Brevet FR2684337A1 — publié le 19930604

Dispositif de sécurité pour éviter les excès de vitesse des véhicules à moteur La présente invention concerne, d'une manière générale, des dispositifs de sécurité pour des véhicules, et notamment un dispositif de sécurité pour éviter les excès de vitesse des véhicules à moteur. En raison de l'augmentation de la vitesse des véhicules à moteur au cours de ces dernières années, les accidents de circulation dus à des excès de vitesse dans les virages sont plus fréquents, ce qui pose des problèmes de société Comme systèmes de sécurité pour éviter les accidents de circulation dus à un excès de vitesse des véhicules à moteur, on connaissait jusqu'à présent des systèmes adaptés pour déclencher une alarme lorsque la vitesse des véhicules dépassait une vitesse dangereuse prédéterminée Toutefois, il n'est pas possible de prévenir les accidents de circulation dus à un excès de vitesse dans les virages par un simple déclenchement d'alarmes. La présente invention a par conséquent pour but de proposer un dispositif de sécurité pour un véhicule, permettant d'éviter des accidents de circulation dus à un excès de vitesse dans les virages. Le dispositif de sécurité pour un véhicule, conforme à la présente invention comporte des moyens détecteurs d'angle de direction, des moyens détecteurs de vitesse, des moyens pour détecter des accélérations latérales du véhicule, et des moyens discriminateurs comportant une table dans laquelle les relations entre les vitesses et les accélérations latérales du véhicule sont, pour chacune de différentes plages d'angles de direction, classées en une zone de sécurité et en une zone dangereuse en fonction de l'état du véhicule, les moyens discriminateurs étant adaptés pour juger de l'état du véhicule à partir des résultats de détection obtenus par les moyens détecteurs respectifs, en référence à la table, et pour déclencher une alarme à l'attention du conducteur lorsque l'état du véhicule est sorti de la zone de sécurité pour passer dans la zone dangereuse. De préférence, les moyens discriminateurs sont adaptés pour freiner le véhicule lorsque l'état de celui-ci dans la zone dangereuse est devenu plus important qu'avant en ce qui concerne le degré de dangerosité Dans ce cas, les moyens discriminateurs stockent un degré de dangerosité initial, lorsque l'état du véhicule sort de la zone de sécurité pour entrer dans la zone dangereuse et détermine que le degré de dangerosité du moment est devenu plus important qu'avant, lorsqu'il dépasse le degré de dangerosité initial. L'état du véhicule peut être exprimé par l'angle de direction, la vitesse du véhicule et son accélération latérale Lorsque les moyens discriminateurs sont pourvus d'une table dans laquelle les relations entre les vitesses et les accélérations latérales du véhicule sont classées pour différentes plages d'angles de direction en une zone de sécurité et en une zone dangereuse en fonction de l'état du véhicule, l'état de celui-ci peut être jugé d'après l'angle de direction, la vitesse et l'accélération latérale du véhicule détectés, en référence à cette table Les moyens discriminateurs déclenchent une alarme à l'attention du conducteur lorsque l'état du véhicule est sorti de la zone de sécurité pour passer dans la zone dangereuse, pour ainsi inciter le conducteur à maintenir la vitesse de sécurité. Ceci évite des accidents dus à un excès de vitesse dans les virages. Lorsque l'état du véhicule dans la zone dangereuse est devenu plus important qu'avant en ce qui concerne le degré de dangerosité, le véhicule est freiné, ce qui permet de prévenir des accidents de ce type d'une manière plus fiable. Ces buts, avantages et caractéristiques de la présente invention, et bien d'autres, ressortiront plus clairement de la lecture de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation préféré de celle-ci, donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est un schéma fonctionnel montrant un mode de réalisation préféré du dispositif de sécurité de la présente invention et destiné à être utilisé sur des véhicules; la Figure 2 est un graphique montrant des états d'un véhicule divisés en une zone de sécurité et en une zone dangereuse pour des plages spécifiées d'angles de direction, et sur lequel l'accélération latérale du véhicule est tracée en abscisse par opposition à la vitesse du véhicule qui est tracée en ordonnée; la Figure 3 est un organigramme montrant la première moitié du traitement destiné à être exécuté