Brevet FR3095859A1 — publié le 20201113

Description Titre de l'invention : Habitacle de véhicule comprenant un dispositif pour estimer une masse et/ou une taille d'au moins une partie du corps d'un passager et procédés associés [OOO1 j La présente invention concerne un habitacle de véhicule comprenant un dispositif pour estimer une niasse et/ou une taille d'au moins une partie du corps d'un passager à l'intérieur d'un véhicule. [0002] Pour estimer la niasse d'un passager, il est connu de l'état de la technique par exemple un capteur intégré dans chacun des sièges du véhicule. Chaque capteur mesure la masse du passager assis sur le siège. L'information est par exemple utilisée pour contrôler le volume, la force et le temps de réaction d'un coussin gonflable de sécurité (ou « airbag » en langue anglaise) en fonction de la corpulence du passager, notamment pour limiter les lésions susceptibles d'être provoquées par l'impact avec le coussin gonflable. [0003] Ce type de dispositif est par exemple également utilisé pour configurer de manière adéquate la position du siège du passager en fonction de la corpulence du passager. [0004] Le contrôle du coussin gonflable ou le réglage du siège nécessite l'intégration d'un capteur pour estimer la masse du passager dans chacun des sièges du véhicule. Ceci rend la fabrication du siège complexe et onéreuse. De plus, cela nécessite également de modifier la structure du siège. [0005] L'invention vise à pallier cet inconvénient en proposant un habitacle de véhicule du type précité qui permette d'estimer simplement et rapidement la masse et/ou la taille de chacun des passagers présents à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. [0006] A cet effet, l'invention porte sur un habitacle comprenant un dispositif pour estimer une masse et/ou une taille d'au moins une partie du corps d'un passager à l'intérieur du véhicule, le dispositif comprenant : [0007] - un dispositif d'imagerie pour acquérir au moins une image tridimensionnelle d'une partie du corps du passager dans le véhicule, [0008] - au moins une unité de calcul pour calculer : [0009] la masse de la partie du corps du passager à partir d'un volume de la partie du corps du passager et d'une densité moyenne associée à ladite partie du corps du passager, ledit volume étant calculé à partir de l'image tridimensionnelle de ladite partie du corps, et/ou [0010] la taille de la partie du corps du passager à partir de l'image tridimensionnelle. [0011] Ainsi, grâce au dispositif d'imagerie, la masse et/ou la taille de chacun des passagers de l'habitacle est déterminée simplement et rapidement, sans nécessiter d'intégrer des 2 composants supplémentaires dans les sièges occupés par ces passagers. [0012] Selon des modes de réalisation différents, l'habitacle comprend en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons possibles : [0013] - le dispositif d'imagerie comprend au moins un dispositif radar comprenant au moins une unité d'émission/réception comportant une antenne adaptée pour émettre un signal incident vers la partie du corps du passager et/ou pour recevoir un signal réfléchi par la partie du corps du passager ; [0014] - le signal incident présente une fréquence comprise entre 76 GHz et 81 GHz ; [0015] - l'habitacle comprend en outre au moins un coussin gonflable de sécurité et une unité de contrôle du déploiement du coussin gonflable pour contrôler au moins un paramètre de déploiement du coussin gonflable en utilisant la masse et/ou la taille calculées de la partie du corps du passager par l'unité dc calcul ; [0016] Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé de détermination d'une masse et/ou d'une taille d'au moins une partie du corps d'un passager à l'intérieur d'un habitacle de véhicule, comprenant les étapes suivantes : [0017] - acquisition d'au moins une image tridimensionnelle d'au moins une partie du corps du passager en utilisant un dispositif d'imagerie, [0018] - calcul de la masse de la partie du corps du passager à partir d'un volume calculé à partir de l'image tridimensionnelle acquise et d'au moins une