Brevet FR2701560A1 — publié le 19940819

- DISPOSITIF DE MESURE DE DISTANCE ET DISPOSITIF DE COMMANDE DE VITESSE D'UN VEHICULE POUR MAINTENIR LA DISTANCE ENTRE VEHICULES Cette invention se rapporte à des dispositifs de mesure de vitesse, et plus particulièrement à des dispositifs de mesure de vitesse montés sur des véhicules automobiles pour mesurer Les distances entre véhicu Les (c'est-à dire les distances par rapport aux véhicules précédents), de manière à réguler la vitesse des véhicules et Les distances entre véhicules Cette invention se rapporte également à des dispositifs de commande de conduite pour véhicules automobiles, pour maintenir la distance par rapport au véhicu Le précédent, en commandant la vitesse du véhicule sur la base de La mesure de la distance entre véhicules. La figure 6 est un diagramme synoptique montrant La structure d'un dispositif de mesure de distance de type trigonométrique ou par triangulation, qui est révéLé par exemple dans la Publication Japonaise de Brevet (Kokoku) numéro 63-46363 La figure 7 est un diagramme synoptique montrant la structure d'un autre type de dispositif de mesure de distance de type par triangulation, qui est révélé par exemple dans la Publication Japonaise de Brevet (Kokoku) numéro 62-33522 La figure 8 est un diagramme synoptique montrant la structure d'encore un autre type de dispositif de mesure de distance de type par triangulation, qui est révéLé par exemple dans La Publication Japonaise de Brevet (Kokoku) numéro 63-44169. Le principe de mesure de la distance au moyen d'un dispositif de mesure de distance de type par triangulation est décrit en se reportant à la figure 6. Le dispositif de mesure de distance de la figure 6 inclut: un premier système de lentille optique 2 et un second système de lentille optique 12 séparés par une distance latérale L; des capteurs d'image 3 et 13; des convertisseurs analogique-numérique 4 et 14; des mémoires 2 - vives RAM 5 et 15; un circuit de traitement d'image 20; et un ordinateur (CPU) 21. Le procédé de fonctionnement du dispositif de mesure de distance de la figure 6 est le suivant L'objet 1, dont on veut mesurer l'éloignement, est à une distance R des lenti L Les 2 et 12 séparées par une distance Latérale L Donc, Les images de L'objet 1 formées respectivement sur Les capteurs d'image 3 et 13 par Les systèmes de Lenti L Les optiques 2 et 12, sont dép Lacées d'une distance Latérale respectivement a et b par rapport aux centres des capteurs d'image 3 et 13 (c'est-à dire les intersections des axes optiques des systèmes de Lenti L Les 2 et 4 i) Les images sur Les capteurs 3 et 13 sont converties en signaux électriques ana Logiques correspondants, puis en signaux numériques correspondants, par Les convertisseurs analogique- numérique 4 et 14 Les signaux numériques d'image sortant des convertisseurs analogique-numérique 4 et 14 sont respectivement enregistrés dans Les RAM 5 et 15. L'ordinateur (CPU) 21 Lit successivement Les signaux numériques d'image dans la RAM 5 et la RAM 15, et les envoie au circuit de traitement d'image 20 A la réception des signaux numérique d'image, Le circuit de traitement d'image 20 déca Le L'image de la RAM 5 (obtenue par L'intermédiaire du système de Lenti L Le optique 2), par exemp Le successivement d'un pixel par rapport à l'image de la RAM 15 (obtenue par L'intermédiaire du système de lenti L Le optique 12), et calcule la corrélation (c'est-à dire Le degré d'accord) entre les deux images enregistrées dans la RAM 5 et 15. En fait, si la quantité du décalage Latéral mesuré en unités du pas Latéral des pixels des images numériques est exprimée par X, Le circuit de traitement d'image 20 décale l'image de La RAM 5, par exemple, par rapport à L'image de La RAM 15, d'une quantité X, et calcule La corrélation C(X) des deux images pour la quantité de décalage X La corrélation peut être définie, par 3 - exemple, par C(X) = -S(X), o S(X) = Ip-ql, Les opérandes de la somme Ip- ql étant les va Leurs absolues des différences entre Les niveaux p et q des pixels correspondants des images respectivement contenues dans les RAM 5 et 15 La quantité du décalage X est successivement incrémentée ou décrémentée d'un pas de pixel, pour déterminer La valeur X à laquelle La corrélation C(X) prend La valeur maximale La valeur maximisante X est le décalage relatif a+b des images formées sur les capteurs d'images 3 et 13. Donc, la distance R jusqu'à l'objet 1 est obtenue par L'équation suivante: R = f L/{(a+b) P} ( 1) o f représente La distance focale des systèmes de Lenti L Les 2 et 12, et P représente le pas latéral des pixels (c'est-à dire la séparation latérale entre le centre des pixels adjacents) des capteurs d'image 3 et 13. Le dispositif de mesure de distance de la figure 7 inclut, en plus d'un système de lentille optique 2 et d'un capteur d'image 3, un élément émetteur de lumière 11 dont l'axe optique est parallèle à l'axe optique du système de lentille optique 2, avec une séparation latéra Le L Lorsque la distance jusqu'à un objet 1 est mesurée, l'élément émetteur de lumière 11 est entrainé par un circuit d'entraînement 16, en réponse à un signal de commande reçu en provenance de l'ordinateur (CPU) 21. Un faisceau de lumière émis par l'élément émetteur de lumière 11 est réfléchi à partir de l'objet 1 sur le système de lentille optique 2 Ainsi, une image de l'objet 1, ou point brillant, est formée sur le capteur d'image 3, à une distance latérale a du centre du capteur d'image 3 (l'intersection avec l'axe optique du système de lentille optique 2) Le signal provenant du capteur d'image 3 est transmis au circuit de traitement d'image A qui détermine Le décalage a du point formé sur le capteur d'image 3 par rapport à la position de référence -4(l'intersection de l'axe optique du système de lentille optique 2 avec Le capteur d'image 3). Ainsi, la distance R jusqu'à l'objet 1 est obtenue par L'équation suivante: R = f L/(a P) ( 2) o f représente La distance focale du système de lentille optique 2, et P représente le pas latéral des pixels du capteur d'image 3. Le dispositif de mesure de distance de la figure 8 est semblable à ce Lui de la figure 7, mais inc Lut un capteur d'image analogique 3 A au lieu d'un capteur d'image numérique 3 de la figure 7 Le signal provenant du capteur d'image ana Logique 3 A est envoyé au circuit