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WO2017097940A1 - Dispositif et méthode de gestion du réveil d'un utilisateur d'un véhicule automobile - Google Patents

Dispositif et méthode de gestion du réveil d'un utilisateur d'un véhicule automobile Download PDF

Info

Publication number
WO2017097940A1
WO2017097940A1 PCT/EP2016/080343 EP2016080343W WO2017097940A1 WO 2017097940 A1 WO2017097940 A1 WO 2017097940A1 EP 2016080343 W EP2016080343 W EP 2016080343W WO 2017097940 A1 WO2017097940 A1 WO 2017097940A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
user
sleep
time
waking
monitoring parameter
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/080343
Other languages
English (en)
Inventor
Valérie LANCELLE
Original Assignee
Valeo Comfort And Driving Assistance
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Comfort And Driving Assistance filed Critical Valeo Comfort And Driving Assistance
Publication of WO2017097940A1 publication Critical patent/WO2017097940A1/fr

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    • A61B5/4809—Sleep detection, i.e. determining whether a subject is asleep or not
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    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7275—Determining trends in physiological measurement data; Predicting development of a medical condition based on physiological measurements, e.g. determining a risk factor

Definitions

  • the present invention relates generally to the field of monitoring devices of a user of a motor vehicle.
  • It relates more particularly to a device and a method of managing the awakening of this user of a motor vehicle.
  • This period of inertia of sleep can have a variable duration and is particularly troublesome for the user of a motor vehicle which, having slept for part of the journey, must perform tasks requiring his full attention when he awakes, for example drive the vehicle or go to a business appointment.
  • Document US Pat. No. 7,969,327 relates to a device intended to enable the pilot to become aware more quickly of the surrounding situation. Such a device is based on the triggering of a procedure in the form of actions to be performed by the pilot.
  • the The present invention provides a device for managing the awakening of a user of a motor vehicle, allowing the user to arrive perfectly awake at a predetermined destination.
  • the device according to the invention comprises at least:
  • a control unit for the user's alarm means programmed to:
  • the device takes into account an estimate of the sleep inertia of the sleeping user, in order to wake him up to a determined waking time so that the effects of sleep inertia are totally dissipated during from arrival to destination.
  • the user can take full advantage of a rest period during the car journey, with the assurance of being fully awake upon arrival.
  • the device for measuring a monitoring parameter comprises at least one sensor chosen from a camera, a motion sensor, a device for measuring brain activity, a device for measuring cardiac activity, a temperature sensor , or any of their combinations;
  • the means of alarm include means for generating and transmitting signals chosen from among visual, auditory, haptic, thermal signals or any of their combinations;
  • sleep inertia is estimated according to the state of the user's sleep, possibly combined with the time of day and / or the user's sleep history;
  • the control unit is further programmed to trigger said awakening means so as to prevent the user of the vehicle to enter deep sleep;
  • the device further comprises a dialog interface with the user, so that the user can select a minimum delay between the wakeup time and the arrival time.
  • the invention also proposes a method for managing the alarm clock of a user of a motor vehicle comprising the following steps:
  • the steps a) to e) are repeated with a predetermined periodicity until the waking time, at which the user is woken up;
  • the waking time is calculated, so that the delay between said wakeup time and the arrival time is equal to the sleep inertia to which a safety time is added; in step a), the measured user monitoring parameter is relative to movements of the eyes and / or eyelids, and / or heart rate, and / or cardiac electrical activity, and / or brain activity, and / or respiratory rate, and / or body temperature, and / or muscle activity of the user.
  • FIG. 1 diagrammatically represents the various elements of the alarm management device of a user of a motor vehicle according to the invention
  • FIG. 2 shows schematically the various steps of a wake up management method of a user of a motor vehicle.
  • the "inertia" of sleep is a period of impaired alertness during the transition between a sleep phase and an awakening phase. The individual seems awake, but he shows a decrease in motor dexterity, deficits of memory, as well as a disorientation in time and space.
  • the sleep inertia corresponds to the delay, expressed in minutes or hours, which is necessary, at the end of a period of sleep, for an individual to be fully awake, that is, to regain his full physical and mental abilities.
  • the expression "totally awake” means that the inertia of sleep is dissipated following a phase of sleep.
  • Sleep inertia varies with many factors, such as the state of sleep when it was interrupted; time of day the sleep history of the individual or the state of health of the individual.
  • the state of sleep can be defined by the nature and / or depth of sleep.
  • REM sleep The nature of sleep is primarily related to the stages of sleep: falling asleep, light slower sleep, deep slow sleep, and REM sleep.
  • Paradoxical sleep generally associated with the presence of dreams, is characterized in particular by the presence of ocular saccades also called rapid eye movements (or REM for rapid eye movement).
  • the electrical activity of the brain during this phase of sleep is close to that of awakening, with typically the presence of beta rhythms.
  • paradoxical sleep is also observed in patients with muscle atony, irregular breathing and heart rate, and an uncontrolled body temperature.
  • Slow sleep as opposed to REM sleep, is a type of sleep in which brain activity is slowed down. It is characterized by the presence of slower cerebral rhythms, such as rhythms, theta or delta.
  • Slow sleep includes two stages defining the depth of sleep. In general, the deeper the sleep, the slower the cerebral rhythms. Similarly, in the deep slow-wave phase, breathing and heart rate are regular.
  • FIG. 1 diagrammatically shows various elements of an alarm management device 700 according to the invention.
  • This alarm management device 700 comprises a measurement device 200 of at least one user monitoring parameter and a control unit 100, which receives the information transmitted by this measurement device 200.
  • the measuring device 200 is arranged so that it records information on the user without disturbing it. This has the advantage of allowing optimal resting conditions.
  • the device 200 may, for example, be integrated with a pre-existing element of the vehicle: it can be placed in the passenger compartment of the vehicle, integrated into the seat of the user, or associated with his seat belt.
  • the device for measuring a monitoring parameter may also be arranged in a dedicated measuring element that the user must place on him when he is in the vehicle.
  • the device can be integrated into a helmet and / or a sleep mask and / or glasses and / or a bracelet worn by the user. It can also be electrodes intended to be applied to the user.
  • This last type of device has the advantage of allowing precise measurements of specific parameters.
  • the user can freely choose his place in the vehicle.
  • the wakeup management device can of course include several measuring devices arranged in various ways.
  • the measuring device 200 measures and records information about the user. It typically includes a sensor capable of detecting and collecting one or more physical quantities, to determine whether the user is in a waking phase or a sleep phase, and where appropriate, the state of sleep.
  • the measuring device 200 may in particular comprise an image capture device of the head, and in particular, the eyes of the user. Such an image capture device is positioned so that at least a portion of the user's face, including his eyes, enters his field.
  • the image capture device 200 then comprises for example a camera disposed near the user's head.
  • the camera can be arranged for example in the uprights or the hull of the vehicle's rearview mirror when the user is seated in the driver's seat, on the rear face of the front seats when the user is seated in a seat at the rear. of the vehicle, or in glasses frames worn by the user.
  • the measured monitoring parameter may be relative to the posture of the head and / or to the closing of the eyelids and / or to the eye movements and in particular relating to the occurrence ocular saccades.
  • This monitoring parameter measured by the measuring device 200, is determined according to at least one image of the head and in particular the eyes of the user.
  • This parameter can also be determined from at least two images of the head, and in particular the eyes, of the user.
  • the eyelid closure monitoring parameter may include a frequency of eyelid closure and / or eyelid closure time, and / or statistical information of the average type or statistical distribution of the frequency or closure duration of the eyelids. eyelids of the user.
  • the eye movement monitoring parameter may include a frequency and / or speed of ocular movements and / or frequency of occurrence of the ocular saccades, as well as statistical information of the average type or statistical distribution of these frequencies or the speed of eye movements.
  • the measuring device 200 may comprise a plurality of image capture devices, arranged so that the user's eyelids enter the field of at least one of them, and allowing the combination of the information collected to provide a monitoring parameter as defined above.
