FR2789950A1 - Authorization system for controlling starting of vehicle, comprises sensors which transmit data relative to the state of the vehicle and driver to a processor for production of starting signal - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé et dispositif d'autorisation de démarrage d'un véhicule.Method and device for authorizing the start of a vehicle.
La présente invention se rapporte au domaine technique de l'aide à la The present invention relates to the technical field of aid for
conduite et de la sécurité routière. driving and road safety.
Plus précisément, elle concerne un procédé et un dispositif autorisant More specifically, it relates to a method and a device authorizing
le démarrage d'un véhicule lorsque certaines conditions sont remplies. starting a vehicle when certain conditions are met.
L'invention trouve une application privilégiée, mais non exclusive, pour les véhicules équipés de systèmes assurant la régulation de distance à The invention finds a preferred, but not exclusive, application for vehicles equipped with systems ensuring distance regulation at
basse vitesse, en trafic urbain ou en trafic autoroutier congestionné. low speed, in urban or congested motorway traffic.
,Ces systèmes, comme les régulateurs de distance classiques, assurent le contrôle automatique de l'accélération, du freinage et éventuellement, de la boîte de vitesses automatique de façon à maintenir une distance de sécurité avec le véhipule qui précède. Ce contrôle s'exerce généralement à partir de l'analyse de l'environnement autour du véhicule, par exemple par la détection d'obstacles. Les régulateurs de distance basses vitesses gèrent, en outre, automatiquement les phases o le véhicule doit s'immobiliser et redémarrer. En particulier, ils assurent le démarrage automatique du véhicule. Ce démarrage automatique peut s'avérer très dangereux. En effet, pendant une phase d'immobilisation, le conducteur peut avoir relâché son attention, et être surpris par un démarrage automatique commandé par le régulateur. Même lorsque le démarrage n'est pas automatique, il peut comporter des risques. En effet, des passagers, par exemple, peuvent profiter de l'arrêt du véhicule pour descendre, et le conducteur peut redémarrer sans que toutes These systems, like conventional distance regulators, provide automatic control of acceleration, braking and possibly the automatic gearbox so as to maintain a safe distance from the preceding vehicle. This control is generally carried out from an analysis of the environment around the vehicle, for example by detecting obstacles. The low-speed distance regulators also automatically manage the phases in which the vehicle has to stop and restart. In particular, they ensure the automatic start of the vehicle. This automatic start can be very dangerous. Indeed, during an immobilization phase, the driver may have relaxed his attention, and be surprised by an automatic start commanded by the regulator. Even when start-up is not automatic, it can involve risks. Indeed, passengers, for example, can take advantage of the stopping of the vehicle to descend, and the driver can restart without all
les portières ne soient convenablement refermées. the doors are not closed properly.
-2- Il apparaît donc nécessaire, avant tout redémarrage, automatique ou non, du véhicule, de s'assurer que certaines conditions de sécurité sont remplies. A ce sujet, on connaît certains systèmes servant à déterminer l'attitude du conducteur du véhicule. La publication WO 9830413 décrit un système permettant d'améliorer le gonflage, en cas de choc, du coussin gonflable à l'aide d'un -2- It therefore appears necessary, before any restart, automatic or not, of the vehicle, to ensure that certain safety conditions are met. In this regard, certain systems are known which serve to determine the attitude of the driver of the vehicle. Publication WO 9830413 describes a system making it possible to improve the inflation, in the event of an impact, of the airbag using a
capteur, intégré dans le siège, qui estime la taille et le poids du conducteur. sensor, integrated in the seat, which estimates the size and weight of the driver.
En fonction de l'attitude du conducteur, le système selon cette publication Depending on the attitude of the driver, the system according to this publication
émet un signal de commande qui optimise le gonflage du coussin. emits a control signal which optimizes the inflation of the cushion.
Par la publication WO 9807126, on connaît un système de sécurité qui détecte l'assoupissement du conducteur, et qui, alors, réveille son By publication WO 9807126, a security system is known which detects the drowsiness of the driver, and which then awakens his
attention par l'émission d'un signal sonore. Un capteur est intégré au volant. be careful with an audible signal. A sensor is integrated into the steering wheel.