de traitement d'image 20 B Si le décalage de l'image formée sur le capteur d'image analogique 3 A mesuré en mètres est représenté par d, la distance R jusqu'à l'objet 1 est obtenue par L'équation suivante: R = f L/d ( 3) o f représente La distance focale du système de lentil Le optique 2. Les dispositifs de mesure de distance des figures 6 à 8 peuvent être montés sur des véhicules automobiles pour déterminer les distances entre véhicules Dans ces conditions, l'objet 1 est le véhicu Le précédent qui circule juste devant Il va sans dire que les dispositifs de mesure de distance peuvent être utilisés seuls pour mesurer Les distances séparant de tout objet 1. Les dispositifs de mesure de distance des figures 6 à 8 sont de type trigonométrique ou par triangulation Le brevet ouvert japonais (Kokai) numéro 48-54631 et la publication japonaise de brevet (Kokoku) numéro 62-38760, révèlent d'autre part un dispositif de mesure de distance pour véhicule, qui n'est pas de type par triangulation, incluant: des moyens pour mesurer la distance jusqu'à un véhicu Le circulant devant; des moyens pour déterminer une distance de sécurité entre véhicules; et des moyens pour commander La vitesse du véhicule afin de conserver la - distance de sécurité entre véhicules Le dispositif de mesure de distance utilise un radar qui émet une Lumière ou un faisceau électromagnétique, et qui, à réception du faisceau réf Léchi par l'objet, détermine la distance jusqu'à celui-ci à partir de la longueur du temps nécessaire au faisceau pour effectuer le trajet a L Ler et retour A condition que le faisceau heurte correctement l'objet (le véhicule circulant devant), l'erreur de mesure du radar provient de l'erreur de mesure de la Longueur de temps L'erreur est sensiblement indépendante de La grandeur de la distance à mesurer. Cependant, dans le cas du dispositif de mesure de distance par triangulation, la distance R jusqu'à l'objet est inversement proportionne L Le au décalage de l'image. Donc, l'erreur de La mesure de distance augmente (et par conséquent La réso Lution de la mesure diminue) au fur et à mesure que la distance jusqu'à l'objet augmente. L'erreur peut généralement être considéreée comme aléatoire, et la mesure f Luctue autour de La distance rée Lle. Le dispositif de mesure de distance entre véhicules uti Lisant un radar présente d'autre part un prob Lème lié à une autre cause En effet, le véhicule sur lequel le radar est monté peut être secoué ou osciller du fait de L'état de La route Le faisceau lumineux ou électromagnétique émis par le radar monté sur Le véhicu Le circu Lant osci L Le donc verticalement et horizontalement. Le faisceau risque de ne pas parvenir à toucher le véhicu Le précédent dont on veut mesurer l'écartement Le faisceau atteint la surface de la route ou une construction sur le côté de celle- ci, et est réf Léchi depuis ce point vers le radar La mesure fluctue donc La fluctuation devient généralement p Lus importante au fur et à mesure que la distance à mesurer augmente De plus, lorsque La distance à mesurer est grande, une petite erreur dans la direction du faisceau peut provoquer un 6 - déport de visée Le prob Lème devient donc plus sérieux au fur et à mesure que la distance à mesurer augmente. Si La vitesse du véhicule est commandée en se basant sur la mesure qui fluctue, tel que décrit précédemment, la vitesse du véhicule tend à suivre La fluctuation de La mesure Le confort de conduite s'en trouve donc considérablement altéré La réduction du gain de commande pour améliorer Le confort de conduite engendre un autre prob Lème, puisqu'il réduit aussi la rapidité de réponse. La sécurité de conduite risque donc d'être mise en danger, si un véhicule p Lacé derrière arrive soudainement devant en forçant le passage entre la voiture du conducteur considéré et Les véhicules qui La précèdent. L'un des objets de cette invention est par conséquent de fournir un dispositif de mesure de distance qui éLimine Les effets des fluctuations, pour obtenir des mesures stab Les et précises, en particulier par rapport un objet situé loin Un autre objet de cette invention est de fournir un dispositif de mesure de distance pour maintenir une distance de sécurité entre véhicu Les, qui améLiore Le confort de conduite tout en donnant une réponse rapide Lorsque, par exemple, un véhicu Le force le passage entre La voiture du conducteur et le véhicu Le qui La précède. Le premier objet est atteint, selon le principe de cette invention, par un dispositif de mesure de distance comprenant des moyens de mesure de distance qui mesurent une distance jusqu'à un objet et délivrent périodiquement des valeurs de mesure; et des moyens de filtre, couplés aux moyens de mesure de distance, qui app Liquent un filtrage aux valeurs de mesure pour obtenir une valeur de distance de sortie, dans Laque L Le une constante de fi Ltre du filtre prend une va Leur correspondant à une sortie d'une va Leur de mesure courante provenant des moyens de mesure de distance IL est préférable que l'app Lication du fi Ltre soit équivalente à une moyenne pondérée d'une pluralité de valeurs de mesure, et que La constante de 7 - filtre soit inversement proportionnelle à la pondération effectuée sur une va Leur de mesure courante lorsqu'est prise la moyenne pondérée d'une pluralité de valeurs de mesure Il est préféré en outre que la constante de filtre prenne une valeur plus grande au fur et à mesure que La va Leur de mesure courante augmente Les moyens de mesure de distance peuvent être composés d'un dispositif de mesure de distance de type par triangulation incluant: des moyens optiques pour former une image optique de l'objet; des moyens de circuit de traitement d'image, coup Lés aux moyens optiques, pour déterminer un décalage de l'image optique; et des moyens de calcul, couplés aux moyens de circuit de traitement d'image, pour calculer une distance jusqu'à l'objet sur la base du décalage. Le second objet est atteint par un dispositif de commande de La vitesse du véhicule pour maintenir une distance entre véhicules, qui comprend: des moyens de mesure de distance montés sur un véhicule, pour mesurer une distance jusqu'à un autre véhicule et produire périodiquement des valeurs de mesure; des moyens de fi Ltre, coup Lés aux moyens de mesure de distance, pour appliquer un filtre sur les valeurs