densité moyenne de ladite partie du corps du passager, et/ou [0019] - calcul de la taille de la partie du corps du passager à partir de l'image tridimen- sionnelle. [0020] Selon des modes de réalisation différents, le procédé comprend en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons possibles : [0021] - le procédé comprend l'acquisition d'au moins une image tridimensionnelle de la totalité du corps du passager et le calcul du volume et le calcul de la masse et/ou le calcul de la taille de ladite totalité du corps du passager à partir de ladite image tridimensionnelle ; [0022] - l'étape d'acquisition comprend l'émission d'au moins un signal incident vers la partie du corps du passager et la réception d'au moins un signal réfléchi par la partie du corps du passager ; [0023] - le volume calculé de la partie du corps du passager est divisé en une pluralité de sous-volumes, la masse de la partie du corps du passager étant calculée à partir de chacun des sous-volumes et d'une densité moyenne associée à chacun desdits sous-volumes. [0024] Selon un autre aspect, l'invention concerne également un procédé de contrôle de dé- 3 ploiement d'un coussin gonflable de sécurité dans un habitacle de véhicule, le coussin gonflable présentant au moins un paramètre de déploiement, le procédé comprenant les étapes suivantes : [0025] - estimer une masse et/ou une taille d'au moins une partie du corps d'un passager à l'intérieur de l'habitacle selon le procédé décrit plus haut, [0026] - régler le paramètre de déploiement du coussin gonflable en utilisant la masse de la partie du corps du passager calculée et/ou la taille de la partie du corps du passager calculée. [0027] Enfin, l'invention concerne un procédé de réglage d'un siège de véhicule, le procédé comprenant les étapes suivantes : [0028] - estimer une masse et/ou une taille d'au moins une partie du corps d'un passager à l'intérieur de l'habitacle selon le procédé selon le procédé décrit ci-dessus, [0029] - régler la position du siège en utilisant la masse de la partie du corps du passager calculée et/ou la taille de la partie du corps du passager calculée. [0030] D'autres aspects et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple et faite en référence à la [fig.1] figure 1 unique annexée qui est une représentation schématique d'un véhicule selon l'invention. [0031] En référence à la figure 1, on décrit de manière schématique un véhicule 10, par exemple un véhicule automobile. Le véhicule 10 comprend un habitacle 12, ou intérieur de véhicule, destiné à recevoir au moins un passager 14. [0032] Le passager 14 est un être vivant. Par exemple, le passager 14 est un animal (e.g. un chien) ou un humain (adulte ou enfant). [0033] L'habitacle 12 comprend au moins un siège 16 recevant le passager 14. [0034] L'habitacle 12 comprend par exemple au moins un coussin gonflable de sécurité 18. [0035] Le coussin gonflable 18 est par exemple intégré dans le volant de direction comme représenté sur la figure 1. [0036] En variante ou en complément, le coussin gonflable 18 est intégré dans la planche de bord du véhicule 10 et/ou dans les portières du véhicule 10. En tout état de cause, le coussin gonflable 18 est positionné dans l'habitacle de sorte à se déployer en regard du passager afin de protéger celui-ci en cas de choc sur le véhicule. [0037] L'habitacle 12 comprend en outre un dispositif 20 pour estimer une masse et/ou une taille d'au moins une partie du corps du passager 14 à l'intérieur d'un véhicule 10. [0038] Par exemple, le dispositif 20 est adapté pour estimer la masse et/ou la taille de la totalité du corps du passager 14. [0039] En variante, le dispositif 20 est adapté pour estimer la masse et/ou la taille de la tête du passager ou la masse et/ou la taille du tronc du passager 14. [0040] Le dispositif 20 pour estimer la masse et/ou la taille de la partie du corps du passager 16 comprend un dispositif d'imagerie 22 pour acquérir au moins une image tridimen- sionnelle d'une partie du corps du passager 14 dans le véhicule 10. [0041] Le dispositif d'imagerie 22 est par exemple un