Brevet FR2835221A1 — publié le 20030801

Procédé d'anticipation de freinage et notamment de freinage d'urgence d'un véhicule automobile, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. La présente invention se rapporte à un procédé d'anticipation de freinage d'un véhicule automobile, ainsi qu'à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Lorsqu'un véhicule automobile est en roulage normal, le conducteur a son pied droit sur la pédale d'accélérateur à une certaine position d'enfoncement permettant de réguler la vitesse du véhicule selon les capacités du moteur du véhicule. Par action sur la pédale d'accélérateur, le conducteur peut faire varier la vitesse du véhicule selon les capacités du moteur, tant en accélération qu'en décélération (frein-moteur), les capacités de décélération restant toujours faibles. Pour obtenir une décélération plus forte, donc un freinage, le conducteur doit agir sur la pédale de frein placée immédiatement à gauche de la pédale d'accélérateur. Cette pédale de frein est actionnée par le même pied que celui qui agit sur la pédale d'accélérateur. Le conducteur doit ainsi passer son pied droit de la pédale d'accélérateur sur la pédale de frein s'il souhaite freiner son véhicule. En cas de freinage d'urgence, le conducteur doit agir rapidement sur la pédale de frein. Or, dans une situation d'urgence, le conducteur ne se doutant pas qu'il devra arrêter son véhicule le plus rapidement possible, son pied droit est le plus souvent occupé à réguler la vitesse du véhicule en agissant sur la pédale d'accélérateur. Dans ce cas, le conducteur doit passer son pied droit de la pédale d'accélérateur sur la pédale de frein le plus rapidement possible afin d'obtenir la décélération maximale de son véhicule, le plus tôt possible. Le délai qui sépare l'apparition du danger de la décélération du véhicule est une addition de plusieurs temps de réponse. Chronologiquement, ces temps de réponse comprennent le temps nécessaire pour la compréhension par le conducteur qu'un danger se présente à lui, le temps nécessaire au conducteur pour agir physiquement sur la pédale de frein et le temps de réponse du système de freinage dont le véhicule est équipé. Ces temps de réponse ne sont pas du tout négligeables dans la mesure où ils interviennent en fin de compte dans les distances de freinage. La demande FR-2 758 775 propose un dispositif pour déclencher l'allumage des feux de stop d'un véhicule avant que le pied du conducteur n'ait atteint la pédale de frein, grâce à l'utilisation de moyens tels que par exemple deux cellules photoélectriques, qui détectent le déplacement du pied droit du conducteur entre la pédale d'accélérateur et la pédale de frein. Cela permet de gagner une fraction de seconde dans l'allumage des feux de stop d'un véhicule automobile. Par contre, ce dispositif connu ne permet pas de réduire les distances d'arrêt du véhicule, l'information recueillie par le système de détection n'agissant pas sur le système de freinage. La présente invention vise un procédé et un dispositif d'anticipation de freinage d'un véhicule automobile, permettant d'améliorer les temps de réponse en cas de freinage, notamment de freinage d'urgence, par une anticipation de freinage, et donc de réduire les distances d'arrêt du véhicule. Le procédé et le dispositif selon l'invention s'appliquent à tout type de véhicule équipé d'un système de freinage, quelle que soit la technologie de ce système, par exemple freinage hydraulique conventionnel à pompe hydraulique d'assistance, freinage à booster actif, freinage électrohydraulique ou freinage électrique. Suivant le procédé conforme à l'invention d'anticipation du freinage d'un véhicule automobile, on détermine la vitesse de rapprochement du pied du conducteur de la pédale de frein et on déclenche, en fonction d'au moins un seuil de vitesse de rapprochement, un freinage du véhicule avant même que le pied du conducteur n'ait agi sur la pédale de frein. Ce procédé consiste donc à détecter le plus tôt possible le souhait du conducteur de freiner son véhicule pour agir sur le système de freinage dans le sens d'une anticipation de freinage. A ce sujet, plusieurs scénarios sont possibles. Premièrement, le conducteur