de mesure afin d'obtenir une valeur de distance de sortie, dans Laque Lle une constante de filtre du fi Ltre prend une va Leur correspondant à une sortie d'une valeur de mesure courante provenant des moyens de mesure de distance; et des moyens de commande de vitesse du véhicule, couplés aux moyens de filtre, pour commander la vitesse du véhicule sur La base de la va Leur de distance de sortie fournie par les moyens de filtre, de te L Le sorte que La distance jusqu'à un autre véhicule soit maintenue à une distance cib Le entre véhicule. Une autre possibilité est que le dispositif de commande de vitesse du véhicule pour maintenir une distance entre véhicules inclue: des moyens de mesure de distance montés sur un véhicule, pour mesurer une distance jusqu'à un autre véhicule et produire 8 - périodiquement des va Leurs de mesure; et des moyens de commande de la vitesse du véhicule, coup Lés aux moyens de filtre, pour commander la vitesse du véhicule sur La base des valeurs de mesure fournies par les moyens de mesure de distance, de telle sorte que la distance jusqu'à un autre véhicule soit maintenue à une distance cible entre véhicules; o les moyens de commande de vitesse du véhicule font varier un gain de commande en fonction d'une valeur de mesure courante produite par les moyens de mesure de distance. Une autre solution encore est que le dispositif de commande de vitesse du véhicu Le pour maintenir une distance entre véhicules inclue: des moyens de mesure de distance montés sur un véhicu Le, pour mesurer une distance jusqu'à un autre véhicule et produire périodiquement des valeurs de mesure se Lon une périodicité d'échanti L Lonnage prédéterminée; des moyens de détection de déviation, couplés aux moyens de mesure de distance, pour ca Lcu Ler une déviation de La valeur de mesure courante par rapport à une distance cible entre véhicules; des moyens de ca Lcu L, coup Lés aux moyens de détection de déviation pour calculer un paramètre correspondant à la déviation; des moyens de commande de la vitesse du véhicule, couplés aux moyens de calcul, pour commander une vitesse du véhicule sur La base du paramètre, de telle sorte que la distance jusqu'à un autre véhicule soit maintenue à la distance cible entre véhicules Il est préférable que le paramètre calcul Eé par les moyens de calcul soit une somme de:(a)une composante obtenue en multipliant la déviation par un gain proportionnel;@i unecomposante obtenue en multipliant une intégrale de la déviation par rapport au temps par un gain integral; et (c) une composante correspondant à un facteur obtenu en multipliant un quotient différentiel de la déviation par rapport au temps, par un gain différentiel IL est également préférable que les moyens de calcul diminuent le gain proportionnel et/ou Le gain 9 - différentiel lorsque la valeur de mesure courante produite par les moyens de mesure de distance augmente, et qu'ils augmentent le gain proportionne L et/ou le gain différentiel lorsque la valeur de mesure produite par les moyens de mesure de distance diminue. Il est également préféré que les moyens de calcul comprennent: des moyens de filtre pour appliquer un filtre aux valeurs successives du facteur obtenu en multipliant un quotient différentiel de La déviation par rapport au temps par un gain différentiel L'application du filtre est de préférence équivalente à une moyenne pondérée d'une p Lura Lité des va Leurs successives du facteur, et une constante de filtre est inversement proportionnelle à La pondération effectuée sur une valeur courante du facteur Lorsqu'est prise La moyenne pondérée d'une p Lura Lité de valeurs successives du facteur IL est préféré en outre que La constante de filtre varie au fur et à mesure que la valeur de mesure courante produite par Les moyens de mesure de distance change, et plus spécifiquement que la constante de filtre augmente au fur et à mesure que la valeur de mesure courante produite par les moyens de mesure de distance augmente Il est préférable que la constante de filtre ne soit pas inférieure à quatre fois la période d'échantillonnage. Il est également préférable que le gain proportionnel, le gain intégral et le gain différentiel soient modifiés en fonction de La valeur de mesure courante produite par les moyens de mesure de distance; et lorsqu'une valeur courante du quotient différentiel excède un niveau prédéterminé, le gain proportionnel, le gain intégral et le gain différentiel correspondant à une valeur de mesure immédiatement précédente produite par les moyens de mesure de distance, sont utilisés pour calculer les composantes. Les éléments considérés comme caractéristiques de cette invention sont énoncés en détail dans Les revendications jointes La structure et Le fonctionnement - de cette invention même seront cependant mieux compris à La Lecture de La description détai LLée qui suit, prise conjointement avec Les dessins annexes, dans Lesque Ls: La figure 1 est un organigramme montrant un procédé de détermination de La distance jusqu'à un objet, se Lon cette invention; La figure 2 est un organigramme montrant La procédure par Laque L Le Le circuit de commande 31 de La figure 3 commande La vitesse du véhicu Le pour ajuster La distance entre véhicu Les; La figure 3 est un diagramme synoptique montrant La structure d'un dispositif de commande automobile se Lon cette invention, pour commander La vitesse d'un véhicu Le afin de maintenir une distance entre véhicu Les appropriée; La figure 4 est un diagramme synoptique montrant La structure fonctionne L Le d'un système de commande de -La vitesse d'un véhicu Le pour maintenir une distance appropriée entre véhicu Les, se Lon La méthode de commande PID (Proportionne L p Lus Intégra L p Lus Différentie L); La figure 4 a est un diagramme synoptique montrant une structure d'une partie du système de La figure 4, par Laque L Le est déterminée La vitesse cib Le Vs du véhicu Le; La figure 5 est un organigramme montrant La procédure par Laque L Le un fi Ltre Logicie L est app Liqué sur La vitesse de variation d AR/dt de La déviation d R de La distance entre véhicu Les R par rapport au niveau cib Le Rs; La figure 6 est un diagramme synoptique montrant La structure d'un dispositif de mesure de distance de type trigonométrique ou par triangulation; La figure 7 est un diagramme synoptique montrant La structure d'un autre dispositif de mesure de distance de type par triangulation; et La figure 8 est un diagramme synoptique montrant La structure d'encore un autre dispositif de mesure de distance de type par triangu Lation. 