Lorsque le conducteur relâche sa prise, ce système estime que le conducteur est assoupi et provoque l'émission du signal sonore. Bien entendu, cette When the driver releases his grip, this system considers that the driver is asleep and causes the sound signal to be emitted. Of course, this
surveillance n'est effective que pendant une phase de conduite du véhicule. monitoring is only effective during a vehicle driving phase.
Enfin, la publication US 5218387 décrit un dispositif de sécurité susceptible de repérer, grâce à une caméra, les clignements de paupière du Finally, publication US 5218387 describes a safety device capable of detecting, thanks to a camera, the blinking of the eyelid.
conducteur et d'émettre une alarme si le temps de clignement est trop long. driver and issue an alarm if the flashing time is too long.
Là encore, cette surveillance n'est réalisée que pendant une phase de Again, this monitoring is only performed during a phase of
conduite du véhicule.driving the vehicle.
Les différents dispositifs de sécurité mentionnés ci-dessus n'analysent qu'un seul paramètre relatif à l'attitude du conducteur, afin de réaliser différentes actions telles que le déclenchement d'une alarme, ou The various safety devices mentioned above analyze only one parameter relating to the attitude of the driver, in order to perform different actions such as the triggering of an alarm, or
l'optimisation des conditions de gonflage d'un coussin gonflable, etc... optimizing the conditions for inflating an airbag, etc.
Or, pour réaliser le démarrage d'un véhicule dans des conditions de sécurité optimales, il faut maîtriser simultanément plusieurs paramètres de conduite. -3 - Les systèmes de sécurité du type connu ne permettent donc pas de However, in order to start a vehicle under optimal safety conditions, it is necessary to simultaneously control several driving parameters. -3 - Security systems of the known type therefore do not allow
gérer un système d'autorisation de démarrage d'un véhicule. manage a vehicle start authorization system.
La présente invention vise à assurer que les conditions indispensables de sécurité sont réunies avant d'autoriser, ou non, le démarrage d'un véhicule. Dans ce but, elle propose un procédé d'autorisation de démarrage d'un véhicule qui consiste, lors d'un airrêt du véhicule, à élaborer, selon des critères relatifs à l'état du véhicule et à la vigilance du conducteur, un signal The present invention aims to ensure that the essential safety conditions are met before authorizing, or not, starting a vehicle. To this end, it proposes a method for authorizing the start of a vehicle which consists, during an air stop of the vehicle, of developing, according to criteria relating to the state of the vehicle and to the vigilance of the driver, a signal
d'autorisation ou d'interdiction de démarrage du véhicule. authorization or prohibition to start the vehicle.
Les freins du véhicule peuvent rester bloqués jusqu'à ce qu'un signal autorisation de démarrage soit donné. De même, le démarrage automatique du véhicule peut ne pas être autorisé lorsqu'un signal d'interdiction de démarrage est donné. Un signal d'autorisation de démarrage du véhicule The vehicle brakes can remain locked until a start authorization signal is given. Likewise, automatic starting of the vehicle may not be authorized when a starting prohibition signal is given. A vehicle start authorization signal
peut ne pas être donné tant que l'une des portes du véhicule est ouverte. may not be given while one of the vehicle doors is open.
Enfin, un signal d'autorisation de démarrage du véhicule peut ne pas être Finally, a vehicle start authorization signal may not be
donné tant que la ceinture de sécurité du conducteur n'est pas enclenchée. given until the driver's seat belt is engaged.
