Brevet FR3122750A1 — publié le 20221111

L’invention concerne un dispositif de formation à la conduite (2) destiné à être embarqué dans un véhicule de formation et comprenant : - une pluralité de capteurs (4) agencée pour capter des données relatives à l’interaction entre un élève et des éléments du véhicule activés par ce dernier lors de la conduite - au moins une unité de collecte des données mesurées par les capteurs (4), - au moins une unité de traitement des données collectées par l'unité de collecte de données, et - au moins une interface (8) configurée pour afficher en temps réel les données traitées par l'unité de traitement, l’interface (8) étant visible par un moniteur. Figure pour l’abrégé : figure 1 Dispositif de formation à la conduite L’invention concerne le domaine de la formation à la conduite et plus particulièrement celui des dispositifs de contrôle présents dans un véhicule de formation. Les véhicules de formation à la conduite comprennent de manière classique un ensemble d’éléments permettant à un moniteur d’apprécier la conduite d’un élève et de pouvoir relever les éventuelles erreurs commises, ainsi que de garantir sa sécurité ainsi que celle de l’élève. On peut par exemple citer la présence, dans un véhicule d’auto-école par exemple, de rétroviseurs supplémentaires destinés à l’usage du moniteur ou encore la présence de pédales de contrôle du véhicule côté moniteur pour permettre à ce dernier de prendre le contrôle du véhicule si cela s’avère nécessaire. On retrouve également dans un tel véhicule une console à disposition du moniteur afin de pouvoir modifier l’état des clignotants ou encore celui des feux. Le moniteur a la priorité sur l’élève dans le cas où ce dernier met en place une fonction incorrecte. On comprend donc que le moniteur dispose d’une pluralité d’éléments séparés afin d’évaluer la conduite d’un élève. Cependant, le moniteur ne dispose que d’un nombre limité d’informations et doit, s’il souhaite avoir accès à ces informations, régulièrement quitter la route des yeux. L’invention a notamment pour but de fournir un dispositif d’évaluation d’un élève destiné à être embarqué dans un véhicule d’auto-école, permettant au moniteur d’avoir accès à un grand nombre de données relatives à la conduite de l’élève d’auto-école de manière simple et sûre. A cet effet l’invention a pour objet un dispositif de formation à la conduite destiné à être embarqué dans un véhicule de formation et comprenant : - une pluralité de capteurs agencée pour mesurer des données relatives à l’interaction entre un élève et des éléments du véhicule activés par ce dernier lors de la conduite, - au moins une unité de collecte des données mesurées par les capteurs, - au moins une unité de traitement des données collectées par l'unité de collecte de données, et - au moins une interface configurée pour afficher en temps réel les données traitées par l'unité de traitement, l’interface étant visible par un moniteur. Ainsi, on obtient un dispositif dans lequel plusieurs capteurs sont placés afin de relever de nombreuses données relatives à la conduite de l’élève d’auto-école. Ces données sont par la suite collectées, traitées puis affichées sur une interface visible pour le moniteur d’auto-école. Il est donc possible d’obtenir un grand nombre de données affichées de manière centralisées sur une seule interface et donc facilement accessibles pour un moniteur. Le dispositif d’évaluation selon l’invention peut en outre comprendre au moins une des caractéristiques suivantes : - au moins un capteur est associé à une pédale du véhicule de manière à déterminer l’état d’enfoncement de la pédale ; - le capteur est choisi parmi les capteurs suivant : un potentiomètre, un accéléromètre et un gyromètre ; - l’interface est configurée pour afficher au moins une donnée relative à l’état d’une commande d’un commutateur de colonne de direction du véhicule ; - l’interface est configurée de manière à afficher au moins une donnée choisie parmi : la vitesse du véhicule ou le régime moteur du véhicule ; - au moins une partie des données affichées sur l’interface est collectée par au moins un canal multiplexé du véhicule ; - l’interface est connectée à une passerelle réseau configurée pour centraliser l’ensemble des données pouvant être affichées ; - le dispositif de formation comprend en outre une unité d’enregistrement des données collectées ; - l’interface est composée d’un écran configuré pour être placé au-dessus du tableau de bord du véhicule côté moniteur ; et - le dispositif de formation comprend une caméra agencée pour filmer l’élève durant une leçon de conduite. L’invention concerne également un procédé de formation d’un élève à l’aide d’un dispositif selon l’invention, le procédé comprenant les étapes suivantes : - activation d’une pluralité de capteurs par l’élève lors de la conduite, les capteurs mesurant des données relatives à la conduite de l'élève, - collecte de