scanner tridimensionnel. Le scanner tridimensionnel mesure le positionnement d'un échantillonnage de points (un nuage de points) de la surface de la partie du corps du passager 14 pour ensuite en extrapoler la forme à partir de leur répartition. Ce procédé est appelé reconstruction tridimensionnelle (ou reconstruction 3D). [0042] Le scanner tridimensionnel est avantageusement sans contact. [0043] Le scanner tridimensionnel est de préférence actif. Ainsi, le scanner tridimensionnel comprend au moins une unité d'émission/réception 24 comportant une antenne adaptée pour émettre un signal incident vers la partie du corps du passager 16 et/ou pour recevoir un signal réfléchi par la partie du corps du passager 16. Préférablement, l'unité d'émission/réception 24 est adaptée pour émettre un signal incident et recevoir un signal réfléchi alternativement. [0044] Le scanner tridimensionnel est par exemple un radar. [0045] Le signal incident présente par exemple une fréquence comprise entre 76 GHz et 81 GHz. [0046] Dans l'exemple de la figure 1, le scanner tridimensionnel comprend une unité d'émission/réception 24 fixée sur une paroi supérieure 26 de l'habitacle 12. [0047] En variante ou en complément (non représenté), le scanner tridimensionnel comprend une unité d'émission/réception 24 disposée sur une planche dc bord du véhicule, orienté vers l'intérieur de l'habitacle. [0048] De façon plus générale, l'unité d'émission/réception 24 est avantageusement po- sitionné à un endroit de l'habitacle où il peut acquérir des images de tous les passagers du véhicule. [0049] En variante ou en complément, le scanner tridimensionnel comprend une pluralité d'unité d'émission/réception 24. [0050] Chaque unité d'émission/réception 24 présente par exemple un champ de vision distinct. [0051] En variante encore, l'unité d'émission/réception 24 est rotative de sorte à COLIN& un champ de vision plus grand qu'une unité fixe. [0052] Le dispositif 20 selon l'invention comprend en outre une première unité de calcul 28 pour calculer la masse de la partie du corps du passager 14 à partir d'un volume de la partie du corps du passager 14 et d'une densité moyenne associée à la partie du corps du passager 14. [0053] En variante ou en complément, la première unité de calcul 28 calcule la taille de la partie du corps du passager 14 en utilisant l'image tridimensionnelle acquise par le dispositif d'imagerie 22. [0054] Le dispositif 20 comprend en outre une deuxième unité de calcul 30. [0055] La deuxième unité de calcul 30 calcule le volume de la partie du corps du passager 14 en utilisant l'image tridimensionnelle de la partie du corps. [0056] En variante (non représentée), le dispositif 20 comprend une unique unité de calcul pour calculer la masse de la partie du corps du passager 14 et/ou la taille de la partie du corps du passager 14, et pour calculer le volume de la partie du corps du passager 14. [0057] Par exemple, si l'image tridimensionnelle acquise correspond à la totalité du corps du passager 14, la densité moyenne associée est choisie égale à 1,01 (c'est-à-dire correspondant à une masse volumique de 1010 kg/m3). [0058] La masse du corps du passager 14 est alors obtenue par le produit du volume calculé par la densité moyenne associée. [0059] Grâce à une telle approximation sur la densité l'erreur sur la niasse du passager 14 calculée est par exemple inférieure à 5%. [0060] L'habitacle 12 selon l'invention comprend avantageusement une unité de réglage 32 du siège 16 pour régler le siège 16 en utilisant la masse et/ou la taille calculée de la partie du corps du passager 14. [0061] Ceci permet d'adapter les réglages de la position du siège 16 en fonction de la corpulence et de la morphologie du passager 14. [0062] En variante ou en complément, le véhicule 10 comprend une unité de contrôle 34 du déploiement du coussin gonflable 18 pour contrôler au moins un paramètre de déploiement du coussin gonflable en utilisant la masse et/ou la taille calculée de la partie du corps du passager 14. [0063] Le paramètre de déploiement est choisi parmi les paramètres suivants : la