peut avoir son pied droit sur la pédale d'accélérateur pour réguler la vitesse de son véhicule ; lorsqu'il souhaite stopper d'urgence son véhicule, il passe son pied rapidement de la pédale d'accélérateur sur la pédale de frein pour écraser fortement cette dernière. Deuxièmement, le conducteur peut n'avoir son pied droit ni sur la pédale d'accélérateur, ni sur la pédale de frein ; lorsqu'il souhaite stopper d'urgence son véhicule, il approche rapidement son pied droit de la pédale de frein pour écraser fortement cette dernière. Troisièmement, le conducteur peut être en cours de freinage, son pied légèrement appuyé sur la pédale de frein ; lorsqu'il souhaite stopper d'urgence son véhicule, il écrase fortement la pédale de frein. Pour les deux premiers scénarios, l'intention de freiner d'urgence peut être détectée par une mesure des mouvements du pied droit. Si cette détection est faite suffisamment tôt et que l'intention de freiner d'urgence est clairement reconnue, il est possible d'intervenir sur le système de freinage avant même que le conducteur n'ait écrasé la pédale de frein. Selon les seuils de reconnaissance du système, il est possible de déclencher par anticipation un freinage qui peut aller d'un freinage léger jusqu'à l'obtention d'une décélération maximale du véhicule. Bien entendu, l'anticipation de freinage est inopérante pour le troisième scénario, pour lequel le conducteur n'a qu'à écraser la pédale de frein de façon plus importante que le freinage qu'il avait entamé, cela sans avoir à déplacer son pied. Selon les cas, on peut détecter directement la vitesse de rapprochement du pied de la pédale de frein, ou alors détecter la présence du pied sur la pédale d'accélérateur et sur la pédale de frein et utiliser comme seuil de vitesse de rapprochement le temps qui sépare la disparition du pied de la pédale d'accélérateur et la détection de la présence du pied devant la pédale de frein. Le dispositif de détection de l'intention de freinage d'urgence, pour pouvoir intervenir pour les deux premiers scénarios ci-dessus, comprend un capteur de présence de pied sur la pédale de frein et un capteur de vitesse de rapprochement du pied de la pédale de frein, ainsi qu'un capteur de présence de pied sur la pédale d'accélérateur, ces capteurs étant reliés à un calculateur de vitesse de rapprochement agissant sur le système de freinage du véhicule en fonction d'au moins un seuil de vitesse de rapprochement. Un tel dispositif, quel que soit le scénario, est capable de détecter la vitesse de rapprochement du pied vers la pédale d'accélérateur. Pour une détection efficace de l'intention de freinage d'urgence, les capteurs sont de préférence tous disposés sur les pédales. Dans ce cas, les capteurs comprennent sur la pédale d'accélérateur un capteur de présence de pied et, sur la pédale de frein, un capteur de présence de pied disposé sur la partie gauche de cette pédale de frein et un capteur de vitesse, qui fait également office de capteur de présence de pied, sur la partie droite de cette pédale. Ainsi, dans la situation correspondant au premier scénario cidessus, le calculateur mesure le temps qui sépare la disparition du pied de la pédale d'accélérateur et la détection de la présence du pied devant la pédale de frein. Dans la situation correspondant au deuxième scénario ci- dessus, deux cas peuvent se présenter : Si le pied est au départ entre les deux pédales, les deux capteurs de la pédale de frein (capteur de vitesse à droite du patin, capteur de présence de pied à gauche du patin) renvoient au calculateur l'apparition successive du pied, le calculateur étant capable de mesurer le délai d'apparition du pied en regard des deux capteurs et donc de mesurer la vitesse de rapprochement du pied de la pédale de frein. Si le pied est au départ au repos sur le plancher, le conducteur approche son pied de la pédale de frein, le capteur de vitesse de la pédale de frein étant capable de donner une information d'intention de freinage d'urgence au calculateur. Différentes technologies de capteurs de présence peuvent être envisagées, en particulier des capteurs capacitifs, des capteurs à infrarouges ou des capteurs à ultrasons. Pour être efficaces dans le cadre de