par une unité de discrimination; et la Figure 4 est un organigramme montrant la seconde moitié du traitement. En référence à la Figure 1 qui représente une structure générale d'un mode de réalisation préféré du dispositif de sécurité pour véhicules de l'invention, une unité de discrimination 10 servant de moyens discriminateurs possède, raccordés à elle, un détecteur d'angle de direction 11 comme moyens détecteurs d' angle de direction, un détecteur de vitesse 12 comme moyens détecteurs de la vitesse du véhicule, un détecteur d'accélération latérale 13 comme moyens détecteurs de l'accélération latérale du véhicule, une unité d'alarme 14, une unité de commande 15, un dispositif d'alarme de défaillance de système 16 et un dispositif d'alarme de défaillance de détecteur 17 Un dispositif d'alarme 18 est relié à l'unité d'alarme 14, tandis qu'un dispositif réducteur de vitesse 19 est relié à l'unité de commande 15. L'unité de discrimination 10 comporte un micro- ordinateur et comprend une table d'états de véhicule 20, des moyens de calcul d'accélération latérale 21, des moyens de calcul de degré de dangerosité 22, des moyens comparateurs/discriminateurs de degré de dangerosité 23, des moyens comparateurs/contrôleurs 24 et des moyens contrôleurs de défaillance 25 Le détecteur d'angle de direction Il détecte un angle de direction 8 à partir duquel les moyens de calcul d'accélération latérale 21 calculent tout d'abord l'angle de rotation E' du véhicule à l'aide de l'équation ( 1) suivante: e' = A 8 ( 1) dans laquelle A est une constante Puis, les moyens de calcul 21 différentient par rapport au temps l'angle O ' à l'aide de l'équation ( 2) suivante, pour déterminer la vitesse angulaire du véhicule -)de, r de? 2 Ft 180 dt ( 2) Les moyens de calcul d'accélération latérale 21 calculent ensuite l'accélération latérale Gr du véhicule à partir de la vitesse de véhicule v détectée par le détecteur de vitesse 12 et de la vitesse angulaire W à l'aide de l'équation ( 3) suivante Gr = v @ = A d ( 3) Les relations entre les vitesses et les accélérations latérales du véhicule sont présentées sous la forme de la table d'états de véhicule 20 en étant, pour chacune de différentes plages d'angles de direction, classées en une zone de sécurité et en une zone dangereuse en fonction de l'état du véhicule La Figure 2 montre un exemple de classification de zones de sécurité et de zones dangereuses servant de base pour la présentation sous forme de table Le diagramme représente les états du véhicule dans des plages spécifiées d'angles de direction, l'accélération latérale étant tracée en abscisse par opposition à la vitesse tracée en ordonnée L'origine O est le point o l'accélération latérale et la vitesse sont nulles L'abscisse représente des accélérations latérales vers la gauche, du côté gauche de l'origine 0, et des accélérations latérales vers la droite, du côté droit de celle-ci L'accélération latérale augmente avec la distance par rapport à l'origine O de part et d'autre La vitesse augmente avec la distance verticale à partir de l'origine 0 Les zones situées à l'intérieur de la ligne en trait plein dans lesquelles l'accélération latérale et la vitesse sont toutes deux faibles et qui contiennent l'origine O sont des zones de sécurité Les zones situées à l'extérieur de la ligne en trait plein sont des zones dangereuses La zone dangereuse est divisée en une zone quasi-dangereuse proche de la zone de sécurité et située à l'intérieur de la ligne en trait discontinu, et en une zone intrinsèquement dangereuse située à l'extérieur de la ligne en trait discontinu La zone intrinsèquement dangereuse est une zone qui se situe au-delà de la capacité du véhicule. Le dispositif d'alarme 18 déclenche une alarme lumineuse et/ou sonore à l'attention du conducteur et est commandé par l'unité d'alarme 14 en réponse à une sortie provenant des moyens comparateurs/discriminateurs de degré de dangerosité 23 de l'unité de discrimination 10 Le dispositif d'alarme de défaillance de système 16 et le dispositif d'alarme de défaillance de détecteur 17 sont commandés à l'aide d'une sortie provenant des moyens de contrôle de défaillance 25 de l'unité de discrimination 10 Le dispositif réducteur de vitesse 19 est un dispositif apte à être dirigé, tel qu'un frein comportant des moyens antidérapants (ABS), et est commandé par l'unité de commande 15 en réponse à une sortie provenant des moyens comparateurs/discriminateurs de degré de dangerosité 23 de l'unité 10. Dans la partie