données mesurées par la pluralité de capteurs, - traitement des données collectées, et - affichage en temps réel des données traitées pour un moniteur. Le procédé selon l’invention peut en outre comprendre au moins une des caractéristiques suivantes : - les données mesurées sont collectées par l’intermédiaire d’au moins un réseau multiplexé du véhicule ; - les données mesurées sont centralisées dans une passerelle réseau reliée à l’interface. Brève description des figures L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la est une représentation schématique d’un dispositif de formation implémenté sur un véhicule automobile, et la est un exemple d’affichage sur une interface selon l’invention. Description détaillée On se réfère désormais à la illustrant un dispositif de formation à la conduite 2 destiné à être embarqué sur un véhicule automobile. Ce dispositif de formation 2 comprend plusieurs capteurs 4 agencés pour mesurer des données relatives à l’interaction entre un élève et des éléments du véhicule activés par ce dernier lors de la conduite. Dans l’exemple illustré sur la , des capteurs 4 sont placés sur les pédales d’origine du véhicule 6 (simplifiées par « pédales 6 » dans le reste de la présente demande de brevet), un capteur sur chacune des trois pédales (pour une voiture équipée d’une boîte de vitesse manuelle). Le nombre de capteurs 4 peut évidemment varier, par exemple en fonction du nombre de pédales (si le véhicule est équipé d’une boîte de vitesse automatique). Les capteurs 4 peuvent être choisis parmi les capteurs suivants : : un potentiomètre, un accéléromètre et un gyromètre. Ces types de capteurs sont connus de l’homme du métier et ne feront pas l’objet d’une description détaillée dans la présente demande. Il pourrait également s’agir de capteurs différents de ceux énoncés ci-dessus mais aptes à remplir la même fonction. Le placement de capteurs 4 au niveau des pédales 6 du véhicule permet d’avoir accès à des données relatives à l’interaction de l’élève avec ces dernières et affichées au niveau de l’interface 8, données non accessibles pour le moniteur. Cela peut par exemple permettre de connaître l’état d’enfoncement d’une ou plusieurs pédales 6 et ainsi déterminer si l’élève interagit correctement avec ces dernières. On peut par exemple observer un mauvais comportement correspondant par exemple à un débrayage incomplet ou encore à un maintien d’un enfoncement partiel de la pédale d’embrayage pendant la conduite. Il est possible, par exemple en complément du placement de capteurs 4 sur les pédales 6, de placer d’autres capteurs 4 au niveau des pédales côté moniteur. Cela permettrait de visualiser une intervention du moniteur par utilisation des pédales à sa disposition. L’interface 8 est dans ce cas apte à afficher les activations des pédales 6 et des pédales contrôlées par le moniteur, par exemple avec une couleur différente associée aux pédales 6 et aux pédales côté moniteur. En d’autres termes, et lorsqu’un élève utilise les pédales 6, cette activation est visible sur l’interface 8 par le biais d’une première couleur (s’appliquant par exemple aux pédales visibles sur la ). Lorsque le moniteur utilise les pédales à sa disposition, cette activation est visible sur l’interface 8 par le biais d’une seconde couleur (s’appliquant par exemple aux pédales visibles sur la ). Comme expliqué par la suite, il est possible d’enregistrer les données issues de la conduite pour une utilisation ultérieure, par exemple dans le cadre de compléments de formation pour un élève. Il est donc possible de visualiser avec l’élève les moments où le moniteur a dû intervenir. Comme cela sera détaillé par la suite, il est possible que l’interface 8 affiche au moins un élément relatif à l’état d’une commande d’un commutateur de colonne de direction 10 du véhicule. Il pourrait s’agir de l’activation ou non d’un clignotant ou encore de l’état d’activation des feux du véhicule (par exemple activation des feux de position (voyant de feux de position 12) sur la ). De la même manière, il est possible que l’interface 8 affiche au moins une donnée choisie parmi la vitesse du véhicule ou le régime moteur du véhicule. Cela est visible sur la dans laquelle il est possible de constater que le véhicule circule à la vitesse de 23 km/h. Il est également visible que la troisième vitesse est engagée ou encore que la vitesse limite dans la zone est de 50 km/h. Une jauge 13 permet de visualiser le régime moteur en temps réel. Le dispositif de formation comprend en outre au moins une unité de collecte des données mesurées par les capteurs 4. Cette unité de collecte comprend ici une passerelle réseau 14. Elle peut également comprendre une seconde interface 16 du commutateur de colonne de direction 10. Ces éléments pourraient être intégrés au sein d’un même calculateur. De manière préférentielle, et afin de simplifier l’architecture de l’ensemble, il est possible qu’au moins une