  • the measuring device 200 may comprise any type of sensor that makes it possible to measure other monitoring parameters, in addition to at least one of the monitoring parameters already mentioned, or else to replace this parameter.
  • a measuring device may comprise at least one sensor chosen from sound sensors; movements; temperature; or sensors capable of measuring various biological parameters of the user, such as a device for measuring brain activity, or a device for measuring cardiac activity.
  • Sensors adapted to measure and collect such monitoring parameters may for example be integrated into the user's seat and / or the seat belt.
  • other user monitoring parameters that are advantageous for determining the state of sleep or sleep and the state of sleep are, for example: the heart rate, the cardiac electrical activity, brain activity, respiratory rate, body temperature, or muscle activity of the user.
  • the monitoring parameter relating to the heart rate includes, for example, statistical or non-statistical information relating to the number of heartbeats, or heartbeats, per unit of time, for example per minute.
  • the monitoring parameter relating to cardiac activity includes, for example, information derived from the operation of an electrocardiogram of the user.
  • the respiratory rate monitoring parameter includes, for example, statistical or non-statistical information on the number of respiratory cycles per unit time, for example, per minute.
  • the monitoring parameter relating to the muscle activity of the user comprises for example a characteristic relating to the movements of the body of the use. It may include for example statistical information or not, relating to a frequency or amplitude of the movements of the user.
  • the monitoring parameter relating to cerebral activity includes, for example, information derived from the user's use of an electroencephalography (EEG), in particular the frequency of cerebral electrical activity and the identification of activity patterns. cerebral and including certain waves, or rhythms, characteristics of the presence of a waking phase or the state of sleep.
  • EEG electroencephalography
  • the determination of the value of the monitoring parameter relating to the cerebral activity may therefore comprise the production of an EEG, in particular for the detection of the rhythms, or waves below:
  • the "alpha" rhythm from 8 to 12 Hz of frequency and from 30 to 50 ⁇ of amplitude;
  • the "theta” rhythm from 3 to 7 Hz of frequency and from 50 to 100 ⁇ of amplitude, possibly punctuated by wave trains (the “sleep spindles”) whose frequency varies from 8 to 14 Hz and amplitude varies from 50 to 150 ⁇ , and a fast high amplitude wave called "K complex";
  • the "delta" rhythm from 0.5 to 3 Hz of frequency and from 100 to 200 ⁇ of amplitude.
  • the alarm management device 700 further comprises means to determine an arrival time h A at a predetermined destination.
  • These means comprise, for example, a device 300 adapted to determine this arrival time h A , as a function of at least one information relating to the destination of the user, and / or the current time and / or position current vehicle and / or traffic conditions on a planned route.
  • the alarm management device 700 comprises a dialogue interface 500 in which the user indicates said information relating to the destination, the arrival of which he wishes to be fully awake.
  • This information includes for example information indicating the location of this arrival.
  • the dialog interface 500 transmits this information to the device 300
  • the dialog interface may be integrated with the device 300.
  • the device 300 advantageously comprises a geolocation and navigation device adapted to determine the position of the vehicle, for example on the basis of a GPS (Global Positioning System), to determine a route to reach a place of destination, to determine the corresponding travel time and to take into account the traffic conditions.
  • GPS Global Positioning System
  • the device 300 is here furthermore coupled to a means for measuring time
  • the device adapted to determine the arrival time incorporates a means of measuring time.
  • the device 300 determines the arrival time h A.
  • the arrival time may include the arrival time, expressed in relation to the local time reference of the vehicle, or a couple of information including the current time and the remaining time of travel to arrive at the place of departure. destination.
  • the destination may be the final destination of the journey or an intermediate destination.
  • the user can also indicate several destinations, intermediate (s) and / or final, at the arrival of which he wishes to be fully awake.
  • the information on the destination of the user can directly include the arrival time he wants to be fully awake.
  • the device for determining the arrival time retrieves the information entered by the user in the dialogue interface and transmits this information to the control unit.
  • the device for determining the arrival time then essentially comprises this dialogue interface.
  • the time measuring means 600 for example, the vehicle clock, transmits data relating to the current time to the control unit.
  • the alarm management device 700 finally includes wake up means 400, adapted to cause the user to go from a sleep phase to a waking phase.
  • These awakening means 400 comprise, for example, means for generating and transmitting at least one signal selected from among visual, auditory, haptic, thermal signals or their combinations.
  • the alarm means may include a device for increasing the brightness in the passenger compartment of the vehicle.
  • a sound signal such as a ringtone, music or a pre-recorded message.
  • the amplitude of these signals may increase over time, so as to ensure the awakening of the user.
  • the user can select the wakeup means, their possible combination and / or the intensity of the transmitted signal (s).
  • the user makes this selection via the dialogue interface 500.
  • control unit 100 is programmed to perform the following operations:
  • Hourly alarm clock h R trigger the awakening of the user by acting on the waking means 400.
  • control unit 100 receives and processes the information, relating to at least one monitoring parameter, and transmitted by the measuring device 200, as well as the arrival time h A , determined by the device 300.
  • the control unit 100 is programmed to determine, according to a first rule of estimation of a waking or sleeping phase and of at least one measured value of said at least one monitoring parameter, if the user is in a waking or sleeping phase.
  • the first estimate rule includes an algorithm outputting the estimated state of the user: sleep phase or waking phase, based on the input information, which includes at least the measured value of the monitoring parameter.
  • said first estimation rule comprises a comparison between a measured value of the monitoring parameter and a predetermined threshold value of this monitoring parameter.
  • the discrimination between an awakening phase and a sleep phase can be performed by comparing the measured value of the closing time of the eyelids with a predetermined threshold value. of duration. When the measured value of eyelid closing time is greater than the threshold value, then the first estimation rule returns the estimate that the user is in a sleep phase.
  • said first estimation rule comprises a learning algorithm adapted to establish a causal structure between the monitoring parameter and a wake-up or sleep phase. 'user.
  • This learning algorithm is initially driven with the aid of a predetermined initial database comprising pairs of parameter input parameters monitoring / waking phase or sleep associated and predetermined.
  • This initial database includes data relating to different users, so that the initial performance of the first estimation rule is satisfactory for a majority of users.
  • the learning algorithm for example determines, on the basis of this database, the probability of observing a given waking or sleeping phase in the user knowing that the monitoring parameter has said measured value.
  • the first estimate rule outputs the state of the user - waking or sleeping - most likely based on the measured value of the monitoring parameter.
  • control unit can use any other monitoring parameter among the monitoring parameters mentioned above.
  • the first rule for estimating the waking or sleeping phase may include a step of comparing measured brain activity, and in particular electroencephalography, with a database associating a diagram of brain activity with a waking or sleeping phase.
  • control unit When the control unit receives information relating to a plurality of monitoring parameters, the control unit is programmed to estimate whether the user is in a waking or sleeping phase according to all of these monitoring parameters. . Weighting can be attributed to certain monitoring parameters.
  • control unit 100 When the estimate of the control unit 100 indicates that the user is in a sleep phase, the control unit is then programmed to determine the sleep inertia of the user, according to a second rule estimating the sleep inertia and at least one measured value of at least one monitoring parameter.
  • This second rule for estimating sleep inertia includes an algorithm outputting an estimated duration of the user's sleep inertia, based on the input information, which includes at least the measured value of the sleep parameter. monitoring.
  • This algorithm comprises for example a learning algorithm, adapted to establish a causal structure between at least one parameter of monitoring and duration of sleep inertia.
  • This learning algorithm is initially driven by means of a predetermined initial database comprising pairs of input parameters monitoring parameter / duration of the associated sleep inertia.
  • This initial database includes data relating to different users, so that the initial performance of the first estimation rule is satisfactory for a majority of users.
