Brevet FR2785433A1 — publié le 20000505

PROCEDE D'AIDE A LA CONDUITE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE ET SYSTEME DE MISE EN OEUVRE L'invention concerne un procédé d'aide à la conduite d'un véhicule automobile, notamment en situation de redémarrage dans une file de véhicules à l'arrt, ainsi qu'un système de mise en oeuvre. En situation de trafic routier dense, dans un bouchon par exemple, l'automobiliste est amené à s'arrter à redémarrer de manière répétitive. Pendant les phases d'arrt du véhicule, qui peuvent parfois tre assez longues, le conducteur peut souhaiter utiliser le temps disponible pour régler ou interroger son système de navigation, consulter un plan pour trouver un autre itinéraire, autrement dit quitter des yeux le véhicule qui le précède dans la file. Ne pouvant prévoir l'instant où ce dernier redémarre, le conducteur est contraint de le surveiller très souvent pour redémarrer le plus vite possible derrière lui, afin de ne pas mécontenter les conducteurs des véhicules qui le suivent et attendent à leur tour de pouvoir avancer. Il existe actuellement un système ACC (Adaptative Cruise Control) embarqué sur véhicule qui surveille le véhicule cible précédent, dans le but de garder automatiquement une distance de sécurité entre lui et cette cible. Au dessus d'une vitesse minimale, fixée à environ 40 km/h, le conducteur a la possibilité de sélectionner une vitesse de croisière, par l'intermédiaire d'une commande manuelle au volant. La vitesse du véhicule se stabilise alors sur cette consigne. Le véhicule étant équipé d'un radar, destiné à détecter les véhicules qui sont situés devant lui, si un véhicule plus lent est détecté sur la mme voie de circulation, le système module automatiquement la vitesse du véhicule équipé pour adapter sa distance au véhicule cible. Pour cela, ces informations sont envoyées à un calculateur de commande qui contrôle le papillon d'admission de llair, la boite de vitesse et éventuellement les freins dans le but d'agir sur l'accélération du véhicule. Le conducteur est renseigné tout instant sur l'état du système par l'intermédiaire d'une interface dédiée. L'inconvénient d'un tel système ACC réside dans le fait qu'il n'est opérationnel qu'au-delà d'une vitesse limite, 40 km/h environ, pour des raisons de contraintes techniques. De plus, son utilisation est limitée à un type de réseau routier, les autoroutes, où les rayons de courbure des virages sont supérieurs à 500 mètres. En effet, parmi les différentes cibles détectées par le radar à l'avant du véhicule, le système doit choisir uniquement celles qui sont situées sur la voie de circulation du véhicule. Cela nécessite par conséquent de faire une prédiction de la trajectoire du véhicule. Les limites actuelles des capteurs utilisés, c'est-à-dire les gyromètres ou les capteurs d'angle volant par exemple, empchent l'utilisation d'un système ACC sur un autre type de route. Ainsi, un système ACC actuel ne permet pas de prévenir le conducteur, dont le véhicule est à l'arrt dans une file, dès que la voie est libre pour redémarrer, et qui ne dispose donc pas de manière optimale de ces"temps mort". La présente invention vise à résoudre ces inconvénients en proposant un procédé d'aide à la conduite qui détecte automatiquement les situations d'arrt du véhicule équipé derrière un autre véhicule, puis détecte ensuite, également de manière automatique, les actions du véhicule précédent pour autoriser le redémarrage par le conducteur. A cet effet, un premier objet de l'invention est un procédé d'aide à la conduite d'un véhicule automobile équipé d'un système comprenant un calculateur de commande électronique, recevant des informations délivrées par un capteur de vitesse du véhicule, par un télémètre détectant des véhicules cibles situés à l'avant du véhicule, et destiné à effectuer les étapes du procédé, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : -détermination d'une situation d'arrt pour le véhicule équipé, derrière un véhicule cible ; -détermination d'une information de"voie libre" devant le véhicule équipé arrté ; -signalisation au conducteur de l'information de"voie libre". Selon une autre caractéristique de l'invention, la détermination d'une situation d'arrt pour le véhicule équipé, derrière un véhicule cible, est obtenue a partir de l'état de vitesse