partie des données affichées sur l’interface sont collectées par au moins un canal multiplexé 15 du véhicule. On entend par canaux multiplexés des canaux uniques permettant de faire passer une multitude de données. On peut par exemple cités les canaux CAN (pour Control Area Network ) type Bus CAN ou encore les canaux LIN (pour Local Interconnect Network ) type Bus LIN. Par exemple, et dans l’exemple de la , les capteurs 4 peuvent être reliés à la passerelle réseau 14 par l’intermédiaire d’un bus LIN, la seconde interface 16 peut être reliée à la passerelle réseau 14 par l’intermédiaire d’un bus LIN. Certaines données, comme par exemple la vitesse du véhicule ou encore le régime moteur peuvent directement parvenir d’une unité de contrôle électronique 18 reliée à la passerelle réseau 14, par exemple par l’intermédiaire d’un bus CAN. Ces données sont classiquement collectées par l’unité de contrôle électronique 18 puis par la passerelle réseau 14 pour un affichage au niveau du tableau de bord du véhicule côté conducteur. Elles peuvent également être affichées sur l’interface 8. Dans l’exemple illustré à la , la passerelle réseau 14 centralise l’ensemble des données pouvant être affichées avant affichage sur l’interface 8. Les liaisons (ici via des canaux multiplexés 15) entre la passerelle réseau 14 et les éléments lui fournissant des données (seconde interface 16, capteurs 4, unité de contrôle électronique 18) permettent l’acheminement de données jusqu’à la passerelle réseau 14. Dans certains cas, il est possible d’acheminer des données depuis la passerelle réseau 14 vers les éléments lui transmettant des données listées ci-dessus. Par exemple, il est possible qu’un boîtier de commande 20 permettant au moniteur de corriger un état d’un clignotant ou encore d’un feu soit relié à la passerelle réseau 14. Le moniteur peut également activer le klaxon du véhicule grâce au boîtier de commande 20. Un tel boîtier est connu de l’homme du métier. Dans ce cas, le boîtier de commande 20 peut être relié à la passerelle réseau 14, par exemple par l’intermédiaire d’un bus LIN permettant l’acheminement de données dans les deux directions. La liaison entre la passerelle réseau 14 et la seconde interface 16 permet également la communication de données dans les deux sens. Ainsi, le moniteur peut corriger une mauvaise manipulation de l’élève au niveau du commutateur de colonne de direction 10 à partir du boîtier de commande 20 communiquant avec ce dernier par l’intermédiaire de la passerelle réseau 14 et de la seconde interface 16 (et des canaux multiplexés 15 permettant un transfert de données dans les deux sens et reliant tous ces éléments entre eux). Le dispositif de formation comprend également une unité de traitement des données collectées par l'unité de collecte de données. Cette dernière peut faire partie de la passerelle réseau 14. Elle permet de préparer les données à un affichage sur l’interface 8. L’interface 8 est configurée pour afficher en temps réel les données traitées par l'unité de traitement. Comme cela est visible sur la et a été expliqué en amont, il peut s’agir de l’état d’enfoncement des pédales (grâce aux capteurs 4), de l’état d’activation des clignotants ou encore des feux, de la vitesse du véhicule, du régime moteur, de la vitesse engagée ou encore la vitesse limite dans le secteur. L’interface 8 peut être reliée à la passerelle réseau par l’intermédiaire d’un canal multiplexé 15, par exemple un bus CAN. L’interface 8 est visible par le moniteur. Par exemple, elle peut être composée d’un écran placé au-dessus du tableau de bord, de préférence côté passager où le moniteur prend place. Cela permet d’obtenir une disposition s’apparentant à un affichage « tête haute » permettant au moniteur de visualiser les données de conduite de l’élève tout en conservant son regard sur la route. Les données collectées peuvent faire l’objet d’un enregistrement par l’intermédiaire d’une unité d’enregistrement des données (non représentée sur les figures). Il peut s’agir d’un enregistreur de données classiquement utilisé sur un véhicule automobile ou encore de l’interface 8 elle-même qui serait une tablette. Cette dernière pourrait être reliée à un réseau multiplexé du véhicule lors de la leçon de conduite et reprise par le moniteur en fin de leçon. Il pourrait également s’agir d’un boîtier d’enregistrement placé entre l’interface 8 et le véhicule. Les données enregistrées peuvent dès lors servir dans le cadre de formations spécifiques ou globales au sein de l’organisme de formation (type auto-école) afin d’axer cette formation sur des données de conduite réelles. Il est également possible de prévoir l’intégration d’un dispositif d’enregistrement d’image de type caméra pour filmer l’élève durant une leçon de conduite. Cela permet au moniteur de visualiser les images avec l’élève après la leçon de conduite afin d’identifier les éventuelles erreurs commises, par exemple en