En outre, l'émission du signal d'autorisation ou d'interdiction de démarrage du véhicule par le dispositif peut être accompagnée de celle d'un signal de justification de cette interdiction L'invention concerne également un dispositif embarqué d'autorisation de démarrage d'un véhicule comportant une unité centrale, à laquelle sont reliés des capteurs, dont un capteur de vitesse, et un port de sortie adapté pour envoyer un signal à une unité de commande. Lorsque le capteur de vitesse indique à l'unité centrale que le véhicule est arrêté, cette unité centrale traite les signaux émis par les capteurs, de façon à ce que le signal transmis par le port de sortie représente une autorisation ou une In addition, the emission of the signal for authorizing or prohibiting starting of the vehicle by the device can be accompanied by that of a signal for justifying this prohibition. The invention also relates to an on-board device for authorizing the starting of a vehicle comprising a central unit, to which sensors are connected, including a speed sensor, and an output port adapted to send a signal to a control unit. When the speed sensor indicates to the central unit that the vehicle is stopped, this central unit processes the signals emitted by the sensors, so that the signal transmitted by the output port represents an authorization or a
interdiction de démarrage du véhicule. vehicle start ban.
-4- Les signaux émis par certains capteurs sont traités par l'unité centrale pour déterminer l'état du véhicule, et' les autres signaux émis par d'autres capteurs sont traités par l'unité centrale pour déterminer si le conducteur est vigilant. L'unité de commande peut être un régulateur de distance, ou bien une unité de contrôle du système de freinage, ou encore une unité adaptée The signals emitted by certain sensors are processed by the central unit to determine the state of the vehicle, and the other signals emitted by other sensors are processed by the central unit to determine whether the driver is alert. The control unit can be a distance regulator, or a brake system control unit, or a suitable unit
pour émettre un signal visuel ou sonore. to emit a visual or audible signal.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on
lecture de la description qui va suivre en référence au dessin annexé dont la reading of the description which will follow with reference to the attached drawing, the
figure unique 1 décrit le dispositif embarqué à bord du véhicule selon l'invention. Le dispositif embarqué I se compose d'une unité centrale 2 reliée d'une part à différents capteurs, 3 à 10, et d'autre part à un port de sortie 11, single figure 1 describes the device on board the vehicle according to the invention. The on-board device I consists of a central unit 2 connected on the one hand to different sensors, 3 to 10, and on the other hand to an output port 11,
lui-même relié à une unité de commande 12. itself connected to a control unit 12.
Les capteurs susceptibles d'être utilisés sont tous connus en soi. Il peut s'agir, par exemple: - de contacteurs de porte 3 qui permettent de savoir si l'une des portes du véhicule est ouverte, - de contacteurs de ceinture de sécurité 4 signalant si une ou plusieurs ceintures de sécurité sont débouclées, - d'un capteur de manette clignotant 5 signalant un éventuel déclenchement du clignotant, - d'un capteur de siège conducteur 6 déterminant la force qui s'exerce en un ou plusieurs points du siège. Un tel capteur pourra être constitué par un réseau de résistances piézo-électriques. La résistance électrique d'un The sensors that can be used are all known per se. These may be, for example: - door contactors 3 which make it possible to know whether one of the doors of the vehicle is open, - seat belt contactors 4 signaling whether one or more seat belts are unbuckled, - a flashing joystick sensor 5 signaling a possible triggering of the flashing, - a driver seat sensor 6 determining the force exerted at one or more points of the seat. Such a sensor could be constituted by a network of piezoelectric resistors. The electrical resistance of a
élément piézo-électrique varie suivant la pression s'exerçant sur celuici. piezoelectric element varies according to the pressure exerted on it.
Selon la densité du réseau de ces résistances, il est possible de connaître plus -5 - ou moins précisément la répartition des efforts appliqués sur le siège conducteur, - d'un capteur d'"< hypovigilance " 7, tel qu'une caméra, susceptible soit de déterminer directement si le conducteur est en position de conduite et s'il regarde la route, soit de transmettre des signaux interprétables par l'unité centrale 2 afin d'obtenir des informations du même ordre, par exemple, à Depending on the density of the network of these resistors, it is possible to know more -5 - or less precisely the distribution of the forces applied to the driver's seat, - of a "hypovigilance" sensor 7, such as a camera, capable either of directly determining whether the driver is in the driving position and looking at the road, or of transmitting signals interpretable by the central unit 2 in order to obtain information of the same order, for example,
partir de l'analyse des clignements des paupières du conducteur. from the analysis of the driver's blinking eyelids.