nulle du véhicule équipé, de la distance et de la vitesse relatives entre les deux véhicules qui se suivent, et de leur durée d'immobilisation. Selon une autre caractéristique de l'invention, la détermination d'une information de voie libre est obtenue par détection d'un déplacement du véhicule cible au-delà d'un seuil prédéterminé, ou bien par détection à la fois d'une vitesse relative et d'une accélération relative du véhicule cible par rapport au véhicule équipé immobilisé supérieures à des seuils prédéfinis. Selon une autre caractéristique de l'invention, le véhicule étant équipé d'un système d'aide à la conduite comprenant un dispositif d'immobilisation de la pédale d'accélérateur dans une position inactive, le procédé d'aide à la conduite comprend les étapes suivantes : -détermination dune situation d'arrt pour le véhicule équipé, derrière un véhicule cible ; -activation d'un point dur débrayable sur la pédale d'accélérateur ; -détermination d'une information de"voie libre" devant le véhicule équipé arrté ; -désactivation dudit point dur sur la pédale d'accélérateur ; -signalisation au conducteur de ladite information de "voie libre". Un second objet de l'invention est un système de mise en oeuvre dudit procédé d'aide à la conduite. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple de mise en oeuvre du procédé d'aide à la conduite selon l'invention, illustrée par les figures suivantes qui sont. -la figure 1 : un schéma de principe d'un système d'aide & la conduite, lors des phases de redémarrage, selon l'invention ; -la figure 2 : un organigramme des différentes étapes remplies par le procédé d'aide à la conduite selon l'invention. Selon l'invention et comme le représente schématiquement la figure 1, le véhicule doit tre équipé d'un système comprenant un calculateur électronique de commande 5 recevant des informations d'un capteur 1 de vitesse véhicule, qui permet de détecter l'arrt ou le démarrage du véhicule, et d'un télémètre 2 qui détecte des véhicules cibles situés en avant du véhicule équipé et détermine la position, la vitesse et l'accélération relatives des véhicules cibles par rapport au véhicule équipé qui les suit. Le procédé selon l'invention consiste à déterminer tout d'abord, selon certaines conditions, si le véhicule ainsi équipé du système d'aide à la conduite est arrté derrière un autre véhicule, ledit système étant activé. Puis le télémètre piste les déplacements du véhicule précédent, pour que le calculateur électronique détermine, selon certaines conditions de distance, de vitesse et d'accélération relatives entre les deux véhicules, si la voie de circulation est redevenue libre, autorisant un redémarrage du véhicule équipé. Dans le cas d'une détermination de voie libre, le procédé le signale au conducteur qui peut ainsi redémarrer en toute sécurité. Le système peut tre mis en service ou hors service, à partir d'une interface de sélection 3 par le conducteur ou automatiquement. Il peut comprendre de plus un dispositif 4 d'immobilisation de la pédale d'accélérateur, tel que décrit dans la demande de brevet français N 96 13944 au nom de RENAULT, commandé par le calculateur 5. Ce dispositif immobilise la pédale dans une situation inactive, où l'organe de commande de l'admission des gaz dans le moteur peut tre placé directement sous le contrôle du calculateur de commande du système d'aide à la conduite, embarqué à bord du véhicule. Pour cela, ce dispositif comporte un élément mobile relié la pédale, qui est déplacé par celle-ci entre une première position d'immobilisation de la pédale dans sa situation inactive, conservée tant que la poussée du conducteur sur la pédale reste inférieure à un seuil d'effort préétabli, et une seconde position de mise hors service du système d'aide où la pédale ne présente pas de résistance particulière. Cette dernière position est rejointe dès que ledit seuil d'effort est dépassé par le conducteur qui peut à nouveau commander l'ouverture des gaz. Dans un système d'aide à la conduite par régulation de vitesse ou de distance, un tel dispositif réalise une fonction de repose pied, en créant un point dur dans la course de la pédale d'accélérateur, cette fonction étant bien sûr débrayable. Dans ce mode de mise en oeuvre, lorsque le procédé a déterminé une situation d'arrt pour le véhicule équipé, dans