force de déploiement, la vitesse de déploiement, l'angle de déploiement, et le volume de gaz à injecter dans le coussin gonflable. [0064] En variante ou en complément, l'unité de contrôle 34 du déploiement du coussin gonflable 18 est configurée pour caractériser le passager 14 occupant le siège 16 selon la masse calculée et/ou la taille calculée de la partie du corps du passager 14. [0065] Par exemple, lorsque le siège 16 est occupé par le passager 14, l'unité de contrôle 34 classe le passager 14 dans l'une des classes suivantes : G) enfant présent dans un siège bébé orienté vers l'arrière du véhicule (RETS pour Rear Facing Child Seat, en langue anglaise), (ii) enfant présentant une masse inférieure à 25,6 kg et une taille inférieure à 124,5 cm, (iii) adulte présentant une masse supérieure à 46,7 kg et une taille supérieure à 139,7 cm. En complément, l'unité de contrôle 34 est configurée pour classer l'occupation du siège 16 comme « classe (iv) » lorsque le siège 16 n'est pas occupé par un passager. [0066] Les quatre classes (i) à (iv) ci-dessus correspondent aux classes définies dans la « Federal Motor Vehicle Safety Standard (FMVSS, « Norme fédérale de sécurité des véhicules automobiles » en langue française) 208 par la « U.S National Highway 6 Transportation and Safety Administration » (NHTSA, « Administration nationale américaine des transports routiers et de la sécurité » en langue française). [0067] En variante, le nombre de classes et les paramètres du déploiement du coussin gonflable associés à chaque classe peuvent être variés selon une norme particulière d'un pays ou d'une région. [0068] A titre d'exemple, l'unité de contrôle 34 est alors configure° pour déployer le coussin gonflable 18 avec une pression prédéfinie et un angle prédéfini dans le cas où la classification est la classe (iii), c'est-à-dire lorsque le passager 14 est un adulte présentant une masse supérieure à 46,7 kg et une taille supérieure à 139,7 cm et pour désactiver le déploiement du coussin gonflable 18 dans les cas où la classification est la classe (i) ou (iv), c'est-à-dire lorsque le siège 16 est occupé par un enfant présent dans un siège bébé orienté vers l'arrière du véhicule ou par un objet, par exemple, un sac à main. D'ailleurs, l'unité de contrôle 34 est configurée pour déployer le coussin gonflable 18 avec une pression réduite par rapport à la classe (iii) dans le cas où la classe est la classe (ii). [0069] Dans ce dernier mode de réalisation selon la classe (i) ou (iv), le paramètre de dé- ploiement du coussin gonflable 18 est donc l'activation ou la désactivation du coussin gonflable 18. [0070] Ainsi, le risque de blessures provoquées par l'impact avec le coussin gonflable 18 est réduit, notamment pour les enfants. [0071] Un procédé de détermination d'une masse d'au moins une partie du corps d'un passager 14 à l'intérieur d'un habitacle 12 de véhicule 10, selon l'invention va maintenant être décrit. [0072] Le procédé comprenant tout d'abord une étape d'acquisition d'au moins une image tridimensionnelle d'au moins une partie du corps du passager 14 en utilisant le dispositif d'imagerie 22. [0073] Cette étape (l'acquisition est par exemple réalisée au moment où le ou les passagers 14 entre( nt) dans l'habitacle 12 du véhicule 10, ou par exemple lorsque le véhicule 10 est démarré. [0074] L'image tridimensionnelle est acquise en un temps compris entre 20 ms et 1 s. [0075] Le procédé comprend ensuite au moins une étape de calcul de la masse de la partie du corps du passager 14 et/ou une étape de calcul de la taille de la partie du corps du passager 14. [0076] Le calcul de la masse de la partie du corps du passager 14 s'effectue en utilisant le volume calculé à partir de l'image tridimensionnelle acquise et au moins une densité moyenne de la partie du corps du passager 14. [0077] A titre d'exemple, le calcul du volume de la partie du corps du passager 14 est réalisé par la deuxième unité de calcul 30. 