- d'un capteur de pression des mains sur le volant 8. Ce capteur peut être constitué par un tube élastique fixé sur le volant et relié à un capteur de o10 pression d'air, ce dispositif permet de déterminer si une pression est exercée sur le volant, - d'un capteur de couple sur l'arbre volant 9, souvent déjà présent sur la direction assistée, - d'un capteur de vitesse du véhicule 10 détectant si le véhicule est à - a hand pressure sensor on the steering wheel 8. This sensor can consist of an elastic tube fixed on the steering wheel and connected to an o10 air pressure sensor, this device makes it possible to determine whether pressure is exerted on the steering wheel, - a torque sensor on the steering shaft 9, often already present on the power steering, - a vehicle speed sensor 10 detecting whether the vehicle is
l'arrêt.the stop.
D'autres capteurs pourront entrer en compte, permettant d'affiner les critères à partir desquels l'unité centrale 2 prend la décision d'autoriser ou Other sensors may be taken into account, making it possible to refine the criteria on the basis of which the central processing unit 2 decides to authorize or
non le démarrage du véhicule.not starting the vehicle.
L'unité centrale 2 est reliée à une unité de commande qui peut prendre plusieurs formes. Dans un cas particulier, l'unité de commande 12 peut être celle d'un régulateur de distance à basse vitesse préexistant sur le véhicule. Elle permet alors le contrôle automatique de l'accélération, du freinage et éventuellement, de la boîte de vitesses automatique, y compris The central unit 2 is connected to a control unit which can take several forms. In a particular case, the control unit 12 can be that of a low speed distance regulator preexisting on the vehicle. It then allows automatic control of acceleration, braking and possibly the automatic gearbox, including
pendant les phases d'arrêt complet et de redémarrage du véhicule. during the complete stop and restart phases of the vehicle.
En l'absence d'un tel système, l'unité de commande 12 peut être dédiée directement au contrôle du freinage, de l'accélération, ou bien éventuellement de la boîte de vitesses. Dans le premier cas, les freins 6- pourront rester bloqués tant qu'une autorisation de démarrage ne sera pas In the absence of such a system, the control unit 12 can be directly dedicated to controlling the braking, the acceleration, or possibly the gearbox. In the first case, the brakes 6- may remain blocked until a start authorization is issued.
reçue par l'unité de commande, ou par-le conducteur directement. received by the control unit, or by the driver directly.
Enfin, l'unité de commande 12 peut être un simple émetteur sonore, Finally, the control unit 12 can be a simple sound transmitter,
ou visuel (par exemple, un voyant lumineux situé sur le tableau de bord). or visual (for example, an indicator light located on the dashboard).
Lorsqu'un arrêt du véhicule est détecté au moyen du capteur de vitesse du véhicule 10, le dispositif 1 selon l'invention reçoit les informations, issues des différents capteurs, qui lui permettent de déterminer si les conditions pour un éventuel démarrage sont réunies. Ces conditions sont de deux types, elles concernent d'une part l'état du véhicule lui-même et d'autre part l'attitude du conducteur (et éventuellement celle d'autres passagers). L'unité centrale 2 du dispositif 1 détermine l'état du véhicule à partir des signaux issus notamment des contacteurs de porte 3, des contacteurs de When a stop of the vehicle is detected by means of the vehicle speed sensor 10, the device 1 according to the invention receives the information, coming from the various sensors, which enable it to determine whether the conditions for a possible start are met. These conditions are of two types, they concern on the one hand the state of the vehicle itself and on the other hand the attitude of the driver (and possibly that of other passengers). The central unit 2 of the device 1 determines the state of the vehicle on the basis of the signals coming in particular from the door contactors 3, the contactors of
ceinture de sécurité 4, et éventuellement du capteur de manette clignotant 5. seat belt 4, and possibly the flashing joystick sensor 5.