une file de véhicules, il met en activation la fonction de point dur débrayable dans la course de la pédale d'accélérateur, afin de l'immobiliser. Puis, dans le cas d'une détection de voie libre, le procédé désactive la position de point dur pour la pédale d'accélérateur, que le conducteur ait le pied posé ou non dessus. Si le conducteur a effectivement le pied sur la pédale en position repose pied au moment du débrayage de cette fonction, il va ressentir un effet sous le pied lui signalant que la voie est libre. La figure 2 est un exemple d'organigramme d'exécution des différentes étapes du procédé selon l'invention. La première étape (a) concerne l'activation du système d'aide à la conduite. Cette activation peut tre faite par le conducteur du véhicule par l'intermédiaire d'une interface manuelle, par exemple un bouton, dédiée à cette fonction. Elle peut également tre obtenue à partir des commandes d'activation d'un système de régulation de vitesse ou de distance quand le véhicule en est équipé. Dans ce cas, les deux fonctions de régulation de distance et de vitesse n'étant actives qu'au-delà d'un seuil de vitesse de 40km/h par exemple, on considère que le procédé selon l'invention constitue le prolongement de leur utilisation pour les vitesses nulles. Selon une autre variante de réalisation de l'étape (a), l'activation du système est automatique à partir de conditions de fonctionnement du véhicule observées à l'étape (c) suivante. Le système étant activé, l'étape (b) d'initialisation du procédé consiste à mettre à zéro un compteur, dont le rôle sera de décompter le temps durant lequel le véhicule équipé est arrté derrière un véhicule. L'étape suivante (c) permet de reconnaître si le véhicule est en situation d'arrt, par lecture de la vitesse des roues délivrée par un capteur. Si le véhicule n'est pas arrté, le procédé retourne à l'étape (b) de mise à zéro du compteur. Si le véhicule équipé est effectivement immobilisé, l'étape (d) suivante détecte la présence d'une cible devant ledit véhicule, sur sa voie de circulation. Pour cela, le télémètre délivre des informations de distance et de vitesse relatives qui sont alors comparées respectivement à deux seuils prédéterminés Sd et Sv. Le procédé compare donc la distance relative entre le véhicule équipé et le véhicule cible détecté à un seuil maximal Sd, de l'ordre de 6 mètres par exemple, endessous duquel le système est sûr de ne pas prendre en compte des obstacles erronés tels qu'un rond-point ou un véhicule en stationnement derrière lequel se gare le véhicule équipé. Le procédé concerne uniquement la conduite en file. Le procédé compare également la vitesse relative à un seuil maximal Sv, pour s'assurer que le véhicule cible est lui-mme arrté, voire recule légèrement. Ces deux conditions étant remplies, on considère qu'il y a détection d'une situation d'arrt derrière un véhicule en file. Si tel n'est pas le cas, le procédé retourne à l'étape (b) de remise à zéro du compteur. Lorsqu'il y a détection d'une situation d'arrt à l'étape (d), l'étape (e) comptabilise le temps passé à l'arrt derrière un véhicule cible lui-mme immobilisé. Ce décompte est obtenu par incrémentation du compteur, qui sera comparé à l'étape suivante (f) à une valeur de temps minimale Trin, paramétrable et adaptative, à respecter pour déterminer une situation réelle d'arrt derrière un véhicule. Ce temps minimal est de l'ordre de 1,5 seconde, nécessaire pour activer l'assistance proposée par le procédé. L'étape (g) est relative à la détermination d'une situation d'arrt, dès que les conditions d'arrt en file derrière un véhicule cible sont respectées depuis une durée définie à l'étape (f). Ainsi, le véhicule est immobilisé, jusqu'à ce que le calculateur redémarre. Pendant ce temps d'immobilisation, le procédé assure une surveillance du véhicule cible précédent, c'est-à- dire constate s'il s'est déplacé suffisamment vers l'avant pour permettre ou nécessiter un rapprochement du véhicule équipé. En effet, lorsque la distance entre ces deux véhicules est trop grande, cela peut gner les autres véhicules suiveurs dans la file ou permettre l'insertion d'un nouveau véhicule entre eux. L'étape (h) consiste à cet effet à mesurer la distance entre ces deux véhicules et à la comparer à un seuil minimal de distance SD, de l'ordre de 8 mètres par exemple. Ce