  • the learning algorithm determines for example, on the basis of this database, the probability of observing a sleep inertia of less than 10 minutes, or greater than 10 minutes, in particular between 10 and 30 minutes, of between 30 and 30 minutes. and 60 minutes or more than 60 minutes at the user knowing that the monitoring parameter has said measured value.
  • the second estimation rule can notably take into account a state of the user's sleep in the estimation of the duration of the sleep inertia.
  • This state of sleep includes information on the nature of sleep: slow or paradoxical sleep in particular, and the depth of sleep.
  • the step of estimating the sleep inertia may then comprise:
  • a learning algorithm can then be implemented to perform each of these steps.
  • the measurement of the monitoring parameter relating to brain activity is particularly advantageous for determining the state of sleep.
  • sleep inertia is maximal when the user is awake at a stage of deep slow sleep.
  • control unit 100 can also be programmed to take into account the values of additional monitoring parameters, and / or data relating to the sleep history of the patient. user, the state of health of the user, or the time of day. In particular it is known that sleep inertia is maximum in the body temperature, at the end of the night.
  • the user can thus enter the data relating to his user's sleep history or to his state of health by means of the dialogue interface 500. This data is then transmitted to the control unit 100.
  • the user can enter qualitative information about the quality (good, bad or average) of his sleep in the previous two days, or his current state of fatigue (not tired, not very tired or very tired) ).
  • sleep deprivation usually associated with a "very tired” state of fatigue, increases the proportion of deep slow sleep and thus the risk of waking the user during this slow sleep. Sleep deprivation thus increases the probability of observing a significant inertia of sleep, for example greater than 10 minutes and in particular between 30 and 60 minutes.
  • the control device 100 is here programmed to calculate the user's wake-up time h R , so that the remaining travel time from this time h R , or "journey time remaining on awakening” (IRR) equal to the delay between the wake-up time and the arrival time, which is greater than or equal to the estimated sleep inertia.
  • IRR journey time remaining on awakening
  • control device 100 calculates a wakeup time h R of the user, so that the travel time remaining on waking (t RR ) is equal to the estimated sleep inertia.
  • control unit prefferably, it is possible for the control unit to be programmed to calculate the user's wake-up time h R , so that the remaining journey time starting from this time h R , or "remaining travel time at the alarm »(T RR ), equal to the delay between the wake-up time and the arrival time, is equal to the estimated sleep inertia to which a security delay is added.
  • the user can himself choose the security delay via the dialogue interface 500.
  • the security delay advantageously varies from 1 to 20 minutes, in particular from 2 to 20 minutes, or from 5 to 15 minutes.
  • control device 100 When the current schedule corresponds to the wakeup time h R calculated, the control device 100 is programmed to trigger the awakening of the user by activating the alarm means 400.
  • the user can also indicate, advantageously via the dialogue interface 500 of the management device of a alarm phase 700 of the invention, a minimum time (h A - h R ) between the wakening time h R and the arrival time at destination h A to woke it up.
  • This information is transmitted to the control unit 100, which then estimates, based on the information transmitted by the device 300 adapted to determine the arrival time h A , a minimum time h M to which the user must be woken.
  • the control device 100 when the current schedule corresponds to the minimum alarm time h M estimated, the control device 100 triggers the awakening of the user by the activation of the alarm means 400, if the latter is in a sleep phase, including when the sleep inertia is less than the remaining travel time from said minimum wake up time h M.
  • the control unit can be further programmed to cause the user to wake up before entering a deep slow sleep phase.
  • the control unit triggers the awakening of the user as soon as it identifies, as described above, that the user enters the deep sleep phase.
  • the measuring device comprises a sensor capable of collecting and recording the cerebral electrical activity of the user.
  • the device of the invention and in particular the control unit, which calculates an alarm clock according to the estimated sleep inertia, can determine a possible remaining sleep time for the user.
  • the control unit can in particular be programmed to cause the awakening of the user before entering deep sleep when the remaining possible sleep time is less than a sleep cycle, for example less than 90 minutes.
  • the invention thus allows the user, when the vehicle is partially automated, to be fully awake at an intermediate destination, or a predetermined time, before arriving at his destination, so, for example, to resume in hand the vehicle for a later part of the journey or to take a break.
  • the passenger of a non-automated vehicle may also enter a schedule to which he wishes to be fully awake to take the wheel instead of the driver.
  • the user of an automated vehicle can provide one or more stops on his journey, the arrival of which he wishes to be fully awake. Process
  • FIG. 2 diagrammatically shows the steps of the method for managing one of the alarms according to the invention.
  • the method is adapted to users, passengers and drivers, automated or partially automated vehicles. It can also be used by the passenger of a non-automated vehicle.
  • the user when the user settles in the vehicle, he enters the information relating to the chosen destination via the dialogue interface 500. It is preferably his destination, represented by a address or GPS coordinates for example. Alternatively, it can directly indicate the arrival time he wants to be fully awake.
  • the user of the vehicle can also enter information relating to his sleep history and his state of health, advantageously via the dialogue interface 500.
  • the user of the vehicle can advantageously select alarm clocks. This selection may for example be stored in memory by creating a card per user.
  • the user connects or has on him or the measurement device (s) 200 monitoring parameters whose sensor (s) require (s) interaction with him (such as, for example, a sleep mask, glasses, a bracelet, or even electrodes).
  • monitoring parameters whose sensor (s) require (s) interaction with him (such as, for example, a sleep mask, glasses, a bracelet, or even electrodes).
  • the user may select the one or more monitoring parameter (s).
  • the method of managing a sleep phase is then implemented during the journey of the vehicle to the destination selected by the user according to the following steps:
  • sleep inertia is estimated (block 30 of Figure 2);
  • the method according to the invention is generally implemented within a time period, starting from the installation of the user in the vehicle, ranging from 0 to 20% of the estimated total journey time.
  • the method is implemented as soon as the user is installed in the vehicle.
  • the steps a) to e) are repeated several times during the journey of the vehicle with a regular periodicity or not.
  • steps a) to e) of the process are repeated at a predetermined regular periodicity every 2; 5; 10; 15 or 20 minutes.
  • the wake up time h R is recalculated and updated according to the new information collected, in particular according to the measured value of the monitoring parameter.
  • the arrival time h A or the remaining travel time is advantageously updated according to the information transmitted by the device 300 navigation and geolocation, including traffic conditions.
  • the wake up time h R is updated according to the new estimate of the sleep inertia obtained from the new measurements made by the monitoring device (s) 200.
  • the method thus takes into account the variations of the user's sleep state as well as, if appropriate, his spontaneous awakenings.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de gestion du réveil (700) d'un utilisateur d'un véhicule automobile comprenant au moins : - des moyens (300) pour déterminer un horaire d'arrivée à une destination prédéterminée; - un dispositif de mesure (200) d'un paramètre de surveillance de l'utilisateur; - des moyens de réveil (400) de l'utilisateur; - une unité de commande (100) des moyens de réveil de l'utilisateur programmée pour : - déterminer une phase d'éveil ou de sommeil de l'utilisateur en fonction d'au moins une valeur mesurée dudit paramètre de surveillance; - estimer l'inertie du sommeil lorsque l'utilisateur est dans une phase de sommeil; - calculer un horaire de réveil, de sorte que le délai entre ledit horaire de réveil et l'horaire d'arrivée soit supérieur ou égal à l'inertie du sommeil, et - déclencher le réveil de l'utilisateur à l'horaire de réveil en agissant sur les moyens de réveil. L'invention concerne également un procédé de gestion du réveil associé.

Description

« Dispositif et méthode de gestion du réveil d'un utilisateur d'un véhicule
automobile »
DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION
La présente invention concerne de manière générale le domaine des dispositifs de surveillance d'un utilisateur d'un véhicule automobile.
Elle concerne plus particulièrement un dispositif et un procédé de gestion du réveil de cet utilisateur d'un véhicule automobile.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Il est connu qu'au réveil tout individu traverse une période transitoire, appelée inertie du sommeil, au cours de laquelle sa vigilance et ses performances sont réduites.