7 [0078] En variante, le volume calculé de la partie du corps du passager 14 est divisé en une pluralité de sous-volumes. La masse de la partie du corps du passager 14 est alors calculée en utilisant chacun des sous-volumes et une densité moyenne associée à chacun des sous-volumes. Le volume total de la partie du corps du passager 14 est obtenu en additionnant les produits des sous-volumes par les densités associées. [0079] Le calcul de la taille de la partie du corps du passager 14 s'effectue en utilisant l'image tridimensionnelle. [0080] Par exemple, le calcul de la taille de la partie du corps du passager 14 et/ou le calcul de la masse et du volume de la partie du corps du passager 14 sont réalisés en utilisant un algorithme d'apprentissage automatique (« machine learning » en langue anglaise). une multitude d'images tridimensionnelles d'entrainement sont fournies à l'algorithme avec les valeurs de masses et/ou de tailles calculées ou estimées avec une autre méthode. A partir de cc jeu d'entrainement, l'algorithme est capable d'estimer la taille et/ou la masse de la partie du corps du passager 14. [0081] Un procédé de contrôle de déploiement d'un coussin gonflable de sécurité 18 va maintenant être décrit. [0082] Le procédé comprend tout d'abord la détermination d'une masse et/ou d'une taille d'au moins une partie du corps d'un passager 14 à l'intérieur de l'habitacle 12, et plus particulièrement d'un passager 14 assis sur le siège 16, en utilisant le procédé de détermination de la masse et/ou de la taille d'une partie du corps du passager 14 décrit ci-dessus. [0083] Le procédé de contrôle comprend alors le réglage du ou des paramètres de dé- ploiement du coussin gonflable 18 en utilisant la masse de la partie du corps du passager 14 calculée et/ou la taille de la partie du corps du passager 14 calculée. [0084] Ainsi, il est possible de régler les paramètres du coussin gonflable 18 en fonction de la corpulence du passager 14. [0085] Un procédé de réglage d'un siège 16 de véhicule va maintenant être décrit. [0086] Le procédé de réglage du siège 16 comprend tout d'abord la détermination d'une masse et/ou d'une taille d'au moins une partie du corps d'un passager 14 à l'intérieur de l'habitacle 12, et plus particulièrement d'un passager 14 assis sur le siège 16, en utilisant le procédé de détermination de la masse et/ou de la taille d'une partie du corps du passager 14 décrit ci-dessus. [0087] Le procédé de réglage du siège 16 comprend alors le réglage du siège 16 en utilisant la masse de la partie du corps du passager 14 calculée et/ou la taille de la partie du corps du passager 14 calculée. [0088] Par exemple, le réglage du siège 16 comprend le réglage de la position de l'assise par rapport à la planche de bord et/ou par rapport à un autre siège, de la position du dossier, de son inclinaison, etc. 8 [0089] Ainsi, l'habitacle et les procédés selon l'invention sont particulièrement avantageux. En effet, le dispositif d'imagerie permet de calculer de manière fiable et rapide la niasse du ou des passagers 14 à l'intérieur de l'habitacle 12 du véhicule 10. [0090] Les informations acquises par le scanner radar présentent l'avantage de garantir l'anonymat des personnes scannées. En effet, la résolution des images tridimensionnelles acquises est comprise entre 1 cm/pixel et 2,5 cm/pixel, cc qui est très inférieur en comparaison avec une caméra optique classique. Ceci facilite également la gestion de la mémoire informatique et des flux de données car, compte tenu de la résolution, la taille des images est moindre. [0091] Le fonctionnement du radar est indépendant des conditions de luminosité ambiantes. Ainsi, il fonctionne aussi bien de jour, que de nuit, par temps lumineux ou sombre, sans nécessiter de sources lumineuses additionnelles pour éclairer les passagers 14. Ceci résulte également en une consommation d'énergie réduite. 