l'application, objet de l'invention, ces capteurs doivent pouvoir être capables de détecter le pied à environ 10 mm de distance. Pour ce qui est du capteur de vitesse, il est possible de faire appel en particulier aux technologies des capteurs capacitifs et des capteurs à ultrasons. En se référant aux dessins annexés, on va décrire ci-après plus en détail un exemple de réalisation d'un dispositif d'anticipation de freinage, selon l'invention ; sur les dessins : - la figure 1 représente schématiquement un exemple d'implantation de capteurs sur la pédale d'accélérateur et sur la pédale de frein ; - la figure 2 représente un schéma simplifié de l'intervention du dispositif sur le système de freinage du véhicule. Selon la figure 1, la pédale d'accélérateur 1 d'un véhicule automobile est équipée d'un capteur 2 installé sur le patin 3 de la pédale 1 de manière à détecter la présence du pied sur le patin 3. La pédale de frein 4 est équipée d'un capteur 5 et d'un capteur 6, le capteur 5 installé à gauche sur le patin 7 étant un capteur de détection de présence de pied et le capteur 6 installé à droite sur le patin 7 étant un capteur de vitesse détectant la vitesse de rapprochement du pied du patin 7. Selon la figure 2, le capteur 2 de présence de pied sur la pédale d'accélérateur 1, ainsi que le capteur 5 de présence de pied 5 et le capteur 6 de vitesse de rapprochement de la pédale de frein 4 sont reliés à un calculateur 9 de vitesse du pied du conducteur. Le calculateur 9 est conçu pour déterminer, à partir des informations fournies par les capteurs des deux pédales 1 et 4, la vitesse de rapprochement du pied du conducteur de la pédale de frein et d'élaborer, en fonction d'un ou de préférence plusieurs seuils de vitesse de rapprochement, un ordre de freinage transmis au calculateur de gestion 10 du système de freinage du véhicule, symbolisé par quatre étriers de frein 11. De préférence, le circuit de frein du véhicule équipé du dispositif conforme à l'invention comporte un système d'antiblocage des roues au freinage dit ABS , géré par le calculateur 9 et intervenant en particulier en cas de freinage d'urgence anticipé qui, déclenché par le calculateur sous l'action des capteurs 2,5 et 6, entre en action avant l'intervention physique du conducteur sur la pédale de frein, donc sans que le conducteur ne puisse moduler l'effort de freinage. REVENDICATIONS l-Procédé d'anticipation de freinage sur un véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'on détermine la vitesse de rapprochement du pied du conducteur de la pédale de frein et qu'on déclenche, en fonction d'au moins un seuil de vitesse de rapprochement, un freinage du véhicule avant même que le pied du conducteur n'ait agi sur la pédale de frein. 2-Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on détecte directement la vitesse de rapprochement du pied de la pédale de frein. 3-Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on détecte la présence du pied sur la pédale d'accélérateur et sur la pédale de frein et qu'on utilise, comme seuil de vitesse de rapprochement, le temps qui sépare la disparition du pied de la pédale d'accélérateur et la détection de la présence du pied devant la pédale de frein. 4-Dispositif d'anticipation de freinage sur un véhicule automobile équipé d'un circuit de frein, caractérisé par le fait qu'il comprend un capteur (5) de présence de pied sur la pédale de frein et un capteur (6) de vitesse de rapprochement du pied de la pédale de frein, ainsi qu'un capteur (2) de présence de pied sur la pédale d'accélérateur, ces capteurs étant reliés à un calculateur (10) de vitesse de rapprochement agissant sur le système de freinage du véhicule en fonction d'au moins un seuil de vitesse de rapprochement. 5-Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que les capteurs (2,5, 6) sont disposés sur les pédales (1,4). 6-Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comprend sur la pédale d'accélérateur (1) un capteur (2) de présence de pied et sur la pédale de frein (4) un capteur (5) de présence de pied disposé sur la partie de gauche du patin (7) de cette pédale et un capteur (6) de vitesse de rapprochement disposé sur la partie de droite du patin (9) de cette pédale.