance pourrait donc en outre comprendre une unité de traitement d'images configurée pour identifier un niveau de vigilance du conducteur sur la base de paramètres et/ou indicateurs (par exemple prédéfinis) et déclencher une action en réponse à un niveau critique (par exemple prédéterminé). [0044] L'unité de traitement d'images et/ou de contrôle pourrait être constituée d'une carte ou d'un circuit électronique configure pour mettre en oeuvre un procédé d'identification de l'état des yeux (par exemple ouverts ou fermés) du conducteur, de détermination d'une durée consécutive d'au moins un de ces états, de la fréquence de battements des paupières, de la température du visage du conducteur ou d'une combinaison de ces paramètres ou indicateurs donnés ici à titre d'exemples non exhaustifs. En réponse à un niveau critique prédéterminé, cette unité pourrait par exemple émettre un signal sonore d'alerte et/ou afficher un message ou un pictogramme indicatif d'un danger imminent. Un tel signalement permettrait d'alerter les occupants du véhicule des facultés réduites du conducteur et de son inaptitude à poursuivre sa route. En variante ou en complément de ces signalements, une action pourrait encore être entreprise de manière automatique par la même unité, tel qu'allumer les feux de détresse, couper l'effet de la pédale de l'accélérateur, actionner un freinage et/ou reprendre le contrôle même temporaire du véhicule, en particulier dans le cas où ce dernier est à même de bénéficier d'une conduite autonome ou serni-autonome. [0045] Typiquement, l'angle d'ouverture de la caméra 20 pourrait être de 15 degrés, de 20 ou 30 degrés, voire compris entre 15 et 45 degrés. [0046] Dans un second aspect, l'invention concerne encore un véhicule, de préférence un véhicule automobile, comprenant un dispositif de surveillance d'un conducteur selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits dans le présent exposé ou selon une 8 quelconque combinaison possible de ces modes de réalisation. [0047] Bien que les objets de la présente invention aient été décrits en référence à des exemples spécifiques, diverses modifications et/ou améliorations évidentes pourraient être apportées aux modes de réalisation décrits sans s'écarter de l'esprit et de l'étendue de l'invention. 9 REVENDICATIONS[Revendication 1] Dispositif de surveillance d'un conducteur (1) de véhicule (10), comprenant une caméra (20) configurée pour obtenir des images du conducteur (1), caractérisé en ce que la caméra (20) est en outre configurée pour obtenir lesdites images par une visée indirecte du conducteur (1). [Revendication 2] Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la visée indirecte comprend une réflexion sur un pare-brise (12) du véhicule (10). [Revendication 3] Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la visée indirecte comprend au moins une réflexion sur une surface au moins semi-réfléchissante (15) située dans une portion antérieure du véhicule (10) délimitée en amont par un pare-brise (12) du véhicule (10) et en aval par le conducteur (1). [Revendication 4] Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface au moins semi-réfléchissante (15) est constituée par un écran (16, 17) d'un dispositif d'affichage électronique d'images ou de données. [Revendication 5] Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface au moins semi-réfléchissante (15) est configurée pour pouvoir être orientable. [Revendication 6] Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la caméra (20) est agencée hors d'un champ de vision direct du conducteur (1). [Revendication 7] Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une source d'éclairage (25) indirecte du conducteur (1). [Revendication 8] Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la caméra (20) est en outre configurée pour pouvoir être animée d'un mouvement alternatif de balayage d'un champ de prise de vue. [Revendication 9] Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une unité de traitement d'images configurée pour identifier un niveau de vigilance du conducteur sur la base de paramètres et/ou d'indicateurs, et déclencher une action en réponse à un niveau critique. [Revendication 10] Véhicule automobile comprenant un dispositif de surveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.