Cette période d'inertie du sommeil peut présenter une durée variable et est particulièrement gênante pour l'utilisateur d'un véhicule automobile qui, ayant dormi pendant une partie du trajet, doit effectuer des tâches requérant toute son attention à son réveil, comme par exemple conduire le véhicule ou se rendre à un rendez-vous professionnel.
Des solutions techniques ont été proposées dans l'art antérieur afin de pallier les inconvénients de l'inertie du sommeil.
Le document US 7 969 327 concerne un dispositif visant à permettre au pilote de prendre conscience plus rapidement de la situation environnante. Un tel dispositif est basé sur le déclenchement d'une procédure sous forme d'actions à réaliser par le pilote.
Le document US 7 956 756 décrit un dispositif permettant de réveiller un individu à la fin d'une phase de sommeil à mouvements oculaires rapide (sommeil paradoxal), afin de minimiser l'inertie du sommeil.
Ces solutions techniques sont cependant imparfaites dans la mesure où elles ont seulement pour but de minimiser la durée de l'inertie du sommeil au réveil de l'individu afin d'accélérer son retour à un niveau de vigilance et de performances satisfaisant. L'individu subit néanmoins les effets de l'inertie du sommeil à son réveil, à un moment où toutes ses capacités sont nécessaires.
OBJET DE L'INVENTION
Afin de remédier à l'inconvénient précité de l'état de la technique, la présente invention propose un dispositif de gestion du réveil d'un utilisateur d'un véhicule automobile, permettant à l'utilisateur d'arriver parfaitement réveillé à une destination prédéterminée.
À cet effet, le dispositif selon l'invention comprend au moins :
- des moyens pour déterminer un horaire d'arrivée à une destination prédéterminée,
- un dispositif de mesure d'un paramètre de surveillance de l'utilisateur,
- des moyens de réveil de l'utilisateur,
- une unité de commande des moyens de réveil de l'utilisateur programmée pour :
- déterminer une phase d'éveil ou de sommeil de l'utilisateur en fonction d'au moins une valeur mesurée dudit paramètre de surveillance,
- estimer l'inertie du sommeil lorsque l'utilisateur est dans une phase de sommeil,
- calculer un horaire de réveil, de sorte que le délai entre l'horaire de réveil et l'horaire d'arrivée soit supérieur ou égal à l'inertie du sommeil, et
- déclencher le réveil de l'utilisateur en agissant sur les moyens de réveil, à l'horaire de réveil.
Ainsi, le dispositif selon l'invention prend en compte une estimation de l'inertie du sommeil chez l'utilisateur endormi, afin de le réveiller à un horaire de réveil déterminé de sorte que les effets de l'inertie du sommeil soient totalement dissipés lors de l'arrivée à destination. L'utilisateur peut ainsi profiter pleinement d'une période de repos pendant le trajet automobile, en ayant l'assurance d'être parfaitement réveillé lors de son arrivée.
D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du dispositif conforme à l'invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
- le dispositif de mesure d'un paramètre de surveillance comprend au moins un capteur choisi parmi une caméra, un capteur de mouvements, un dispositif de mesure de l'activité cérébrale, un dispositif de mesure de l'activité cardiaque, un capteur de température, ou l'une quelconque de leurs combinaisons ; - les moyens de réveil comprennent des moyens de génération et d'émission de signaux choisis parmi des signaux visuels, auditifs, haptiques, thermiques ou l'une quelconque de leurs combinaisons ;
- l'inertie du sommeil est estimée en fonction de l'état du sommeil de l'utilisateur, éventuellement combiné avec l'heure de la journée, et/ou l'historique de sommeil de l'utilisateur ;
- l'unité de commande est en outre programmée pour déclencher lesdits moyens de réveil de manière à empêcher l'utilisateur du véhicule d'entrer en sommeil profond ; et,
- le dispositif comprend en outre une interface de dialogue avec l'utilisateur, de sorte que ce dernier peut sélectionner un délai minimal entre l'horaire de réveil et l'horaire d'arrivée.
L'invention propose également un procédé de gestion du réveil d'un utilisateur d'un véhicule automobile comprenant les étapes suivantes :
a) on mesure au moins un paramètre de surveillance de l'utilisateur, b) on détermine si l'utilisateur est dans une phase de d'éveil ou de sommeil en fonction au moins d'une valeur mesurée de ce paramètre de surveillance,
c) lorsque l'utilisateur est dans une phase de sommeil, on estime l'inertie du sommeil,
d) on détermine un horaire d'arrivée à une destination prédéterminée, e) on calcule un horaire de réveil de sorte que le délai entre ledit horaire de réveil et l'horaire d'arrivée soit supérieur ou égal à l'inertie du sommeil, et
f) à l'horaire de réveil, on déclenche le réveil de l'utilisateur en agissant sur les moyens de réveil.
Le procédé selon l'invention est adapté à la mise en œuvre du dispositif précédemment décrit. D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du procédé conforme à l'invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont également les suivantes :
- on répète les étapes a) à e) avec une périodicité prédéterminée jusqu'à l'horaire de réveil, auquel on déclenche le réveil de l'utilisateur ;
- à l'étape e), on calcule l'horaire de réveil, de sorte le délai entre ledit horaire de réveil et l'horaire d'arrivée soit égal à l'inertie du sommeil à laquelle on ajoute un délai de sécurité ; - à l'étape a), le paramètre de surveillance de l'utilisateur mesuré est relatif aux mouvements des yeux et/ou des paupières, et/ou à la fréquence cardiaque, et/ou à l'activité électrique cardiaque, et/ou à l'activité cérébrale, et/ou à la fréquence respiratoire, et/ou à la température corporelle, et/ou à l'activité musculaire de l'utilisateur.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés :
- la figure 1 représente schématiquement les différents éléments du dispositif de gestion du réveil d'un utilisateur d'un véhicule automobile selon l'invention,
- la figure 2 représente schématiquement les différentes étapes d'un procédé de gestion du réveil d'un utilisateur d'un véhicule automobile.
Définitions
L'« inertie » du sommeil est une période d'altération de la vigilance lors de la transition entre une phase de sommeil et une phase d'éveil. L'individu semble éveillé, mais il présente une baisse de la dextérité motrice, des déficits de la mémoire, ainsi qu'une désorientation dans le temps et l'espace.
Dans le cadre de l'invention, l'inertie du sommeil correspond au délai, exprimé en minutes ou en heures, qui est nécessaire, à l'issue d'une période de sommeil, pour qu'un individu soit totalement réveillé, c'est-à-dire pour qu'il ait retrouvé ses pleines capacités physiques et mentales. Dans la suite de la présente demande, l'expression « totalement réveillé » signifie que l'inertie du sommeil est dissipée suite à une phase de sommeil.
L'inertie du sommeil varie en fonction de nombreux facteurs comme l'état de sommeil au moment où celui-ci a été interrompu ; l'heure de la journée ; l'historique de sommeil de l'individu ou encore l'état de santé de l'individu.
L'état du sommeil peut être défini par la nature et/ou la profondeur du sommeil.
La nature du sommeil se rapporte essentiellement aux stades du sommeil : endormissement, sommeil lent léger, sommeil lent profond et sommeil paradoxal Le sommeil paradoxal, généralement associé à la présence de rêves se caractérise notamment par la présence de saccades oculaires également appelées mouvements oculaires rapides (ou REM pour rapid eye movement). L'activité électrique du cerveau au cours de cette phase de sommeil est proche de celle de l'éveil, avec typiquement la présence de rythmes bêta. Généralement, on observe également chez l'individu en phase de sommeil paradoxal, une atonie musculaire, une respiration et un rythme cardiaque irréguliers, ainsi qu'une température corporelle déréglée.
Le sommeil lent, par opposition au sommeil paradoxal est un type de sommeil dans lequel l'activité cérébrale est ralentie. Il se caractérise par la présence de rythmes cérébraux plus lents, comme les rythmes, thêta ou delta.