L'unité centrale 2 peut prendre en compte l'évolution temporelle des signaux issus des capteurs précédemment cités. Elle peut, par exemple, retenir le fait que pendant l'arrêt du véhicule, une porte a été ouverte, même si au moment du démarrage, cette porte est à nouveau fermée. De même, elle peut prendre en compte le fait que des ceintures de sécurité ont été The central unit 2 can take into account the temporal evolution of the signals coming from the aforementioned sensors. It can, for example, remember that during the stopping of the vehicle, a door has been opened, even if at the time of starting, this door is closed again. Likewise, it may take into account the fact that seat belts have been
débouclées puis rebouclées.unbuckled and then looped back.
L'unité centrale 2 détermine aussi si le conducteur est vigilant. Cette décision est prise, par exemple, à partir des informations issues du capteur de siège conducteur 6, du capteur "( hypovigilance" 7, du capteur de présence des mains sur le volant 8 et du capteur de couple sur l'arbre volant 9. Plus généralement, l'unité centrale 2 détermine si le conducteur est en The central unit 2 also determines whether the driver is alert. This decision is taken, for example, on the basis of information from the driver's seat sensor 6, the "hypovigilance" sensor 7, the hand presence sensor on the steering wheel 8 and the torque sensor on the steering wheel shaft 9. More generally, the central processing unit 2 determines whether the driver is in
mesure d'assurer le contrôle du véhicule. able to control the vehicle.
L'unité centrale 2 considérera que l'état du véhicule ne permet pas un démarrage, et donc ne transmettra pas une autorisation de démarrage à -7l'unité de commande 12, si l'une des portes du véhicule est ouverte, ou bien lorsque la ceinture de sécurité du conducteur est débouclée ou bien, éventuellement, s'il y a des passagers, si l'une quelconque des ceintures est débouclée. Dans le cas o l'unité de commande est celle d'un système de régulation de distance à basse vitesse permettant le démarrage automatique du véhicule, l'unité centrale peut aussi prendre en compte un éventuel déclenchement du clignotant. En effet, si le conducteur souhaite changer de direction ou bien se garer, le démarrage automatique n'est peut-être pas o10 souhaitable. Par exemple, dans le cas de l'exécution de manoeuvres, un véhicule, équipé d'un système de contrôle automatique de l'arrêt et du démarrage risque de démarrer automatiquement alors que le conducteur se prépare à exécuter un créneau. Dans un tel cas, le dispositif embarqué 1, grâce au capteur de manette clignotant 5, pourrait indiquer une non e The central unit 2 will consider that the state of the vehicle does not allow starting, and therefore will not transmit a starting authorization to -7 the control unit 12, if one of the doors of the vehicle is open, or else when the driver's seat belt is unbuckled or, if there are passengers, if any of the seat belts are unbuckled. In the case where the control unit is that of a low speed distance regulation system allowing the automatic starting of the vehicle, the central unit can also take into account a possible triggering of the flashing light. Indeed, if the driver wishes to change direction or park, automatic starting may not be desirable. For example, in the case of performing maneuvers, a vehicle equipped with an automatic control system for stopping and starting may start automatically while the driver is preparing to execute a slot. In such a case, the on-board device 1, thanks to the flashing joystick sensor 5, could indicate no
autorisation de démarrage au régulateur de distance. start authorization to the distance controller.
La détermination de la vigilance du conducteur par l'unité centrale peut se faire selon les critères suivants. Si le capteur de siège conducteur 6 est suffisamment précis dans la mesure de la répartition des efforts s'exerçant sur le siège, l'unité centrale 2 sera en mesure de déterminer, en traitant les informations fournies par ce capteur, si le conducteur est penché The determination of the driver's vigilance by the central unit can be made according to the following criteria. If the driver's seat sensor 6 is sufficiently precise in measuring the distribution of the forces exerted on the seat, the central unit 2 will be able to determine, by processing the information provided by this sensor, whether the driver is leaning
ou retourné, ou s'il est en mouvement (en train d'ôter sa veste par exemple). or turned over, or if it is moving (taking off its jacket for example).