11 - Dans Les dessins, les numéros de référence identiques représentent des pièces ou des parties simi Laires ou correspondantes. Les modes de réalisation préférés de cette invention sont maintenant décrits en se reportant aux dessins annexes. En premier Lieu est décrit un mode de réa Lisation d'un dispositif de mesure de distance appliqué à un dispositif de type par triangulation Le dispositif de mesure de distance de type par triangulation auquel cette invention est appliquée peut être L'un de ceux représentés aux figures 6 à 8 ci-dessus En ce qui concerne La structure et Le procédé de fonctionnement des dispositifs mêmes de mesure de distance de type par triangulation, i L convient de se reporter à la description ci-dessus Se Lon cette invention, un fi Ltre Logiciel mis en application sous la forme d'un programme enregistré dans l'ordinateur (CPU) 21, est app Liqué aux résu Ltats directs de La mesure avec fluctuations, pour obtenir une va Leur stable et précise de la distance jusqu'à un objet. La figure 1 est un organigramme montrant un procédé pour déterminer la distance jusqu'à un objet se Lon cette invention Le fi Ltre Logiciel se Lon cette invention est mis en oeuvre sous la forme d'une procédure exécutée par l'ordinateur (CPU) 21 Lorsque l'ordinateur (CPU) 21 calcu Le la distance, la procédure de la figure 1 est exécutée pour déterminer la distance afin d'app Liquer un filtre aux va Leurs obtenues directement par la mesure. En réalité, une moyenne pondérée d'un certain nombre de va Leurs de mesure échantil Lons est prise sur une distance de va-et-vient, pour obtenir la distance Le nombre d'échanti L Lons est augmenté (c'est- à dire que la constante de fi Ltre devient plus grande) au fur et à mesure que la distance à mesurer devient plus grande, de te L Le sorte qu'une mesure stable et précise (haute 17 - résolution) peut être obtenue sur une gamme étendue allant d'une petite à une grande distance. A l'étape 51 de la figure 1, La distance est déterminée tel que décrit précédemment, en uti Lisant l'équation ( 1), à partir de La quantité de décalage qui maximalise La corrélation C(X) La distance peut être déterminée en utilisant L'équation ( 2) ou ( 3) La distance est calcu Lée toutes Les 60 millisecondes, et sa valeur courante est indiquée par Rn. Comme ce La est décrit ci-dessous, La va Leur de La distance te L Le que déterminée à l'étape suivante 53, lors du cycle d'exécution précédent de la procédure de La figure 1, est enregistrée dans une variable Ro dans La mémoire de l'ordinateur (CPU) 21, etc A L'étape 52, une constante de filtre K est déterminée en uti Lisant une table enregistrée dans La mémoire de L'ordinateur (CPU) 21, dont le contenu est i Llustré dans Le tableau -1 suivant Les valeurs de Ro dans la première rangée sont données en mètres Ainsi, par exemp Le, si La variable Ro est éga Le à 45 mètres (Ro = 45), alors La constante de filtre K est égale à 4 (K = 4). TABLEAU 1 Ro 0-20 20-30 30-40 40-50 50-70 70-100 100-150 > 150 K 1 2 3 4 6 8 10 12 A L'étape 53, en utilisant La constante de filtre K obtenue à L'étape précédente 52, La distance R est calculée en appliquant un filtre Logiciel En fait, La distance R est calculée par l'équation suivante: R = (Rn/K) + (K-1) Ro/K ( 4) La valeur R obtenue par l'équation ( 4) ci-dessus est éga Le à une moyenne pondérée d'un certain nombre de va Leurs de mesure précédentes Rn (obtenues à l'étape 51 lors du cycle d'exécution courant et du cycle d'exécution précédent de la procédure de La figure 1) Par conséquent, Le calcul effectué par L'équation ( 4) ci- 13 - dessus est équivalent à l'application d'un filtre sur Les valeurs de mesure Rn, qui peuvent être considérées comme des va Leurs échanti Llons d'une fonction de temps R(t) Il convient de noter que plus la valeur de la constante K diminue, plus l'influence de la valeur de mesure courante Rn devient grande (c'est-à dire que le poids de la valeur courante échantillon devient plus grand) D'autre part, plus la constante K grandit, plus l'influence des valeurs de mesure précédentes devient grande (c'est-à dire que Le poids sur les valeurs échantillons précédentes devient plus grand) La constante K est par conséquent analogue à la constante de temps d'un filtre physiquement mis en oeuvre Comme cela est montré dans Le Tableau 1 ci- dessus, la constante K est augmentée au fur et à mesure que la distance à mesurer grandit. A l'étape 53, la variable Ro est également mise à jour En fait, la variable Ro est affectée de la valeur obtenue à l'étape courante 53 en utilisant l'équation ( 4) L'exécution de la procédure de la figure 1 est répétée toutes les 60 millisecondes, et produit la valeur R telle que déterminée par l'équation ( 4) à l'étape 53. La figure 3 est un diagramme synoptique montrant la structure d'un dispositif de commande automobile selon cette invention, pour commander la vitesse d'un véhicule de manière à maintenir une distance appropriée entre véhicules Un détecteur de distance 30, qui peut également être un dispositif de mesure de distance de type par triangulation ou à radar, mesure la distance par rapport à un véhicule roulant devant Un dispositif de commande 31 est composé d'un micro-ordinateur, d'interfaces d'entrée/sortie, etc Un dispositif de commande de clapet de réglage 32 pilote le clapet de rég Lage pour ajuster l'ouverture du passage d'admission d'air vers le moteur du véhicule Le dispositif de commande de clapet de réglage 32 commande donc la puissance de sortie du moteur Un dispositif de commande de frein 33 fait fonctionner les freins pour ralentir le 14 - véhicule La vitesse du véhicule et La posiion du c Lapet de réglage (le degré d'ouverture du clapet de réglage) sont respectivement données par un détecteur de vitesse du véhicule 34 et un détecteur de position du clapet 35. En fonction des signaux d'entrée fournis par le détecteur de distance 30, le détecteur de vitesse du véhicu Le 34 et le détecteur de position du c Lapet 35, le dispositif de commande 31 commande le dispositif de commande du clapet de réglage 32 et le dispositif de commande de frein 33, et ajuste la