seuil minimal de distance SD peut tre calibrable en fonction du mode de conduite du conducteur du véhicule ainsi équipé et de l'état du trafic routier. Si la distance mesurée est supérieure à ce seuil SD, le procédé passe à l'étape (i) de détermination d'une information de'voie libre"pour le véhicule équipé. A l'étape (k), le conducteur est prévenu que la voie est libre, et qu'il peut redémarrer en toute sécurité, notamment par une interface homme/machine, telle qu'un signal sonore, une information lumineuse ou une information tactile perceptible par le conducteur au niveau de son volant. Par contre, si la distance mesurée est toujours inférieure au seuil Sp, le procédé effectue à l'étape (j) deux comparaisons, l'une de la vitesse relative des deux véhicules et l'autre de l'accélération du véhicule cible par rapport au véhicule équipé. Il vérifie tout d'abord si la vitesse relative est supérieure à un seuil minimal SV calibrable, de l'ordre de 1,5 m/s, correspondant à l'éloignement de la voiture cible à une vitesse supérieure à Sv. De plus, il vérifie si l'accélération relative est supérieure à un seuil minimal SA calibrable, de l'ordre de 2,6 m/s2, pour que le conducteur réagisse sans tarder au redémarrage du véhicule qui le précède, en fonction de son accélération de départ. Si ces deux comparaisons sont positives, le procédé passe à l'étape (i) déjà décrite auparavant puis signale à l'étape (k). Dans la variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, à partir d'un système d'aide à la conduite comprenant un dispositif d'immobilisation de la pédale d'accélérateur, l'étape (g) correspond à l'activation d'un point dur débrayable immobilisant la pédale d'accélérateur en position haute, lorsque les conditions d'arrt en file derrière un véhicule sont respectées depuis un temps suffisant, défini à l'étape (f). Cette position de point dur permet au conducteur de reposer son pied sur la pédale sans conséquence sur la commande de l'admission de l'air dans le moteur. Si le conducteur souhaite reprendre le contrôle de son véhicule, il lui suffit d'exercer une pression suffisante sur la pédale d'accélérateur pour débrayer le point dur et pour que cette pédale ne présente plus de résistance particulière. A l'étape (i) de détermination d'une information de voie de circulation libre devant le véhicule équipé arrt6, le procédé réalise la désactivation du point dur dans la course de la pédale d'accélérateur. Ce débrayage automatique du point dur permet d'avertir le conducteur qu'il peut faire à nouveau avancer son véhicule, puisque sa voie de circulation est libre. Le procédé selon l'invention permet ainsi d'assister le conducteur en situation de bouchon, dans le trafic routier, en lui signalant que la voie redevient libre pour redémarrer sans qu'il ait besoin de surveiller sans cesse la scène routière. Pour les véhicules équipés d'un système de régulation de distance ou de vitesse, comprenant obligatoirement un télémètre, radar par exemple, l'invention peut y tre intégrée sans surcoût ni moyens spécifiques supplémentaires. L'invention permet également de réaliser une fonction de repose pied pour le conducteur, au niveau du point dur débrayable de la pédale d'accélérateur. Elle s'applique à tout type de véhicule, automobile ou industriel, utilitaire, autobus ou camion. REVENDICATIONS 1. Procédé d'aide à la conduite d'un véhicule automobile équipé d'un système comprenant un calculateur de commande électronique, recevant des informations délivrées par un capteur de vitesse du véhicule, par un télémètre détectant des véhicules cibles situés à l'avant du véhicule, et destiné à effectuer les étapes du procédé, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : -détermination d'une situation d'arrt pour le véhicule équipé, derrière un véhicule cible ; -détermination d'une information de"voie libre" devant le véhicule équipé arrté ; -signalisation au conducteur de l'information de"voie libre". 