Le sommeil lent comprend deux stades définissant la profondeur du sommeil. De façon générale, plus le sommeil est profond, plus les rythmes cérébraux sont lents. De même, en phase de sommeil lent profond, la respiration ainsi que le rythme cardiaque sont réguliers.
Il est connu que l'inertie du sommeil est faible lorsque l'individu est réveillé à l'issue d'une phase de sommeil paradoxal ou en sommeil lent.
À l'inverse, plus le sommeil est profond au moment du réveil de l'individu, et plus l'inertie du sommeil est importante.
Dispositif
Sur la figure 1 , on a représenté schématiquement différents éléments d'un dispositif de gestion du réveil 700 selon l'invention.
Ce dispositif de gestion du réveil 700 comprend un dispositif de mesure 200 d'au moins un paramètre de surveillance de l'utilisateur et une unité de commande 100, qui reçoit les informations transmises par ce dispositif de mesure 200.
De manière générale, le dispositif de mesure 200 est agencé de sorte qu'il enregistre des informations sur l'utilisateur sans perturber celui-ci. Ceci présente l'avantage de permettre des conditions de repos optimales.
Ainsi le dispositif 200 peut, par exemple, être intégré à un élément préexistant du véhicule : il peut être placé dans l'habitacle du véhicule, intégré dans le siège de l'utilisateur, ou encore associé à sa ceinture de sécurité.
En variante, le dispositif de mesure d'un paramètre de surveillance peut également être disposé dans un élément de mesure dédié que l'utilisateur doit placer sur lui lorsqu'il se trouve dans le véhicule. Par exemple, le dispositif peut être intégré dans un casque et/ou un masque de sommeil et/ou des lunettes et/ou un bracelet porté par l'utilisateur. Il peut également s'agir d'électrodes destinées à être appliquées sur l'utilisateur. Ce dernier type de dispositif présente l'avantage de permettre des mesures précises de paramètres spécifiques. En outre, dans cette variante, l'utilisateur peut choisir librement sa place dans le véhicule.
Le dispositif de gestion du réveil selon l'invention peut bien entendu comprendre plusieurs dispositifs de mesure, disposés de façons diverses.
Le dispositif de mesure 200 mesure et enregistre des informations sur l'utilisateur. Il comprend typiquement un capteur apte à détecter et collecter une ou plusieurs grandeurs physiques, permettant de déterminer si l'utilisateur est dans une phase d'éveil ou une phase de sommeil, et le cas échéant, l'état du sommeil.
Le dispositif de mesure 200 peut notamment comprendre un dispositif de capture d'image de la tête, et en particulier, des yeux de l'utilisateur. Un tel dispositif de capture d'image est donc positionné de sorte qu'au moins une partie du visage de l'utilisateur, et notamment ses yeux, entre dans son champ.
Le dispositif de capture d'image 200 comprend alors par exemple une caméra disposée à proximité de la tête de l'utilisateur. La caméra peut être disposée par exemple dans les montants ou la coque du rétroviseur central du véhicule lorsque l'utilisateur est assis sur le siège conducteur, sur la face arrière des sièges avant lorsque l'utilisateur est assis sur un siège situé à l'arrière du véhicule, ou encore dans des montures de lunettes portées par l'utilisateur.
Lorsque le dispositif de mesure 200 comprend ce dispositif de capture d'image, le paramètre de surveillance mesuré peut être relatif à la posture de la tête et/ou à la fermeture des paupières et/ou aux mouvements oculaires et notamment relatif à l'occurrence de saccades oculaires.
Ce paramètre de surveillance, mesuré par le dispositif de mesure 200, est déterminé en fonction d'au moins une image de la tête et notamment des yeux de l'utilisateur.
Ce paramètre peut également être déterminé à partir d'au moins deux images de la tête, et notamment des yeux, de l'utilisateur.
Il peut alors comprendre une information statistique sur un ensemble de données mesurées sur une pluralité d'images de la tête et/ou des yeux de l'utilisateur.
Le paramètre de surveillance relatif à la fermeture des paupières peut comprendre une fréquence de fermeture des paupières et/ou une durée de fermeture des paupières, et/ou une information statistique du type moyenne ou distribution statistique de la fréquence ou de la durée de fermeture des paupières de l'utilisateur.
Le paramètre de surveillance relatif aux mouvements oculaires peut comprendre une fréquence et/ou une rapidité des mouvements oculaires et/ou une fréquence d'occurrence des saccades oculaires, ainsi qu'une information statistique du type moyenne ou distribution statistique de ces fréquences ou de la rapidité des mouvements oculaires.
Le dispositif de mesure 200 peut comprendre plusieurs dispositifs de capture d'image, disposés de façon à ce que les paupières de l'utilisateur entrent dans le champ d'au moins l'un d'entre eux, et autorisant la combinaison des informations recueillies pour fournir un paramètre de surveillance tel que défini ci- dessus.
En variante, le dispositif de mesure 200 peut comprendre tout type de capteur permettant la mesure d'autres paramètres de surveillance, en plus d'au moins un des paramètres de surveillance déjà cité, ou bien en remplacement de ce paramètre.
Ainsi, un dispositif de mesure peut comprendre au moins un capteur choisi parmi les capteurs de sons ; de mouvements ; de température ; ou encore des capteurs aptes à mesurer différents paramètres biologiques de l'utilisateur, comme un dispositif de mesure de l'activité cérébrale, ou un dispositif de mesure de l'activité cardiaque.
Des capteurs adaptés à mesurer et collecter de tels paramètres de surveillance peuvent par exemple être intégrés dans le siège de l'utilisateur et/ou la ceinture de sécurité.
Outre la détection de mouvements oculaires et des mouvements des paupières, d'autres paramètres de surveillance de l'utilisateur, avantageux pour déterminer l'état de veille ou de sommeil ainsi que l'état de sommeil sont par exemple : la fréquence cardiaque, l'activité électrique cardiaque, l'activité cérébrale, la fréquence respiratoire, la température corporelle, ou l'activité musculaire de l'utilisateur. Le paramètre de surveillance relatif à la fréquence cardiaque comprend par exemple une information, statistique ou non, relative au nombre de battements cardiaques, ou pulsations cardiaques, par unité de temps, par exemple par minute.
Le paramètre de surveillance relatif à l'activité cardiaque comprend par exemple des informations issues de l'exploitation d'un électrocardiogramme de l'utilisateur.
Le paramètre de surveillance relatif à la fréquence respiratoire comprend par exemple une information, statistique ou non, sur le nombre de cycles respiratoires par unité de temps, par exemple, par minute.
Le paramètre de surveillance relatif à l'activité musculaire de l'utilisateur comprend par exemple une caractéristique relative aux mouvements du corps de l'utilisation. Il peut comprendre par exemple des informations statistiques ou non, relatives à une fréquence ou à une amplitude des mouvements de l'utilisateur.
Le paramètre de surveillance relatif à l'activité cérébrale comprend par exemple des informations issues de l'exploitation d'une électroencéphalographie (EEG) de l'utilisateur, notamment la fréquence de l'activité électrique cérébrale et l'identification de schémas d'activité cérébrale et notamment de certaines ondes, ou rythmes, caractéristiques de la présence d'une phase d'éveil ou de l'état du sommeil. La détermination de la valeur du paramètre de surveillance relatif à l'activité cérébrale peut donc comprendre la réalisation d'une EEG, notamment pour la détection des rythmes, ou ondes ci-dessous :
- le rythme « bêta » : de 13 à 60 Hertz de fréquence et d'environ 30 microvolts (μν) d'amplitude ;
- le rythme « alpha » : de 8 à 12 Hz de fréquence et de 30 à 50 μν d'amplitude ;
- le rythme « thêta » : de 3 à 7 Hz de fréquence et de 50 à 100 μν d'amplitude, éventuellement ponctuées de trains d'onde (les « fuseaux du sommeil ») dont la fréquence varie de 8 à 14 Hz et l'amplitude varie de 50 à 150 μν, et d'une onde rapide de grande amplitude appelée « complexe K » ;
- le rythme « delta » : de 0,5 à 3 Hz de fréquence et de 100 à 200 μν d'amplitude.