9 REVENDICATIONS[Revendication 1] Habitacle (12) de véhicule (10) comprenant un dispositif (20) pour estimer une masse et/ou une taille d'au moins une partie du corps d'un passager (14) à l'intérieur du véhicule (10), le dispositif (20) comprenant : - un dispositif d'imagerie (22) pour acquérir au moins une image tridimensionnelle d'une partie du corps du passager (14) dans le véhicule, - au moins une unité de calcul (28) pour calculer : la masse de la partie du corps du passager (14) à partir d'un volume de la partie du corps du passager (14) et d'une densité moyenne associée à ladite partie du corps du passager (14), ledit volume étant calculé à partir de l'image tridimensionnelle de ladite partie du corps, et/ou la taille de la partie du corps du passager (14) à partir de l'image tridimensionnelle. [Revendication 2] Habitacle (12) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif d'imagerie (22) comprend au moins un dispositif radar comprenant au moins une unité d'émission/réception (24) comportant une antenne adaptée pour émettre un signal incident vers la partie du corps du passager (14) et/ou pour recevoir un signal réfléchi par la partie du corps du passager (14). [Revendication 3] Habitacle (12) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le signal incident présente une fréquence comprise entre 76 GHz et 81 GHz. [Revendication 4] Habitacle (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre au moins un coussin gonflable de sécurité (18) et une unité de contrôle (34) du déploiement du coussin gonflable (18) pour contrôler au moins un paramètre de déploiement du coussin gonflable (18) en utilisant la masse et/ou la taille calculées de la partie du corps du passager (14) par l'unité de calcul (28). [Revendication 5] Procédé d'estimation d'une masse et/ou d'une taille d'au moins une partie du corps d'un passager (14) à l'intérieur d'un habitacle (12) de véhicule (10), le procédé comprenant les étapes suivantes : - acquisition (100) d'au moins une image tridimensionnelle d'au moins une partie du corps du passager (14) en utilisant un dispositif d'imagerie (22), - calcul (200) de la masse de la partie du corps du passager (14) à partir d'un volume calculé à partir de l'image tridimensionnelle acquise et d'au moins une densité moyenne de ladite partie du corps du passager 10 [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] (14), et/ou - calcul (300) de la taille de la partie du corps du passager (14) à partir de l'image tridimensionnelle. Procédé selon la revendication 5, comprenant l'acquisition d'au moins une image tridimensionnelle de la totalité du corps du passager (14) et le calcul du volume et le calcul de la masse et/ou le calcul de la taille de ladite totalité du corps du passager (14) à partir de ladite image tridimensionnelle. Procédé selon la revendication 5 ou 6, dans lequel l'étape d'acquisition (100) comprend l'émission d'au moins un signal incident vers la partie du corps du passager (14) et la réception d'au moins un signal réfléchi par la partie du corps du passager (14). Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel le volume calculé de la partie du corps du passager (14) est divisé en une pluralité de sous-volumes, la masse de la partie du corps du passager (14) étant calculée à partir de chacun des sous-volumes et d'une densité moyenne associée à chacun desdits sous-volumes. Procédé de contrôle de déploiement d'un coussin gonflable de sécurité (18) dans un habitacle (12) de véhicule (10), le coussin gonflable (18) présentant au moins un paramètre de déploiement, le procédé comprenant les étapes suivantes : - estimer une masse et/ou une taille d'au moins une partie du corps d'un passager (14) à l'intérieur de l'habitacle (12) selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, - régler le paramètre de déploiement du coussin gonflable (18) en utilisant la masse de la partie du corps du passager (14) calculée et/ou la taille de la partie du corps du passager (14) calculée. Procédé de réglage d'un siège (16) de véhicule, le procédé comprenant les étapes suivantes : - estimer une masse et/ou une taille d'au moins une partie du corps d'un passager (14) à l'intérieur de l'habitacle (12) selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, - régler la position du siège (16) en utilisant la masse de la partie du corps du passager (14) calculée et/ou la taille de la partie du corps du passager (14) calculée.