vitesse du véhicule. La figure 4 est un diagramme synoptique montrant la structure fonctionnelle d'un système pour commander la vitesse du véhicule, de manière à maintenir une distance appropriée entre véhicules, selon la méthode de commande PID (proportionnel plus intégral plus différentiel) La figure 4 a est un diagramme synoptique montrant une structure d'une partie du système de la figure 4, sel-on laquelle la vitesse cible du véhicule Vs est déterminée. La vitesse du véhicu Le est détectée au moyen du détecteur de vitesse du véhicule 34, et la distance cible entre véhicules Rs correspondant à La vitesse du véhicule est calculée La déviation AR = R-Rs de la valeur de mesure courante R de la distance entre véhicules par rapport à la distance cible entre véhicules Rs est calculée La valeur de mesure R peut être déterminée par l'un des dispositifs de mesure de distance des figures 1 à 3 La vitesse cible du véhicu Le Vs est calculée à partir de la déviation AR par: (a) multiplication de AR par Le gain proportionnel Gp; (b) intégration de AR dans une intégrale de temps TI puis multiplication de l'intégrale f AR dt par le gain intégral GI; (c) différenciation de AR par le temps t puis multiplication du quotient différentiel d AR/dt par le gain différentiel GD; et (d) adjonction des termes obtenus Lors des étapes précédentes (a) à (c), donnant par là-même la somme: S = Gp AR+GI f AR dt+GD (d AR/dt) - Comme cela est il Lustré en détail à La figure 4 a, la vitesse cible du véhicu Le Vs peut être déterminée comme une fonction Vs = f(S,Va) de la somme ci-dessus et de la vitesse courante du véhicu Le Va. De plus, La déviation AV = Va VS de la vitesse courante rée L Le du véhicule Va (tel Le que détectée par le détecteur de vitesse du véhicule 34) par rapport à la vitesse cible du véhicule VS est ca Lculée. La quantité commandée A est obtenue en suivant des étapes similaires auxétapes (a) à (d) ci-dessus, en multipliant la déviation AV, etc, par les gains de commande (gains proportionnel, intégral et différentie L). En outre, les amplitudes commandées du dispositif de commande du clapet de rég Lage 32 et du dispositif de commande de frein 33 sont déterminées à partir de la quantité commandée A La vitesse du véhicule est donc commandée pour arriver à La vitesse cible du véhicule Vs, de telle sorte que la distance réelle entre véhicules R soit ajustée par rapport à La cible Rs. La figure 2 est un organigramme montrant la procédure par laquelle le dispositif de commande 31 de La figure 3 commande la vitesse du véhicule pour ajuster la distance entre véhicules Le détecteur de distance 30 mesure la distance entre véhicules R et donne le résultat de la mesure Le détecteur de vitesse du véhicule 34 détecte la vitesse du véhicule Va et produit le signal représentant la vitesse du véhicule Le détecteur de position du clapet de réglage 35 détecte la position ou degré d'ouverture du clapet de réglage et produit le signal de position du clapet de réglage représentant le degré d'ouverture du clapet de réglage A l'étape Sll, le dispositif de commande 31 lit les signaux de sortie provenant du détecteur de distance 30, du détecteur de vitesse du véhicule 34 et du détecteur de position du clapet de réglage 35, qui représentent respectivement la distance entre véhicules R, la vitesse du véhicule Va et le degré d'ouverture du clapet de réglage. 16 - A L'étape 512, la distance cible entre véhicu Les Rs correspondant à la vitesse rée L Le du véhicu Le Va détectée par le détecteur de vitesse du véhicule 34 est ca Lculeée. La distance cible entre véhicules Rs peut être calculée par l'équation ( 5) suivante, de telle sorte que la distance cib Le entre véhicules Rs est proportionne L Le au carré de la vitesse réelle du véhicu Le Va: Rs = Co Va 2 ( 5) o Rs est la distance cib Le entre véhicules, Co est une constante proportionne L Le, et Va est La vitesse rée L Le du véhicu Le La constante Co peut dépendre de L'état de La route et du temps La distance cible entre véhicules Rs peut éga Lement être déterminée en uti Lisant une table de données enregistrée dans la mémoire du dispositif de commande 31, qui montre la relation entre la distance entre véhicu Les et la vitesse du véhicule. A l'étape 513, La déviation AR=R-Rs de la va Leur de mesure R par rapport à La distance cible entre véhicules Rs est calcu Lée De p Lus, La déviation AR est multip Liée par Le gain proportionnel Gp, pour obtenir Gp AR, qui est proportionnel à la déviation AR La déviation AR est mu Ltipliée par Le gain intégra L GI (relativement petite) pour obtenir GI AR, et sa va Leur courante est ajoutée à sa va Leur précédente, pour obtenir une valeur approximative de L'intégrale f GI AR dt = GI f AR dt, o Le temps integra L TI sur lequel L'intégra Le est prise peut être considéré comme égal à deux fois La période du cycle d'exécution de La procédure de la figure 2 La vitesse de variation d AR/dt (qui est approximativement égale au quotient différentiel) de AR sur la période du cycle d'exécution de la procédure de La figure 2 est calcu Lée, et la vitesse de variation d AR/dt est multipliée par le gain différentiel GD (relativement grand), pour obtenir GD d AR/dt Les termes obtenus sont ajoutés, d'o l'on obtient La somme: S = Gp AR+GI f AR dt+GD (AR/dt) ( 6) 17 - 17 2701560 Le gain proportionne L Gp, Le gain intégral GI et Le gain différentiel GD sont modifiés en fonction de La va Leur de mesure R de La distance entre véhicu Les Une table de données montrant Les valeurs des gains par rapport à la va Leur de mesure R de la distance entre véhicu Les est enregistrée dans La mémoire du dispositif de commande 31, et les va Leurs des gains Gp, GI, et GD sont déterminées en Lisant La table. Lorsque La va Leur de mesure R de La distance entre véhicules est grande, sa fluctuation aussi est grande. Cependant, Les gains proportionne L et différentiel Gp et GD devraient être très petits, de te L Le sorte que la commande de la vitesse du véhicu Le soit effectuée tout d'abord en fonction de La méthode de commande par intégra Le (c'est-à dire au moyen du terme d'intégrale GI f AR dt) Lorsque La distance entre véhicu Les est grande, Le danger de col Lision ou d'accident est faib Le, même s'i L existe un certain temps de réponse pour L'ajustement de La distance entre véhicu Les sur La distance cib Le entre