Le dispositif de gestion du réveil 700 comprend en outre des moyens pour déterminer un horaire d'arrivée hA à une destination prédéterminée.
Ces moyens comprennent par exemple un dispositif 300 adapté à déterminer cet horaire d'arrivée hA, en fonction d'au moins une information relative à la destination de l'utilisateur, et/ou de l'horaire actuel et/ou de la position actuelle du véhicule et/ou des conditions de circulation sur un itinéraire envisagé.
À cet effet, le dispositif de gestion du réveil 700 comprend une interface de dialogue 500 dans laquelle l'utilisateur indique ladite information relative à la destination, à l'arrivée de laquelle, il souhaite être totalement réveillé.
Cette information comporte par exemple une information indiquant le lieu de cette arrivée.
L'interface de dialogue 500 transmet cette information au dispositif 300
(figure 1 ).
En variante, l'interface de dialogue peut être intégrée au dispositif 300.
Dans ce cas, le dispositif 300 comprend avantageusement un dispositif de géolocalisation et de navigation adapté à déterminer la position du véhicule, par exemple sur la base d'un système GPS (Global Positionning System), à déterminer un itinéraire afin de rejoindre un lieu de destination, à déterminer le temps de trajet correspondant et à prendre en compte les conditions de circulation.
Le dispositif 300 est ici en outre couplé à un moyen de mesure du temps
600, par exemple à l'horloge interne du véhicule. En variante, le dispositif adapté à déterminer l'horaire d'arrivée intègre un moyen de mesure du temps.
Sur la base de l'information sur le lieu d'arrivée souhaité, fournie par l'utilisateur, le dispositif 300 détermine l'horaire d'arrivée hA. L'horaire d'arrivée peut comprendre l'heure d'arrivée, exprimée par rapport à la référence de temps locale du véhicule, ou bien un couple d'information comprenant l'horaire actuel et le temps de trajet restant pour arriver au lieu de destination.
La destination peut être la destination finale du trajet ou encore une destination intermédiaire. L'utilisateur peut également indiquer plusieurs destinations, intermédiaire(s) et/ou finale, à l'arrivée desquelles il souhaite être totalement réveillé.
En variante, l'information relative à la destination de l'utilisateur peut comporter directement l'horaire d'arrivée auquel il souhaite être totalement réveillé. Dans ce cas, le dispositif de détermination de l'horaire d'arrivée récupère l'information entrée par l'utilisateur dans l'interface de dialogue et transmet cette information à l'unité de commande. Le dispositif de détermination de l'horaire d'arrivée comprend alors essentiellement cette interface de dialogue.
Ici, le moyen de mesure du temps 600, par exemple, l'horloge du véhicule, transmet à l'unité de commande des données relatives à l'horaire actuel.
Le dispositif de gestion du réveil 700 comprend enfin des moyens de réveil 400, adaptés à provoquer le passage de l'utilisateur d'une phase de sommeil à une phase d'éveil.
Ces moyens de réveil 400 comprennent par exemple des moyens de génération et d'émission d'au moins un signal choisi parmi des signaux visuels, auditifs, haptiques, thermiques ou leurs combinaisons.
Par exemple, les moyens de réveils peuvent comprendre un dispositif pour augmenter la luminosité dans l'habitacle du véhicule.
Il peut s'agir en variante d'un signal sonore, comme une sonnerie, une musique ou un message préenregistré.
Il peut également s'agir d'un signal haptique, comme une vibration du siège et/ou de la ceinture de sécurité.
Il peut enfin s'agir d'un dispositif visant à faire à augmenter ou à diminuer la température et/ou la ventilation de l'habitacle du véhicule.
L'amplitude de ces signaux peut augmenter avec le temps, de manière à garantir le réveil de l'utilisateur.
Il peut également être prévu une activation successive ou additionnelle de différents signaux dans le temps.
De préférence, l'utilisateur peut sélectionner les moyens de réveil, leur combinaison éventuelle et/ou l'intensité du ou des signaux émis.
Avantageusement, l'utilisateur procède à cette sélection par l'intermédiaire de l'interface de dialogue 500.
De manière remarquable, selon l'invention, l'unité de commande 100 est programmée pour réaliser les opérations suivantes :
- déterminer si l'utilisateur est dans une phase d'éveil ou une phase de sommeil ;
- lorsque l'utilisateur est dans une phase de sommeil, estimer l'inertie du sommeil ;
- calculer un horaire de réveil hR, de sorte que le délai entre l'horaire de réveil hR et l'horaire d'arrivée hA soit supérieur ou égal à l'inertie du sommeil, et
- audit horaire de réveil hR, déclencher le réveil de l'utilisateur en agissant sur les moyens de réveil 400.
Afin de réaliser ces actions, l'unité de commande 100 reçoit et traite les informations, relatives à au moins un paramètre de surveillance, et transmises par le dispositif de mesure 200, ainsi que l'horaire d'arrivée hA, déterminée par le dispositif 300.
L'unité de commande 100 est programmée pour déterminer, en fonction d'une première règle d'estimation d'une phase d'éveil ou de sommeil et d'au moins une valeur mesurée dudit au moins un paramètre de surveillance, si l'utilisateur se trouve dans une phase d'éveil ou de sommeil.
Ladite première règle d'estimation comprend un algorithme donnant en sortie l'état estimé de l'utilisateur : phase de sommeil ou d'éveil, en fonction des informations d'entrée, qui comprennent au moins la valeur mesurée du paramètre de surveillance.
Selon un mode de réalisation simplifié de la programmation de cette étape de détermination, ladite première règle d'estimation comprend une comparaison entre une valeur mesurée du paramètre de surveillance et une valeur seuil prédéterminée de ce paramètre de surveillance.
Par exemple, lorsque le paramètre de surveillance est une durée de fermeture des paupières, la discrimination entre une phase d'éveil et une phase de sommeil peut être réalisée par comparaison entre la valeur mesurée de la durée de fermeture des paupières et une valeur seuil prédéterminée de durée. Lorsque la valeur mesurée de durée de fermeture des paupières est supérieure à la valeur seuil, alors la première règle d'estimation renvoie en sortie l'estimation selon laquelle l'utilisateur est dans une phase de sommeil.
Selon un autre mode de réalisation de la programmation de cette étape de détermination, ladite première règle d'estimation comprend un algorithme d'apprentissage adapté à établir une structure de causalité entre le paramètre de surveillance et une phase d'éveil ou de sommeil de l'utilisateur. Cet algorithme d'apprentissage est initialement entraîné à l'aide d'une base de données initiale prédéterminée comprenant des couples de variables d'entrée paramètre de surveillance/phase d'éveil ou de sommeil associée et prédéterminés. Cette base de données initiale comporte des données relatives à différents utilisateurs, de manière à ce que les performances initiales de la première règle d'estimation soit satisfaisante pour une majorité d'utilisateurs.
L'algorithme d'apprentissage détermine par exemple, sur la base de cette base de données, la probabilité d'observer une phase d'éveil ou de sommeil donnée chez l'utilisateur sachant que le paramètre de surveillance présente ladite valeur mesurée.
La première règle d'estimation renvoie en sortie l'état de l'utilisateur - en phase d'éveil ou de sommeil - le plus probable en fonction de la valeur mesurée du paramètre de surveillance.
En variante, ou en complément, l'unité de commande peut utiliser tout autre paramètre de surveillance parmi les paramètres de surveillance cités précédemment.
Par exemple, lorsque le paramètre de surveillance est l'activité cérébrale, la première règle d'estimation de la phase d'éveil ou de sommeil peut comprendre une étape de comparaison de l'activité cérébrale mesurée, et notamment d'une électroencéphalographie, avec une base de données associant un schéma d'activité cérébrale à une phase d'éveil ou de sommeil.
