Brevet FR2816432A1 — publié le 20020510

La présente invention concerne les systèmes anti-collision pour véhicule automobile ainsi que les véhicules automobiles équipés de tels systèmes. Lorsqu'un conducteur de véhicule effectue une manoeuvre en marche arrière, il a en général un champ de vision limité par son véhicule. En particulier, le champ de vision fourni par les fenêtres latérales et arrières et les rétroviseurs ne couvre pas un angle mort situé juste derrière son véhicule, et dans lequel peuvent se trouver des obstacles, objets ou personnes, en particulier des enfants. Cet angle mort est particulièrement étendu pour les véhicules de grande longueur et/ou hauteur comme les poids-lourds et les véhicules utilitaires. Ainsi, une telle manoeuvre présente un réel danger pour le conducteur et/ou les personnes se trouvant derrière le véhicule sur sa trajectoire. Pour détecter la présence d'un obstacle dans l'espace caché par l'angle mort, il est connu de munir l'arrière du véhicule automobile d'un détecteur télémétrique à ultrason et de déclencher une alarme lorsqu'un obstacle est ainsi détecté à proximité du véhicule, afin de provoquer une réaction du conducteur pour qu'il évite d'entrer en collision avec l'obstacle. Un tel dispositif anti-collision a des inconvénients : des alarmes sont présentes dans de nombreux appareils de la vie courante (automobiles, montres, téléphones, ordinateurs, etc. ), de sorte qu'elles peuvent être confondues et que l'objectif de provoquer une réaction appropriée du conducteur n'est pas forcément atteint. Ainsi, Un tel dispositif ne fournit pas un niveau de sécurité suffisant. L'invention a pour but de fournir un système anti-collision pour véhicule automobile, qui soit amélioré et ne présente pas les inconvénients précités. Pour cela, l'invention a pour premier objet un système anti-collision pour véhicule automobile, ledit système comportant un détecteur télémétrique apte à mesurer la distance entre ledit véhicule et un éventuel obstacle situé sur la trajectoire dudit véhicule, ledit véhicule comportant des moyens actifs de freinage aptes à freiner ledit véhicule indépendamment de son conducteur et un contrôleur électronique apte à commander lesdits moyens actifs de freinage, caractérisé par le fait que ledit contrôleur est relié audit détecteur pour recevoir des mesures successives de ladite distance lorsque ledit véhicule est en déplacement, ledit contrôleur étant aussi relié à un capteur de vitesse pour effectuer des mesures successives de la vitesse du véhicule, ledit contrôleur étant apte à commander le freinage automatique du véhicule par lesdits moyens de freinage lorsque la valeur actuelle de distance reçue et la valeur actuelle de vitesse mesurée vérifient un critère prédéterminé, afin d'éviter une collision entre ledit véhicule et ledit obstacle. Par exemple, des systèmes actifs de freinage intelligents comme les systèmes anti-blocage et/ou anti-patinage ABS/TCS, équipent de plus en plus de véhicules. Avantageusement, ledit détecteur télémétrique est tourné vers l'arrière dudit véhicule et destiné à détecter ledit obstacle situé derrière ledit véhicule lorsque ledit véhicule est en déplacement vers l'arrière. De préférence, ledit contrôleur est apte à calculer un seuil de distance de freinage en fonction de ladite valeur actuelle de vitesse mesurée ; ledit critère prédéterminé étant vérifié lorsque ladite valeur actuelle de distance est inférieure audit seuil de distance de freinage calculé. Avantageusement, ledit seuil de distance de freinage calculé comporte une première contribution proportionnelle au carré de ladite valeur actuelle de vitesse. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit contrôleur est apte à calculer une valeur moyenne de décélération du véhicule à l'aide des mesures fournies par ledit capteur de vitesse, ladite première contribution étant une distance théorique d'arrêt complet du véhicule, sensiblement égale au carré de ladite valeur actuelle de vitesse divisé par le double de ladite valeur moyenne de décélération. De préférence, ledit seuil de distance de freinage calculé comporte une seconde contribution additive de ladite première contribution et proportionnelle à ladite valeur actuelle de vitesse. Avantageusement dans ce cas, ladite seconde contribution est une distance de sûreté, sensiblement égale au produit d'un gain prédéterminé par le rapport entre ladite valeur actuelle de vitesse et une valeur maximale de vitesse du véhicule. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ledit contrôleur est apte à calculer un seuil de vitesse en fonction de la valeur actuelle de distance ; ledit critère prédéterminé étant vérifié lorsque ladite valeur actuelle de vitesse mesurée est supérieure audit seuil de vitesse calculé. Avantageusement, ledit détecteur télémétrique est numérique et relié par un bus de données audit contrôleur. De préférence, ledit détecteur télémétrique comporte une caméra ou un radar. Avantageusement, ledit contrôleur est apte à moduler l'intensité du freinage automatique appliqué par lesdits moyens de freinage lorsque ledit critère est satisfait, en fonction de ladite valeur actuelle de vitesse. L'invention a pour second objet un véhicule automobile équipé du système anti-collision susmentionné. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence au dessin annexé. Sur ce dessin : - la figure 1 est une représentation schématique d'un véhicule selon l'invention en déplacement vers l'arrière ; - la figure 2 est une représentation schématique fonctionnelle du système selon l'invention. Comme visible à la figure 1, le véhicule automobile V comporte un détecteur télémétrique 1, par exemple un radar, une caméra ou un télémètre à ultrasons, monté au voisinage du pare-chocs arrière 17. Le champ de détection du détecteur télémétrique 1, délimité schématiquement par les lignes 7, est centré globalement sur la direction longitudinale du véhicule V et orienté vers l'arrière. Le véhicule V est aussi muni d'un système de freinage actif 3 à commande électrique et à étrier de freinage hydraulique ou électrique, par exemple un frein anti-patinage, un dispositif de surassistance de freinage hydroélectrique ou un frein de stationnement à commande électrique, apte à provoquer le freinage du véhicule V sans intervention du conducteur 8. 'icule V va Le système anti-collision embarqué dans le véhicule V va maintenant être décrit en référence à la figure 2. Ce système, désigné globalement par le chiffre 9, comprend le système de freinage actif 3, le détecteur télémétrique 1, un contrôleur électronique de freinage 4 pour commander le système de freinage actif 3, et un bus de données 5 reliant le contrôleur électronique de freinage 4 au détecteur télémétrique 1 numérique. Avantageusement pour l'intégration du système anti-collision au sein d'autres systèmes électroniques porté par le véhicule V, le bus de données 5 fait partie d'un réseau numérique local 13, qui sert à transporter des informations entre les différents organes électroniques du véhicule V, par exemple l'angle du volant, la vitesse de roue, la température, etc. Chaque contrôleur électronique du véhicule, par exemple un contrôleur d'injection électronique, un contrôleur de suspension, le contrôleur de freinage 4, etc., est apte à utiliser parmi celles-ci les informations nécessaires pour remplir sa fonction propre. En variante, le détecteur télémétrique 1 est analogique et relié au contrôleur 4 numérique par une liaison filaire. Le contrôleur électronique de freinage 4 est relié aussi à des capteurs de vitesse de roue 6 pour calculer en permanence la vitesse vs de déplacement du véhicule V en fonction des mesures de vitesse de roue fournies par les capteurs 6. Dans le cas où un objet ou un individu ou animal 2 se trouverait derrière le véhicule V sur la trajectoire de ce dernier, la distance D mesurée par le détecteur télémétrique 1 est la distance séparant le véhicule V de l'objet 2. Le détecteur télémétrique 1 est disposé assez bas pour pouvoir détecter l'objet 2 lorsque ce dernier est de trop faible hauteur pour être visible du conducteur 8, dont le champ de vision, passant par la lunette arrière 16 du véhicule, est schématiquement délimité par les lignes 11. Au cours d'une manoeuvre du véhicule V en marche arrière, comme indiqué par la flèche 10 à la figure 1, le contrôleur électronique de freinage 4 exécute à intervalles réguliers l'algorithme suivant : 1/réaliser un calcul de la vitesse vs du véhicule à partir des vitesses de roue mesurées par les capteurs de vitesse 6 ; 2/effectuer le calcul d'un seuil de distance de freinage Dmin variable, défini par la formule : Dmin = vs2/ (2a) + L. vs/vmax (El), dans laquelle a désigne une valeur moyenne de la décélération du véhicule V, vmax désigne la valeur maximale de la vitesse en marche arrière du véhicule V, et L désigne un gain positif prédéterminé mémorisé dans une mémoire 12 du contrôleur 4 ; 3/réaliser une acquisition de la distance D mesurée par le détecteur télémétrique 1 ; 4/comparer la distance D mesurée au seuil Dmin calculé précédemment ; 5/commander le système de freinage actif 3 pour freiner le véhicule V si la distance D est inférieure ou égale au seuil de distance de freinage Dmin. Par exemple, l'algorithme susmentionné est exécuté périodiquement à une fréquence de 125 Hz. Des étapes de cet algorithme peuvent être exécutées simultanément ou dans un autre ordre sans sortir du cadre de l'invention. Le premier terme du membre de droite de l'équation (El) représente la distance à parcourir par le véhicule V jusqu'à l'arrêt complet si une décélération constante d'intensité a lui est appliquée à partir de l'instant de la mesure de vitesse. La valeur moyenne de la décélération a est calculée par le contrôleur 4 à l'aide des mesures de vitesse de roue fournies par les capteur de vitesse 6 et en tenant compte de la nature de la surface 14 sur laquelle le véhicule V évolue. En effet, les mesures de vitesse de roue pendant le freinage permettent de déterminer le couple de blocage des roues 15 pour éviter tout dérapage. Dans la mesure du possible, le freinage automatique est aussi effectué de façon à éviter que les occupants du véhicule V ne ressentent un choc. Cependant, le freinage appliqué peut être d'autant plus intense que la vitesse actuelle vs est élevée. Le second terme du membre de droite de l'équation (El) représente une distance de sécurité subsistant entre le véhicule V et