2 Procédé d'aide à la conduite selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le véhicule étant équipé d'un système d'aide à la conduite comprenant un dispositif d'immobilisation de la pédale d'accélérateur dans une position inactive, où 1'organe de commande de l'admission de l'air peut tre directement placé sous le contrôle du calculateur électronique, le procédé d'aide à la conduite comprend les étapes suivantes : -détermination d'une situation d'arrt pour le véhicule équipé, derrière un véhicule cible; -activation d'un point dur débrayable sur la pédale d'accélérateur, -détermination d'une information de"voie libre" devant le véhicule équipé arrté ; -désactivation dudit point dur sur la pédale d'accélérateur, -signalisation au conducteur de l'information de"voie libre". 3. Procédé d'aide à la conduite selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la détermination d'une situation d'arrt du véhicule équipé derrière un véhicule cible est obtenue à partir des étapes suivantes : (c) : reconnaissance de l'arrt du véhicule équipé par lecture de la vitesse des roues, délivrée par le capteur et de valeur nulle ; (d) détection d'un véhicule cible, devant le véhicule équipé, par le télémètre qui délivre leur distance et leur vitesse relatives, puis comparaison de la distance relative à un seuil maximal (Sd) et comparaison de la vitesse relative à un seuil maximal (Sv) en dessous duquel le véhicule cible est considéré comme arrté ; (e) : comptabilisation du temps passé à l'arrt derrière le véhicule cible lui-mme immobilisé ; (f) : comparaison de ce temps passé à une durée minimale (Tmin) 4. Procédé d'aide à la conduite selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la détermination d'une information de voie libre devant le véhicule équipé est obtenue à partir des étapes suivantes : (h) mesure de la distance entre le véhicule équipé et le véhicule cible qui le précède et comparaison de cette distance avec un seuil minimal (SD) calibrable, au-dessus duquel l'insertion d'un troisième véhicule est possible entre les deux précédents ; (i) determination d'une information de voie libre si la distance mesurée entre les deux véhicules est supérieure au seuil (Sp), ou si, à la fois, la vitesse relative et l'accélération relative de ces deux véhicules sont supérieures aux seuils respectifs (Sv et SA) ; (j) dans le cas où la distance mesurée entre les deux véhicules est inférieure audit seuil (SD), comparaison de leur vitesse relative à un seuil minimal (Sv), calibrable, à l'éloignement du véhicule cible à une vitesse supérieure à (SV) et comparaison de leur accélération relative à un seuil minimal (SA) calibrable. 5. Procédé d'aide à la conduite selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape (k) de signalisation de l'information"voie libre"au conducteur du véhicule équipé est réalisée par une interface homme/machine, telle qu'un signal sonore, une information lumineuse ou une information tactile perceptible par le conducteur au niveau de son volant. 6. Procédé d'aide à la conduite selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérise en ce qu'il est activé automatiquement à partir des conditions de fonctionnement du véhicule concernant sa distance à un véhicule cible détecté, sa vitesse et son accélération relatives. 7. Procédé d'aide à la conduite selon lrune des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est activé par le conducteur du véhicule équipé, par l'intermédiaire d'une interface manuelle dédiée à cette fonction, telle qu'un bouton. 8. Procédé d'aide à la conduite selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est activé à partir des commandes d'activation d'un système de régulation de vitesse et/ou de distance quand ledit véhicule en est équipé. 9. Système d'aide à la conduite, embarqué sur un véhicule automobile, mettant en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un calculateur électronique (5) de commande, recevant des informations d'un capteur (1) de vitesse du véhicule et d'un télémètre (2) détectant la position, la vitesse et l'accélération relatives des véhicules cibles par rapport au véhicule équipé qui les suit. 10. Système d'aide à la conduite selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte de plus un dispositif (4) d'immobilisation de la pédale d'accélération dans une position inactive, où l'organe de commande de l'admission de l'air peut tre directement placé sous le contrôle du calculateur électronique (5). 11. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte de plus une interface homme/machine, telle qu'un signal sonore, une information lumineuse ou une information tactile perceptible par le conducteur au niveau de son volant.