Lorsque l'unité de commande reçoit des informations relatives à plusieurs paramètres de surveillance, l'unité de commande est programmée pour estimer si l'utilisateur est dans une phase d'éveil ou de sommeil en fonction de l'ensemble de ces paramètres de surveillance. Une pondération peut être attribuée à certains paramètres de surveillance.
Lorsque l'estimation de l'unité de commande 100 indique que l'utilisateur est dans une phase de sommeil, l'unité de commande est alors programmée pour déterminer l'inertie du sommeil de l'utilisateur, en fonction d'une deuxième règle d'estimation de l'inertie du sommeil et d'au moins une valeur mesurée d'au moins un paramètre de surveillance.
Cette deuxième règle d'estimation de l'inertie du sommeil comprend un algorithme donnant en sortie une durée estimée de l'inertie du sommeil de l'utilisateur, en fonction des informations d'entrée, qui comprennent au moins la valeur mesurée du paramètre de surveillance.
Cet algorithme comprend par exemple un algorithme d'apprentissage, adapté à établir une structure de causalité entre au moins un paramètre de surveillance et la durée de l'inertie du sommeil. Cet algorithme d'apprentissage est initialement entraîné à l'aide d'une base de données initiale prédéterminée comprenant des couples de variables d'entrée paramètre de surveillance/durée de l'inertie du sommeil associée.
Cette base de données initiale comporte des données relatives à différents utilisateurs, de manière à ce que les performances initiales de la première règle d'estimation soit satisfaisantes pour une majorité d'utilisateurs.
L'algorithme d'apprentissage détermine par exemple, sur la base de cette base de données, la probabilité d'observer une inertie de sommeil inférieure à 10 minutes, ou supérieure à 10 minutes, notamment comprise entre 10 et 30 minutes, comprise entre 30 et 60 minutes ou encore supérieure à 60 minutes chez l'utilisateur sachant que le paramètre de surveillance présente ladite valeur mesurée.
En variante, la deuxième règle d'estimation peut notamment prendre en compte un état du sommeil de l'utilisateur dans l'estimation de la durée de l'inertie du sommeil.
Cet état du sommeil comprend une information sur la nature du sommeil : sommeil lent ou paradoxal notamment, et sur la profondeur du sommeil.
L'étape d'estimation de l'inertie du sommeil peut alors comprendre :
- la détermination préalable de l'état du sommeil en fonction de la valeur mesurée du paramètre de surveillance, puis
- la détermination de l'inertie de sommeil en fonction de l'état du sommeil de l'utilisateur.
Un algorithme d'apprentissage peut alors être mis en œuvre pour réaliser chacune de ces étapes.
La mesure du paramètre de surveillance relatif à l'activité cérébrale est particulièrement avantageuse pour la détermination de l'état du sommeil.
L'inertie du sommeil est en particulier maximale, lorsque l'utilisateur est réveillé à un stade de sommeil lent profond.
Lors de l'étape de détermination de l'inertie de sommeil, l'unité de commande 100 peut également être programmée pour prendre en compte les valeurs de paramètres de surveillance complémentaires, et/ou des données relatives à l'historique de sommeil de l'utilisateur, l'état de santé de l'utilisateur, ou encore l'heure de la journée. Il est en particulier connu que l'inertie du sommeil est maximale au creux de la température corporelle, soit en fin de nuit.
L'utilisateur peut ainsi entrer les données relatives à son historique de sommeil de l'utilisateur ou à son état de santé au moyen de l'interface de dialogue 500. Ces données sont ensuite transmises à l'unité de commande 100.
À titre d'exemple, l'utilisateur peut entrer des informations qualitatives relatives à la qualité (bon, mauvais ou moyen) de son sommeil lors des deux jours précédents, ou à son état de fatigue actuel (pas fatigué, peu fatigué ou très fatigué). En effet, la privation de sommeil, généralement associée à un état de fatigue « très fatigué », augmente la proportion de sommeil lent profond et donc le risque de réveiller l'utilisateur pendant ce sommeil lent. La privation de sommeil augmente ainsi la probabilité d'observer une inertie importante du sommeil, par exemple supérieure à 10 minutes et notamment comprise entre 30 et 60 minutes.
Le dispositif de commande 100 est ici programmé pour calculer l'horaire de réveil hR de l'utilisateur, de sorte que le temps de trajet restant à compter de cet horaire hR, ou « temps de trajet restant au réveil » (ÎRR), égal au délai entre l'horaire de réveil et l'horaire d'arrivée, soit supérieur ou égal à l'inertie estimée du sommeil.
Avantageusement, le dispositif de commande 100 calcule un horaire de réveil hR de l'utilisateur, de sorte que le temps de trajet restant au réveil (tRR) soit égal à l'inertie estimée du sommeil.
On peut avantageusement prévoir que l'unité de commande soit programmée pour calculer l'horaire de réveil hR de l'utilisateur, de sorte que le temps de trajet restant à compter de cet horaire hR, ou « temps de trajet restant au réveil » (tRR), égal au délai entre l'horaire de réveil et l'horaire d'arrivée, soit égal à l'inertie estimée du sommeil à laquelle est ajoutée un délai de sécurité.
Avantageusement, l'utilisateur peut choisir lui-même le délai de sécurité par l'intermédiaire de l'interface de dialogue 500. Le délai de sécurité varie avantageusement de 1 à 20 minutes, notamment de 2 à 20 minutes, ou encore de 5 à 15 minutes.
Lorsque l'horaire actuel correspond à l'horaire de réveil hR calculé, le dispositif de commande 100 est programmé pour déclencher le réveil de l'utilisateur par l'activation des moyens de réveils 400.
Dans certains modes de réalisation l'utilisateur peut également indiquer, avantageusement via l'interface de dialogue 500 du dispositif de gestion d'une phase de réveil 700 de l'invention, un délai minimal (hA - hR) entre l'horaire de réveil hR et l'horaire d'arrivée à destination hA auquel il souhaite être réveillé. Cette information est transmise à l'unité de commande 100, qui estime alors, en fonction des informations transmises par le dispositif 300 adapté à déterminer l'horaire d'arrivée hA, un horaire minimal hM auquel l'utilisateur doit être réveillé.
Dans un tel mode de réalisation, lorsque l'horaire actuel correspond à l'horaire minimal de réveil hM estimé, le dispositif de commande 100 déclenche le réveil de l'utilisateur par l'activation des moyens de réveil 400, si ce dernier est dans une phase de sommeil, y compris lorsque l'inertie du sommeil est inférieure au temps de trajet restant à compter dudit horaire minimal de réveil hM.
L'unité de commande peut être en outre programmée pour provoquer le réveil de l'utilisateur avant son entrée dans une phase de sommeil lent profond. Dans ce cas, l'unité de commande déclenche le réveil de l'utilisateur dès qu'elle identifie, comme décrit précédemment, que l'utilisateur rentre en phase de sommeil profond. Avantageusement, dans un tel mode de réalisation le dispositif de mesure comprend un capteur apte à collecter et enregistrer l'activité électrique cérébrale de l'utilisateur.
Le dispositif de l'invention, et notamment l'unité de commande, qui calcule un horaire de réveil en fonction de l'inertie estimée du sommeil, peut déterminer une durée restante de sommeil possible pour l'utilisateur. Ainsi, l'unité de commande peut notamment être programmée pour provoquer le réveil de l'utilisateur avant son entrée en sommeil profond lorsque la durée restante de sommeil possible est inférieure à un cycle de sommeil, par exemple inférieure à 90 minutes.