l'objet 2 dans le cas où le véhicule est freiné jusqu'à l'arrêt dans les conditions constantes susmentionnées. Dans une première variante de l'invention, le freinage automatique est effectué jusqu'à l'arrêt complet du véhicule V. Dans une seconde variante, le freinage est effectué jusqu'à ce que la vitesse vs soit suffisamment réduite pour que le seuil Dmin soit redevenu inférieur à la distance D mesurée. Ainsi, le système anti-collision 9 empêche automatiquement toute collision entre le véhicule V et l'objet 2 lors des manoeuvres en marche arrière. Dans une autre variante de l'invention, l'algorithme susmentionné est remplacé par l'algorithme alternatif suivant : 1'/réaliser une acquisition de la distance D mesurée par le détecteur télémétrique 1 ; 2'/effectuer le calcul d'un seuil de vitesse Umax variable, défini par la formule : Umax = [ (a. L/vmax) + 2a. D]'- (a. L/vmax) (E2), 3'/réaliser un calcul de la vitesse vs du véhicule à partir des vitesses de roue mesurées par les capteurs de vitesse 6 ; 4'/comparer la vitesse vs au seuil de vitesse Umax calculé précédemment ; 5'/commander le système de freinage actif 3 pour freiner le véhicule V si la vitesse vs est supérieure ou égale au seuil de vitesse Umax. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système anti-collision pour véhicule automobile, ledit système (9) comportant un détecteur télémétrique (1) apte à mesurer la distance (D) entre ledit véhicule (V) et un éventuel obstacle (2) situé sur la trajectoire dudit véhicule (V), ledit véhicule comportant des moyens actifs de freinage (3) aptes à freiner ledit véhicule (V) indépendamment de son conducteur (8) et un contrôleur électronique (4) apte à commander lesdits moyens actifs de freinage (3), caractérisé par le fait que ledit système comporte ledit contrôleur (4) relié audit détecteur (1) pour recevoir des mesures successives de ladite distance (D) lorsque ledit véhicule (V) est en déplacement, ledit contrôleur (4) étant aussi relié à un capteur de vitesse (6) pour effectuer des mesures successives de la vitesse (vs) du véhicule (V), ledit contrôleur (4) étant apte à commander le freinage automatique du véhicule (V) par lesdits moyens de freinage (3) lorsque la valeur actuelle de distance (D) reçue et la valeur actuelle de vitesse (vs) mesurée vérifient un critère prédéterminé, afin d'éviter une collision entre ledit véhicule (V) et ledit obstacle (2). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit détecteur télémétrique (1) est tourné vers l'arrière dudit véhicule (V) et destiné à détecter ledit obstacle (2) situé derrière ledit véhicule lorsque ledit véhicule (V) est en déplacement vers l'arrière. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit contrôleur (4) est apte à calculer un seuil de distance de freinage (Dmin) en fonction de ladite valeur actuelle de vitesse (vs) mesurée ; ledit critère prédéterminé étant vérifié lorsque ladite valeur actuelle de distance (D) est inférieure audit seuil de distance de freinage (Dmin) calculé. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit seuil de distance de freinage (Dmin) calculé comporte une première contribution proportionnelle au carré de ladite valeur actuelle de vitesse (vs). 5. Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit contrôleur (4) est apte à calculer une valeur moyenne de décélération (a) du véhicule à l'aide des mesures fournies par ledit capteur de vitesse (6), ladite première contribution étant une distance théorique d'arrêt complet du véhicule, sensiblement égale au carré de ladite valeur actuelle de vitesse (vs) divisé par le double de ladite valeur moyenne de décélération (a). 6. Système selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que ledit seuil de distance de freinage (Dmin) calculé comporte une seconde contribution additive de ladite première contribution et proportionnelle à ladite valeur actuelle de vitesse (vs). 7. Système selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ladite seconde contribution est une distance de sûreté, sensiblement égale au produit d'un gain prédéterminé (L) par le rapport entre ladite valeur actuelle de vitesse (vs) et une valeur maximale de vitesse (vmax) du véhicule. 8. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit contrôleur (4) est apte à calculer un seuil de vitesse (Umax) en fonction de la valeur actuelle de distance (D) ; ledit critère prédéterminé étant vérifié lorsque ladite valeur actuelle de vitesse (vs) mesurée est supérieure audit seuil de vitesse (Umax) calculé. 9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que ledit détecteur télémétrique (1) est numérique et relié par un bus de données (5) audit contrôleur (4). 10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que ledit détecteur télémétrique (1) comporte une caméra ou un radar. 11. Système selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que ledit contrôleur (4) est apte à moduler l'intensité du freinage automatique appliqué par lesdits moyens de freinage (3) lorsque ledit critère est satisfait, en fonction de ladite valeur actuelle de vitesse (vs). 12. Véhicule automobile caractérisé par le fait qu'il est équipé d'un système anti-collision (9) selon l'une des revendications précédentes.