véhicu Les Dans ces conditions, il est préférable de modifier La vitesse du véhicu Le gradue L Lement et en douceur afin d'améliorer Le confort de conduite, en adoptant en premier Lieu La commande intégra Le. D'autre part, Lorsque La valeur de mesure R de La distance entre véhicu Les est petite, sa fluctuation est également petite De p Lus, si La vitesse de variation de La distance entre véhicu Les est grande, Le danger de collision entre véhicu Les devient sérieux Donc, Lorsque La vitesse de variation d AR/dt est négative (c'est-à dire Lorsque Le véhicule sur lequel est monté Le dispositif de commande s'approche du véhicu Le précédent circu Lant devant Lui), il est préférable d'augmenter le gain différentie L GD et/ou le gain proportionne L Gp pour améliorer La vitesse de réponse du dispositif de commande de La vitesse du véhicule La table de données montrant La relation entre La va Leur de mesure R de La distance 18 - entre véhicules et Les gains Gp, GI et GD enregistre Les va Leurs des gains correspondant à La va Leur de mesure R tel que décrit précédemment. A l'étape 514, la vitesse cible du véhicule Vs est calcu Lée La vitesse cible du véhicule Vs peut être une fonction Vs = f(S, Va) de la somme S et de la vitesse du véhicule Va La valeur de la fonction peut être calculée en uti Lisant une formule représentant La fonction, ou peut être déterminée en regardant la table dans Laquelle les valeurs de la fonction sont tabu Lées par rapport aux va Leurs de la somme S et de La vitesse du véhicule Va. A L'étape 515, La déviation AV=Va-Vs de La va Leur de mesure de la vitesse du véhicule Va par rapport à la vitesse cible du véhicule Vs est calcu Lée, et des calculs similaires à ceux effectués par rapport à la déviation AR de l'étape 13 sont effectués par rapport à la déviation AV pour obtenir la quantité commandée A Le gain proportionnel, le gain intégral et Le gain différentie L uti Lisés dans Les ca Lcu Ls sont Lus dans une tab Le enregistrant Les valeurs des gains correspondant à la distance entre véhicu Les ou à la vitesse du véhicule. A l'étape 516, on juge, au vu de la polarité de la quantité commandée A, si le véhicule doit être ralenti ou non Si le jugement est négatif à L'étape 516 (c'est-à dire si La vitesse du véhicule doit être accélérée), L'exécution continue vers l'étape 17, o le degré d'ouverture du c Lapet de réglage par rapport à La position courante (c'est-à dire la quantité commandée A 1 du dispositif de commande du clapet de réglage 32) est calculé à partir de la quantité commandée A déterminée à l'étape 515 et de La position du clapet de réglage détectée par le détecteur de position du clapet de réglage 35 Le résultat du calcul est donné au dispositif de commande du c Lapet de réglage 32 et L'ouverture du clapet de réglage est ajustée en conséquence La procédure s'achève après L'étape 517. 19 - D'autre part, si le jugement est affirmatif à l'étape 516 (c'est-à dire si la vitesse du véhicule doit être réduite), l'exécution continue à l'étape 518, o le degré d'ouverture du clapet de réglage, qui est fermé par rapport à la position courante (c'est-à dire la quantité commandée A 1 du dispositif de commande du c Lapet de rég Lage 32) est calcu Lé à partir de la quantité commandée A déterminée à l'étape 515 et de la position courante du c Lapet de réglage détectée par Le détecteur de position du clapet de réglage 35 Le résultat du calcul est donné au dispositif de commande du clapet de réglage 32 et l'ouverture du clapet de réglage est ajustée en conséquence. A l'étape 519, on juge si l'opération de freinage est nécessaire ou non, en p Lus de l'ajustement du clapet de réglage d'une quantité A 1, pour réa Liser la décélération demandée indiquée par La quantité commandée A Si le jugement est négatif à l'étape 519 (c'est-à dire si le freinage n'est pas nécessaire), la procédure est terminée Par contre, si le jugement est affirmatif à L'étape 519 (si le freinage est nécessaire), l'exécution continue vers l'étape 520, o la quantité commandée A 2 du dispositif de commande de frein 33 est calcu Lée à partir de la quantité commandée A déterminée à l'étape 515 et de la quantité commandée A 1 du dispositif de commande du c Lapet de rég Lage 32 déterminée à L'étape 518 Le résu Ltat A 2 du ca Lcu L est donné au dispositif de commande de frein 33 pour activer Les freins avec une force correspondant à la quantité commandée La procédure est achevée après l'étape 520. La procédure de la figure 2 est répétée pour aligner La distance entre véhicu Les R sur La distance cib Le entre véhicules Rs. IL convient de noter que Le détecteur de distance 30 peut être un dispositif de mesure de distance de type par triangulation, et que le dispositif de commande 31 peut être doté de la fonction de filtrage pour app Liquer le - fi Ltre Logiciel, tel que décrit ci-dessus en se référant à La figure 1, o La constante de fi Ltre K est modifiée en fonction de la va Leur de mesure Rn de La distance entre véhicules Ensuite, les gains de commande peuvent être fixes, au lieu de varier en fonction des valeurs de mesure de La distance entre véhicu Les et de la vitesse du véhicule Pour des mesures de courtes distances, La constante de filtre K peut être choisie avec une valeur petite, pour améLiorer La réso Lution et la vitesse de réponse Puis, La distance entre véhicules peut être commandée rapidement et une alarme peut être délivrée au conducteur avant qu'i L ne soit trop tard Pour les mesures de grandes distances, la constante de fi Ltre K peut être choisie avec une va Leur éLevée de telle sorte que, même si La réponse est que Lque peu retardée, la distance entre véhicu Les peut être mesurée de façon stable avec une haute résolution, et Le confort -de conduite est améLioré. Le détecteur de distance 30, qui peut être un dispositif de mesure de distance de type par triangulation ou un dispositif de mesure de distance uti Lisant un radar, donne Les mesures se Lon une périodicité d'échanti L Lonnage At prédéterminée Ainsi, Lorsque La fluctuation de La mesure est importante, la vitesse de variation d AR/dt de La déviation AR de la distance entre véhicu Les R peut fluctuer entre des va Leurs positives et négatives, ou peut soudainement atteindre une valeur élevée Par conséquent, un filtre doit être app Liqué à La valeur de d AR/dt pour améliorer Le