fonction des événements extérieurs s’étant produits lors de la leçon (comportement des autres véhicules ou des piétons, etc.). Concernant le procédé de formation à l’aide du dispositif de formation 2, ce dernier se compose des étapes suivantes : - Activation d’une pluralité de capteurs 4 par l’élève lors de la conduite, les capteurs 4 mesurant des données relatives à la conduite de l'élève. Comme vu précédemment, il peut s’agir de capteurs 4 associés aux pédales 6 du véhicule ; - Collecte de données mesurées par la pluralité de capteurs 4. Cette collecte peut se faire au niveau de la passerelle réseau 14 (via un bus LIN par exemple) et permet par exemple de connaître l’état d’enfoncement des pédales 6. Comme expliqué précédemment, cette collecte de données peut également concerner des données issues du commutateur de colonne de direction 10 (état des feux, état des clignotant) ou encore de l’unité de contrôle électronique 18 (vitesse du véhicule, régime moteur) ; - Traitement des données collectées. L’unité de traitement permet la conversion des données dans l’optique de leur affichage sur l’interface 8 ; et - Affichage en temps réel des données traitées pour un moniteur. Un tel affichage se fait sur l’interface 8 pouvant être placée au-dessus du tableau de bord du véhicule. Liste de références 2 : dispositif de formation 4 : capteurs 6 : pédales d’origine du véhicule 8 : interface 10 : commutateur de colonne de direction 12 : voyant de feux de position 13 : jauge 14 : passerelle réseau 15 : canaux multiplexés 16 : seconde interface 18 : unité de contrôle électronique 20 : boîtier de commande Dispositif de formation à la conduite (2) destiné à être embarqué dans un véhicule de formation et comprenant : - une pluralité de capteurs (4) agencée pour capter des données relatives à l’interaction entre un élève et des éléments du véhicule activés par ce dernier lors de la conduite - au moins une unité de collecte des données mesurées par les capteurs (4), - au moins une unité de traitement des données collectées par l'unité de collecte de données, et - au moins une interface (8) configurée pour afficher en temps réel les données traitées par l'unité de traitement, l’interface (8) étant visible par un moniteur. Dispositif de formation à la conduite (2) selon la revendication 1, dans lequel au moins un capteur (4) est associé à une pédale (6) du véhicule de manière à déterminer l’état d’enfoncement de la pédale (6). Dispositif de formation à la conduite (2) selon la revendication 2, dans lequel le capteur (4) est choisi parmi les capteurs suivant : un potentiomètre, un accéléromètre et un gyromètre. Dispositif de formation à la conduite (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’interface (8) est configurée pour afficher au moins une donnée relative à l’état d’une commande d’un commutateur de colonne de direction (10) du véhicule. Dispositif de formation à la conduite (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’interface (8) est configurée de manière à afficher au moins une donnée choisie parmi : la vitesse du véhicule ou le régime moteur du véhicule. Dispositif de formation à la conduite (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une partie des données affichées sur l’interface (8) est collectée par au moins un canal multiplexé (15) du véhicule. Dispositif de formation à la conduite (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’interface (8) est connectée à une passerelle réseau (14) configurée pour centraliser l’ensemble des données pouvant être affichées. Dispositif de formation à la conduite (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de formation (2) comprenant en outre une unité d’enregistrement des données collectées. Dispositif de formation à la conduite (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’interface (8) est composée d’un écran configuré pour être placé au-dessus du tableau de bord du véhicule côté moniteur. Dispositif de formation à la conduite (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de formation (2) comprenant une caméra agencée pour filmer l’élève durant une leçon de conduite. Procédé de formation d’un élève à l’aide d’un dispositif de formation (2) selon l’invention, le procédé comprenant les étapes suivantes : - activation d’une pluralité de capteurs (4) par l’élève lors de la conduite, les capteurs (4) mesurant des données relatives à la conduite de l'élève, - collecte de données mesurées par la pluralité de capteurs (4), - traitement des données collectées, et - affichage en temps réel des données traitées pour un moniteur. Procédé de formation selon la revendication 11, dans lequel les données mesurées sont collectées par l’intermédiaire d’au moins un réseau multiplexé (15) du véhicule. Procédé de formation selon l’une quelconque des revendications 11 et 12, dans lequel les données mesurées sont centralisées dans une passerelle réseau (14) reliée à l’interface (8).