La caméra " hypovigilance " 7 peut permettre de préciser la position The "hypovigilance" camera 7 can be used to specify the position
du conducteur et en particulier de déterminer s'il regarde ou non la route. of the driver and in particular to determine whether or not he is looking at the road.
Le capteur de présence des mains sur le volant 8 et le capteur de couple sur l'arbre volant 9 permettent de savoir si le conducteur tient le The hand presence sensor on the steering wheel 8 and the torque sensor on the steering wheel shaft 9 indicate whether the driver is holding the
volant, et s'il le maintient ou le laisse libre. flying, and if he keeps it or leaves it free.
Cette analyse de la vigilance du conducteur se fait par un traitement des différents critères cités précédemment, selon des règles programmées -8dans l'unité centrale. Par exemple, selon une importance respective prédéterminée des critères, l'autorisation ou l'interdiction du démarrage du This analysis of the driver's alertness is done by processing the various criteria mentioned above, according to programmed rules -8 in the central unit. For example, depending on a predetermined respective importance of the criteria, the authorization or prohibition of starting the
véhicule peut être émise par le dispositif 1. vehicle can be emitted by device 1.
Lorsque l'unité de commande 12 est adaptée pour contrôler le freinage, la réception d'une interdiction de démarrage pourra se traduire par When the control unit 12 is adapted to control the braking, the reception of a starting ban may result in
un blocage des freins.brake lock.
Lorsque l'unité de commande 12 est celle d'un système de régulation de distance à basse vitesse, la réception d'une autorisation de démarrage automatique peut entraîner plusieurs types de réponses dans le cas o l'état du véhicule est considéré comme ne permettant pas le démarrage, ou lorsque le conducteur n'est pas vigilant. Par exemple, l'unité de commande peut désactiver le démarrage automatique, émettre un signal sonore ou bien When the control unit 12 is that of a low-speed distance regulation system, the reception of an automatic start authorization may give rise to several types of response in the event that the state of the vehicle is considered as not allowing not starting, or when the driver is not alert. For example, the control unit can deactivate automatic start, beep, or
afficher une icône particulière sur un écran du tableau de bord. display a particular icon on a dashboard screen.
Dans tous lestcas, si l'autorisation n'a pas été donnée, le conducteur, pour assurer le démarrage, devra soit remettre en route le système de régulation à basse vitesse, soit répondre à une validation du système, par exemple, par appui sur un bouton situé sur le volant ou sur le tableau de In all cases, if authorization has not been given, the driver, to ensure starting, must either restart the low-speed control system, or respond to a validation of the system, for example, by pressing a button located on the steering wheel or on the control panel
bord, ou bien par appui sur la pédale d'accélérateur. on board, or by pressing the accelerator pedal.
Le dispositif embarqué 1 peut également transmettre à l'unité de commande 12 des informations supplémentaires en plus de l'autorisation de démarrage. En particulier, il peut transmettre à l'unité de commande 12 la justification de l'interdiction, ce qui peut permettre à cette unité de The on-board device 1 can also transmit to the control unit 12 additional information in addition to the start authorization. In particular, it can transmit to the control unit 12 the justification of the prohibition, which can allow this unit to
commande 12 de passer outre si la raison invoquée est jugée secondaire. command 12 to override if the reason invoked is considered secondary.
En conclusion, la présente invention permet d'assurer la sécurité des occupants d'un véhicule automobile, en utilisant de nombreuses informations issues de sources différentes afin de parvenir à la décision d'autoriser ou non le démarrage d'un véhicule. En conséquence, l'invention participe à la sécurité générale des automobilistes puisqu'elle empêche -9- l'entrée dans le trafic d'un véhicule ne remplissant pas des conditions de In conclusion, the present invention makes it possible to ensure the safety of the occupants of a motor vehicle, by using a large amount of information from different sources in order to arrive at the decision to authorize or not to start a vehicle. Consequently, the invention contributes to the general safety of motorists since it prevents the entry into traffic of a vehicle which does not meet the conditions for
sécurité nécessaires.necessary security.
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