qui suit, un exemple de traitement destiné à être exécuté par l'unité de discrimination 10 va être décrit en référence aux organigrammes des Figures 3 et 4. Tout d'abord, le détecteur de vitesse 12 et le détecteur d'angle de direction 11 transmettent en entrée une vitesse Vi et un angle de direction A à l'unité 10 (étape 1) qui calcule une accélération latérale Gla du véhicule à partir de ces entrées (étape 2) Plus particulièrement, ce calcul est exécuté par les moyens de calcul d'accélération latérale 21 Puis, le détecteur d'accélération latérale 13 fournit une accélération latérale Gi aux moyens comparateurs/contrôleurs 24 (étape 3) qui comparent la valeur d'entrée de l'accélération latérale (valeur détectée) Gi avec la valeur calculée Gla de l'accélération latérale pour vérifier si ces valeurs sont approximativement égales (étape 4) et pour ainsi détecter une interruption ou une défaillance similaire du détecteur d'accélération 13 Lorsque Gi est presque égale à Gla, la séquence passe à l'étape 5 au cours de laquelle un degré de dangerosité Wl est calculé par les moyens de calcul de degré de dangerosité 22 Le degré de dangerosité est exprimé par exemple, par une combinaison de l'accélération latérale et de la vitesse Si Gi ne s'avère pas approximativement égale à Gla pendant l'étape 4, celle-ci est suivie par l'étape 6 au cours de laquelle les moyens de contrôle de défaillance 25 vérifient si le système fonctionne normalement sur la base d'un contrôle effectué par exemple par une horloge de surveillance Lorsque le système fonctionne normalement, la séquence passe à l'étape 7 au cours de laquelle le dispositif d'alarme de défaillance de détecteur 17 est amené à déclencher une alarme de défaillance de détecteur, suivie par l'étape 5 Si, au cours de l'étape 6, le système ne s'avère pas fonctionner normalement, la séquence passe à l'étape 8 au cours de laquelle le dispositif d'alarme de défaillance de système 16 est amené à déclencher une alarme de défaillance de système suivie par l'étape 5 A la fin du calcul du degré de dangerosité Wl au cours de l'étape 5, la séquence passe à l'étape 9 pour vérifier si le degré de dangerosité Wl se situe au-delà de la zone de sécurité, c'est-à-dire si le degré se situe dans la zone dangereuse Cette vérification est effectuée par les moyens comparateurs/discriminateurs de degré de dangerosité 23 en référence aux données contenues dans la table d'états de véhicule 21 et correspondant à l'angle de direction A du moment, en identifiant la zone particulière de la table o se situe le degré de dangerosité Wl exprimé par la combinaison de la vitesse Vl et de la valeur d'entrée d'accélération latérale Gi Lorsque le degré de dangerosité Wl se trouve dans la zone de sécurité, la séquence revient à l'étape 1, et la procédure des étapes 1 à 5 et 9 est répétée dans la mesure o le système ou les détecteurs ne présentent pas de défaillance. Si, pendant l'étape 9, le degré de dangerosité Wl s'avère situé dans la zone dangereuse, l'étape 10 suit Par conséquent, c'est lorsque le degré de dangerosité sort de la zone de sécurité pour passer dans la zone dangereuse que la séquence passe de l'étape 9 à l'étape 10 Le degré de dangerosité Wl sera, dans ce cas, appelé le "degré de dangerosité initial de zone dangereuse" L'étape 10, comme l'étape 6, recherche si le système fonctionne normalement En cas de réponse négative, l'étape 8 suit à nouveau Lorsqu'au cours de l'étape 10, le système s'avère fonctionner normalement, la séquence passe à l'étape 11 au cours de laquelle l'unité d'alarme 14 amène le dispositif d'alarme 18 à déclencher une alarme lumineuse et sonore à l'attention du conducteur Une recherche est ensuite effectuée pour savoir si l'alarme a été déclenchée correctement (étape 12) Dans l'affirmative, l'étape 13 suit Sinon, l'étape 14 suit pour déclencher une alarme de défaillance de système comme au cours de l'étape 8 La séquence passe ensuite à l'étape 13 au cours de laquelle le détecteur de vitesse 12 et le détecteur d'accélération latérale 13 transmettent en entrée une vitesse V 2 et une accélération latérale G 2 à l'unité 10 Comme au cours de l'étape 5, un degré de dangerosité W 2 est ensuite calculé à partir de la vitesse V 2 et de l'accélération latérale G 2 (étape 15) Une recherche est effectuée pour savoir si le degré de dangerosité W 2 est supérieur au degré de dangerosité initial de zone dangereuse Wl (étape 16). Lorsque l'étape 16 a révélé que le degré de dangerosité W 2 en cours de