confort de conduite. La figure 5 est un organigramme qui montre La procédure par Laquelle un fi Ltre Logiciel est appliqué à La vitesse de variation d AR/dt de La déviation AR de la distance entre véhicu Les R par rapport au niveau cib Le Rs Lorsque c'est une longue distance qui doit être mesurée, le gain différentiel GD est choisi à une va Leur inférieure à l'étape 513 dans La 21 - procédure de La figure 2 La contribution du terme différentie L à La commande de la vitesse du véhicu Le n'est cependant pas négligeable et peut par conséquent exercer une influence néfaste sur le confort de conduite. Le procédé de filtrage de la figure 5 a donc pour objectif d'éliminer Les effets négatifs des fluctuations a Léatoires de d AR/dt. A L'étape 521 de La figure 5, La différence A Rn = Rn Rn-1 est La différence entre La valeur de mesure courante Rn de La distance entre véhicules et La va Leur de mesure précédente Rn-1 de cette dernière Il convient de noter que le symbo Le A est utilisé ici pour représenter une incrémentation de la va Leur de mesure R de la distance entre véhicules, et non la déviation de ce L Le-ci par rapport à La va Leur cib Le Rs A L'étape 522, La vitesse de variation A Vn = A Rn/ At de la va Leur de mesure R est ca Lcu Lée à partir de la différence A Rn -et de la période d'échantillonnage ou de mesure At La vitesse de variation A Vn = A Rn/ At est calcu Lée comme une valeur approchée de la vitesse de variation d AR/dt. A l'étape 523, la constante de filtre C correspondant à La valeur de mesure courante Rn de La distance entre véhicu Les est préLevée dans une table enregistrant la relation entre La constante de fi Ltre C et La distance entre véhicu Les. La va Leur précédente de La vitesse de variation de La distance entre véhicules obtenue à l'étape 524 de La figure 5, est indiquée par A Von-1 tel que décrit ci- dessous La va Leur courante de la vitesse de variation A Von est calcu Lée à L'étape 524 par l'équation suivante: A Von=(A Vn/C)+(C-1) A Von-1/C ( 7) En choisissant une valeur importante pour la constante de fi Ltre C, l'inf Luence de La fluctuation des va Leurs de mesure de la distance entre véhicules peut être réduite La valeur A Von est utilisée à L'étape 513 dans la procédure de la figure 2 à la place de La vitesse de variation d AR/dt Le gain différentiel GD peut être 22 - déterminé comme ce La a été décrit précédemment, ou peut ne dépendre que faib Lement de La distance entre véhicu Les R, ou peut être fixe La constante de filtre peut être choisie avec une va Leur éLevée pour mesurer une Longue distance entre véhicu Les, o La fluctuation des va Leurs de mesure est importante Le confort de conduite est par Là même améLioré, bien que La vitesse de réponse soit réduite Par contre, pour mesurer une courte distance entre véhicu Les, La constante de fi Ltre C peut être choisie avec une va Leur peu éLevée La vitesse de réponse sera de ce fait améliorée et Le risque de collision entre véhicu Les, etc, sera évité avec sécurité. Si le capteur de distance 30 effectue Le traitement de l'image pour déterminer La distance entre véhicu Les, i L Lui faut généralement environ 0,03 seconde pour échanti L Lonner une trame d'image Un temps supplémentaire est nécessaire pour calcu Ler la distance IL faut do-nc une temps total compris entre 0,05 et 0,1 seconde pour déterminer une va Leur de mesure Les valeurs de mesure de la distance entre véhicu Les sont donc produites se Lon une périodicité de 0,05 à 0, 1 seconde Si L'on prend en considération Les mouvements de tressautement et de ba Lancement Latéra L dus à l'état de la route, i L est préférab Le que dans ce cas, La constante de fi Ltre C soit fixée à environ 0,2 seconde En fait, La constante de fi Ltre est préférablement fixée à quatre fois la période d'échanti L Lonnage ( 0, 05 à 0,1 seconde) La valeur ( 0,2 seconde) de la constante de filtre C donnée ci-dessus est de quatre fois La limite inférieure ( 0,05 seconde) de la période d'échantillonnage Une valeur plus grande de la constante de fi Ltre améliore le confort de conduite mais réduit la vitesse de réponse de la commande de vitesse du véhicu Le, ce qui délimite la va Leur maximale qui peut être affectée à La constante de filtre C. De plus, si la vitesse de variation de La va Leur de mesure de La distance entre véhicules excède un niveau prédéterminé à L'étape 513, dans la procédure de La 23 - figure 2, Les gains Gp, GI et GD correspondant à La va Leur de mesure précédente peuvent être uti Lisés à La p Lace des gains correspondant à La va Leur de mesure courante de la distance entre véhicules R Les effets négatifs d'une erreur de grande importance dus, par exemp Le au bruit extérieur ou au mouvement de tressautement du véhicule, peuvent ainsi être minimisés. IL convient de noter que la vitesse de variation A Vn = A Rn/At de La va Leur de mesure R de la distance entre véhicules donne une valeur approchée de La vitesse de variation réelle (quotient différentiel) d R/dt De p Lus, La vitesse de variation d AR/dt de La déviation AR de La va Leur de mesure R par rapport à La distance cib Le entre véhicules Rs est égale à d R/dt, à condition que la distance cib Le entre véhicu Les soit constante, puisque AR = R-Rs La distance cible entre véhicules Rs est constante ou, tout au moins, varie très peu, p ar comparaison avec R Par conséquent, les valeurs A Vn = àRn/At et d AR/dt peuvent être utilisées les unes à la place des autres A L'étape 513 à La figure 2, par exemp Le, La va Leur A Vn = d AR/dt peuvent être utilisées au Lieu de d AR/dt IL est possible d'emp Loyer une approximation similaire pour ca Lculer La vitesse de variation d V/dt de La vitesse du véhicule à L'étape 515 de La figure 2. REVENDICATIONS 1 Dispositif de commande de la vitesse du véhicule pour maintenir une distance entre véhicules, comprenant: des moyens de mesure de distance ( 30) montés sur un v Ehicule pour mesurer une distance jusqu'à un autre véhicule et donner périodiquement des valeurs de mesure selon une périodicité d'échantillonnage prédéterminée; des moyens de calcul ( 31),couplés auxdits moyens de mesure de distance ( 30), pour calculer un quotient différentiel desdites valeurs de mesure par rapport au temps; des moyens de filtre, couplés auxdits moyens de calcul, pour appliquer un filtre auxdites valeurs successives dudit quotient différentiel desdites valeurs de mesure par rapport au temps; et des moyens de commande de la vitesse du véhicule ( 32) couplés auxdits moyens de mesure de distance ( 30) etauxdits moyens de filtre, pour commander une vitesse de véhicule dudit véhicule sur la base desdites valeurs de mesure se Lon la méthode de commande proportionnel plus integral plus différentiel, de te L Le sorte que ladite distance jusqu'audit autre véhicule soit maintenue à ladite distance cible entre véhicules; o un terme différentiel de commande de Ladite méthode de commande proportionnel plus intégral plus différentiel est obtenu en multipliant une sortie desdits moyens de filtre par un gain différentiel. 