L'invention permet ainsi à l'utilisateur, lorsque le véhicule est partiellement automatisé, d'être parfaitement réveillé à une destination intermédiaire, ou à un horaire prédéterminé, avant l'arrivée à sa destination, de façon, par exemple, à reprendre en main le véhicule pour une partie ultérieure du trajet ou bien à profiter d'une pause. De même, le passager d'un véhicule non automatisé peut également entrer un horaire auquel il souhaite être totalement réveillé afin prendre le volant à la place du conducteur. Enfin, l'utilisateur d'un véhicule automatisé peut prévoir un ou plusieurs arrêts sur son trajet, à l'arrivée desquels il souhaite être totalement réveillé. Procédé
Sur la figure 2, on a représenté schématiquement les étapes du procédé de gestion d'une du réveil selon l'invention.
Le procédé est adapté aux utilisateurs, passagers et conducteurs, des véhicules automatisés ou partiellement automatisés. Il peut également être utilisé par le passager d'un véhicule non automatisé.
En pratique, lorsque l'utilisateur s'installe dans le véhicule, il entre les informations relatives à la destination choisie par l'intermédiaire de l'interface de dialogue 500. Il s'agit de préférence de son lieu de destination, représenté par une adresse ou des coordonnées GPS par exemple. En variante, il peut indiquer directement l'horaire d'arrivée auquel il souhaite être totalement réveillé.
L'utilisateur du véhicule peut également entrer des informations relatives à son historique de sommeil et à son état de santé, avantageusement par l'intermédiaire de l'interface de dialogue 500.
Enfin, l'utilisateur du véhicule peut avantageusement sélectionner des moyens de réveils. Cette sélection peut par exemple être mise en mémoire par la création d'une fiche par utilisateur.
Éventuellement, l'utilisateur connecte ou dispose sur lui le ou les dispositif(s) de mesure 200 des paramètres de surveillance dont le ou les capteur(s) nécessite(nt) une interaction avec lui (comme par exemple, un masque de sommeil, des lunettes, un bracelet, ou encore des électrodes).
Dans certains modes de réalisation, l'utilisateur peut sélectionner le ou les paramètre(s) de surveillance.
Le procédé de gestion d'une phase de sommeil est alors mis en œuvre pendant le trajet du véhicule, jusqu'à la destination sélectionnée par l'utilisateur selon les étapes suivantes :
a) on mesure au moins un paramètre de surveillance de l'utilisateur (bloc 10 de la figure 2);
b) on détermine si l'utilisateur est dans une phase d'éveil ou une phase de sommeil en fonction au moins d'une valeur mesurée de ce paramètre de surveillance (bloc 20 de la figure 2);
c) lorsque l'utilisateur est dans une phase de sommeil, on estime l'inertie du sommeil (bloc 30 de la figure 2);
d) on détermine un horaire d'arrivée hA à une destination prédéterminée (bloc 40 de la figure 2);
e) on calcule un horaire de réveil hR de sorte que le délai entre ledit horaire de réveil et l'horaire d'arrivée soit supérieur ou égal à l'inertie du sommeil (bloc 50 de la figure 2); et
f) à l'horaire de réveil hR, on provoque le réveil de l'utilisateur en agissant sur les moyens de réveil (bloc 60 de la figure 2).
Le procédé selon l'invention est généralement mis en œuvre dans un délai, à compter de l'installation de l'utilisateur dans le véhicule, allant de 0 à 20 % du temps total estimé de trajet. Avantageusement, le procédé est mis en œuvre dès l'installation de l'utilisateur dans le véhicule.
Dans un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, les étapes a) à e) sont répétées plusieurs fois durant le trajet du véhicule avec une périodicité régulière ou non. Par exemple, les étapes a) à e) du procédé sont répétées selon une périodicité régulière prédéterminée, toutes les 2 ; 5 ; 10 ; 15 ou 20 minutes. Ces étapes sont avantageusement répétées en boucle dès la mise en œuvre du procédé selon l'invention.
À chaque répétition des étapes a) à e), l'horaire de réveil hR est recalculé et actualisé en fonction des nouvelles informations recueillies, notamment en fonction de la valeur mesurée du paramètre de surveillance.
L'horaire d'arrivée hA ou le temps de trajet restant est avantageusement actualisé en fonction des informations transmises par le dispositif 300 de navigation et de géolocalisation, notamment des conditions de circulation.
L'horaire de réveil hR est actualisé en fonction de la nouvelle estimation de l'inertie du sommeil obtenue à partir des nouvelles mesures réalisées par le ou les dispositif(s) de surveillance 200.
Le procédé prend ainsi en compte les variations de l'état de sommeil de l'utilisateur ainsi que, le cas échéant, ses réveils spontanés.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de gestion du réveil (700) d'un utilisateur d'un véhicule automobile comprenant au moins :
- des moyens (300) pour déterminer un horaire d'arrivée à une destination prédéterminée ;
- un dispositif de mesure (200) d'un paramètre de surveillance de l'utilisateur ;
- des moyens de réveil (400) de l'utilisateur ;
- une unité de commande (100) des moyens de réveil de l'utilisateur programmée pour :
- déterminer une phase d'éveil ou de sommeil de l'utilisateur en fonction d'au moins une valeur mesurée dudit paramètre de surveillance ;
- estimer l'inertie du sommeil, lorsque l'utilisateur est dans une phase de sommeil ;
- calculer un horaire de réveil, de sorte que le délai entre ledit horaire de réveil et l'horaire d'arrivée soit supérieur ou égal à l'inertie du sommeil, et
- déclencher le réveil de l'utilisateur en agissant sur les moyens de réveil, à l'horaire de réveil.
2. Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel le dispositif de mesure (200) d'un paramètre de surveillance comprend au moins un capteur choisi parmi une caméra, un capteur de température, un capteur de mouvements, un dispositif de mesure de l'activité cérébrale, un dispositif de mesure de l'activité cardiaque, ou l'une quelconque de leurs combinaisons.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel les moyens de réveil (400) comprennent des moyens de génération et d'émission de signaux choisis parmi des signaux visuels, auditifs, haptiques, thermiques ou l'une quelconque de leurs combinaisons.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'inertie du sommeil est estimée en fonction de l'état du sommeil de l'utilisateur, éventuellement combiné avec l'heure de la journée et/ou l'historique de sommeil de l'utilisateur.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'unité de commande (100) est en outre programmée de manière à empêcher l'utilisateur du véhicule d'entrer en sommeil profond.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une interface de dialogue (500) avec l'utilisateur, de sorte que ce dernier peut sélectionner un délai minimal entre l'horaire de réveil et l'horaire d'arrivée.
7. Procédé de gestion du réveil d'un utilisateur d'un véhicule automobile comprenant les étapes suivantes :
a) on mesure (10), au moins un paramètre de surveillance de l'utilisateur; b) on détermine (20) si l'utilisateur est dans une phase de d'éveil ou de sommeil, en fonction au moins d'une valeur mesurée de ce paramètre de surveillance ;
c) on estime (30) l'inertie du sommeil, lorsque l'utilisateur est dans une phase de sommeil ;
d) on détermine (40) un horaire d'arrivée à une destination prédéterminée ;
e) on calcule (50) un horaire de réveil, de sorte que le délai entre ledit horaire de réveil et l'horaire d'arrivée soit supérieur ou égal à l'inertie du sommeil ; et
f) on déclenche (60) le réveil de l'utilisateur en agissant sur les moyens de réveils, à l'horaire de réveil.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel on répète les étapes a) à e) avec une périodicité prédéterminée jusqu'à l'horaire de réveil, auquel on réveille l'utilisateur.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, dans lequel on calcule l'horaire de réveil de sorte que le délai entre ledit horaire de réveil et l'horaire d'arrivée soit égal à l'inertie du sommeil à laquelle on ajoute un délai de sécurité.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel, à l'étape a), le paramètre de surveillance de l'utilisateur mesuré est relatif aux mouvements oculaires rapides et/ou à la fréquence cardiaque et/ou à l'activité électrique cardiaque, et/ou à l'activité cérébrale, et/ou à la fréquence respiratoire, et/ou à la température corporelle, et/ou à l'activité musculaire de l'utilisateur.
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