calcul n'est pas supérieur au degré de dangerosité initial Wl, l'étape 17 suit pour vérifier si W 2 se situe au- delà de la zone de sécurité Si ce degré se situe dans la zone dangereuse, la séquence revient à l'étape 13 Dans le cas o le conducteur a pris des mesures, telles qu'une réduction de vitesse, en réponse à une alarme déclenchée lorsque l'état du véhicule est sorti de la zone de sécurité pour passer dans la zone dangereuse, il est probable que le degré de dangerosité W 2 sera inférieur au degré de dangerosité initial Wl Dans ce cas, les étapes 13 et 15 à 17 sont répétées jusqu'à ce que l'état du véhicule revienne dans la zone de sécurité, après quoi, la séquence revient de l'étape 17 à l'étape 1 pour répéter le traitement précédent. Lorsqu'au cours de l'étape 16, le degré de dangerosité W 2 en cours de calcul s'avère supérieur au degré de dangerosité initial Wl, l'étape 18 suit, ce qui oblige l'unité de commande 15 à actionner le dispositif réducteur de vitesse 19 et à freiner le véhicule Une recherche est ensuite effectuée pour savoir si le dispositif réducteur de vitesse 19 a fonctionné normalement (étape 19) Dans l'affirmative, la séquence revient à l'étape 13 Autrement, l'étape 20 suit pour déclencher une alarme de défaillance de système comme au cours de l'étape 8, après quoi, la séquence revient à l'étape 13 Si l'état du véhicule sort de la zone de sécurité pour passer dans la zone dangereuse, il est probable que le degré de dangerosité W 2 va augmenter encore plus par rapport au degré de dangerosité initial Wl Dans ce cas, les étapes 13, , 16, 18 et 19 sont répétées pour que le véhicule continue à être freiné par le dispositif réducteur de vitesse 19 jusqu'à ce que W 2 diminue pour atteindre une valeur non supérieure à Wl, dans la mesure o le système ne présente pas de défaillance Lorsque W 2 diminue jusqu'à une valeur non supérieure à Wl, la séquence passe de l'étape 16 à l'étape 17 pour libérer le véhicule de l'action de freinage exercée par le dispositif réducteur de vitesse 19 Les étapes 13 et 15 à 17 sont répétées jusqu'à ce que l'état du véhicule revienne à la zone de sécurité, après quoi, la séquence revient de l'étape 17 à l'étape 1 pour répéter le traitement ci-dessus comme indiqué précédemment. Bien que la description précédente ait porté sur un mode de réalisation préféré de la présente invention, il est entendu que celle-ci ne se limite pas à l'exemple décrit et illustré ici, et l'homme de l'art comprendra aisément que de nombreux changements et variantes peuvent y être apportés, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de sécurité pour un véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens détecteurs d'angle de direction ( 11), des moyens ( 12) pour détecter des vitesses du véhicule, des moyens ( 13) pour détecter des accélérations latérales du véhicule, et des moyens discriminateurs ( 10) comportant une table ( 20) dans laquelle les relations entre les vitesses et les accélérations latérales du véhicule sont, pour chacune de différentes plages d'angles de direction, classées en une zone de sécurité et en une zone dangereuse en fonction de l'état du véhicule, les moyens discriminateurs ( 10) étant adaptés pour juger de l'état du véhicule à partir des résultats de détection obtenus par les moyens détecteurs ( 11, 12, 13) respectifs, en référence à la table ( 20), et pour déclencher une alarme à l'attention du conducteur lorsque l'état du véhicule est sorti de la zone de sécurité pour passer dans la zone dangereuse. 2 Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens discriminateurs ( 10) commandent un dispositif réducteur de vitesse ( 19) pour freiner le véhicule lorsque l'état de celui-ci dans la zone dangereuse est devenu plus important qu'avant en ce qui concerne le degré de dangerosité. 3 Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens discriminateurs ( 10) stockent un degré de dangerosité initial, lorsque l'état du véhicule sort de la zone de sécurité pour passer dans la zone dangereuse et détermine que le degré de dangerosité du moment est devenu plus important qu'avant, lorsqu'il dépasse le degré de dangerosité initial. 4 Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens de calcul d'accélération latérale ( 21) destinés à calculer l'accélération latérale du véhicule à partir du résultat de détection obtenu par les moyens détecteurs d'angle de il direction ( 11) et du résultat de détection obtenu par les moyens détecteurs de vitesse de véhicule ( 12).