2 Dispositif de commande de la vitesse du véhicule se Lon La revendication 1, dans lequel ladite application dudit filtre est équivalente à la prise d'une moyenne pondérée d'une p Lura Lité desdites valeurs successives dudit quotient différentiel, et une constante de filtre est inversement proportionnelle à ladi te pondération effectuée sur la valeur courante dudit quotient différentiel lorsqu'est prise ladite moyenne pondérée d'une plura Lité desdites valeurs successives dudit quotient différentiel. 3 Dispositif de commande de vitesse du véhicule selon la revendication 1, dans lequel ladite constante de filtre varie au fur et à mesure que ladite valeur de mesure courante donnée par lesdits moyens de Mesure de distance change. 4 Dispositif de commande de vitesse du véhicule selon La revendication 3, dans lequel Ladite constante de filtre augmente au fur et à mesure que ladite va Leur de mesure courante donnée par lesdits moyens de mesure de distance augmente. Dispositif de commande de vitesse du véhicule se Lon La revendication 2, dans Leque L ladite constante de filtre n'est pas inférieure à quatre fois ladite période d'échanti L Lonnage. 6 Dispositif de commande de vitesse du véhicule selon la revendication 1, dans lequel: Les gains de commande de ladite commande proportionnel p Lus intégral plus différentiel sont modifiés en fonction de ladite va Leur de mesure courante desdits moyens de mesure de distance; et lorsqu'une va Leur courante dudit quotient différentiel excède un niveau prédéterminé, Lesdits gains de commande correspondant à une valeur de mesure immediatement précédente des moyens de mesure de distance sont utilisés dans ladite commande proportionnel plus intégral plus différentiel. 7 Dispositif selon la revendicationt, comprenant: des moyens de mesure de distance ( 30) montés sur un véhicule pour mesurer une distance jusqu'à un autre véhicule et donner périodiquement des valeurs de mesure se Lon une périodicité d'échantillonnage prédéterminée; i des moyens de détection de déviation, couplés auxdits moyens de mesure de distance ( 30) pour calculer une déviation de la valeur de mesure courante par rapport à une distance cible entre véhicules; des moyens de calcul ( 31), couplé auxdits moyens de détection de déviation, pour calculer un paramètre correspondant à ladite déviation; des moyens de commandede lavitessedu vhicule ( 32) couplés auxdits moyens de calcul ( 31), pour commander une vitesse de véhicule dudit véhicule sur la base dudit paramètre, de telle sorte que ladite distance Jusqu'audit autre véhicule soit maintenue à ladite distance cible entre véhicules. 8 Dispositif de commande de la vitesse du véhicule selon La revendication 7, dans Lequel ledit paramètre calculé par lesdits moyens de ca Lcul est une somme de: (a) une composante obtenue en multipliant ladite déviation par un gain proportionnel; (b) une composante obtenue en multipliant une intégrale de la déviation par rapport au temps par un gain intégral; et (c) une composante correspondant à un facteur obtenu en multipliant un quotient différentiel de ladite déviation par rapport au temps, par un gain différentiel. 9 Dispositif de commande de vitesse du véhicule selon la revendication 8, dans lequel: lesdits moyens de calcul diminuent ledit gain proportionnel et/ou Ledit gain différentiel Lorsque ladite valeur de mesure courante produite par lesdits moyens de mesure de distance augmente, et i Ls augmentent Ledit gain proportionnel et/ou ledit gain différentiel Lorsque Ladite valeur de mesure courante produite par lesdits moyens de mesure de distance diminue. Dispositif de commande de vitesse du véhicule, selon La revendication 8, dans lequel Lesdits moyens de calcu L comprennent: des moyens de filtre pour appliquer un filtre aux valeurs successives dudit facteur obtenu en n- "O - multipliant un quotient différentiel de L? 17 p 56 &viation par rapport au temps par un gain différentiel. 11 Dispositif de commande de vitesse du véhicule se Lon la revendication 10, dans lequel ladite application dudit filtre est équivalente à la prise d'une moyenne pondérée d'une pluralité desdites valeurs successives dudit facteur, et une constante de filtre est inversement proportionnelle à Ladite pondération effectuée sur une valeur courante dudit facteur Lorsqu'est prise ladite moyenne pondérée d'une pluralité desdites va Leurs successives dudit facteur. 12 Dispositif de commande de vitesse du véhicule se Lon La revendication 11, dans lequel Ladite constante de fi Ltre varie au fur et à mesure que ladite valeur de mesure courante produite par Lesdits moyens de mesure de distance change. 13 Dispositif de commande de vitesse du véhicu Le se Lon la revendication 12, dans Lequel ladite constante de filtre augmente au fur et à mesure que la valeur de mesure courante produite par lesdits moyens de mesure de distance augmente. 14 Dispositif de commande de vitesse du véhicule selon La revendication 10, dans lequel Ladite constante de filtre n'est pas inférieure à quatre fois Ladite période d'échanti L Lonnage. Dispositif de commande de vitesse du véhicule se Lon La revendication 8, dans Lequel: Ledit gain proportionnel, Ledit gain intégral et Ledit gain différentie L sont modifiés en fonction de La valeur de mesure courante produite par Lesdits moyens de mesure de distance; et Lorsqu'une va Leur courante dudit quotient différentie L excède un niveau prédéterminé, Ledit gain proportionnel, Ledit gain intégral et Ledit gain différentiel correspondant à une valeur de mesure immédiatement précédente produite par les moyens de -mesure de distance, sont utilisés pour calcu Ler lesdites composantes.