Brevet FR2850196A1 — publié le 20040723

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de commande d'un véhicule selon lequel on détermine une zone cible en avant du véhicule et on envoie au conducteur une recommandation de manoeuvre dé5 pendant de la saisie. L'invention concerne également un programme d'ordinateur ainsi qu'un appareil de commande et/ou de régulation et un véhicule ainsi équipé. Etat de la technique On connaît déjà un procédé du type défini ci-dessus. Ce procédé connu détecte la plage située devant le véhicule en appliquant le principe du radar. Suivant la vitesse propre du véhicule, on définit une distance minimale par rapport à un objet situé devant le véhicule. Si l'installation de radar constate que la distance minimale est dépassée vers 15 le bas, elle émet un signal d'avertissement à destination du conducteur. Selon un développement de ce système connu il y a même une intervention sur les freins. Le procédé connu sert à soulager le conducteur par exemple en circulation sur autoroute pour que le véhicule respecte automatiquement une certaine distance par rapport au véhicule qui précède. Le document DE 198 02 706 AI décrit un système dans lequel à l'aide de la pédale d'accélérateur active, on indique d'une manière haptique la position qu'il faut donner à la pédale d'accélérateur pour atteindre la vitesse prédéterminée. Selon le document DE 197 43 958 AI, qui décrit une pédale 25 d'accélérateur active, il est connu de recommander une certaine stratégie au conducteur du véhicule par un moyen haptique, pour qu'il réagisse à la situation de conduite prévisible. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé 30 du type défini ci-dessus pour permettre d'émettre vers le conducteur des informations correspondant à un nombre aussi élevé que possible de situations de conduite. Ces informations doivent en outre pousser le conducteur à adopter une conduite particulièrement économe. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on détermine une probabilité (PCOL) de rencontre de la zone cible TR (probabilité de rencontre) et on transmet la recommandation de manoeuvre au conducteur si la probabilité de rencontre (PCOL) atteint au moins une première valeur limite (PLIM). Le procédé selon l'invention tient compte du fait qu'il existe une certaine probabilité qu'une zone cible qui se trouve devant le véhicule 5 " disparaisse " avant que le présent véhicule ne l'est atteinte. Dans le cas le plus simple il s'agit d'un véhicule en amont, circulant plus lentement et qui change de route. Dans ce cas le véhicule dont on parle, n'atteindra jamais la zone cible. Cela est pris en compte par des considérations de probabilité selon la présente invention. De cette manière on évite des dé10 célérations inutiles qui augmentent la consommation en carburant à cause de la réaccélération nécessaire et qui détériore l'acceptation de telles recommandations de conduite par le conducteur du véhicule. La zone cible peut être un objet. Il peut également s'agir d'une certaine distance entre le véhicule et un objet. L'objet peut être un 15 véhicule, un panneau de signalisation, un feu rouge, un piéton ou analogue. Il est proposé de déterminer la probabilité de rencontre à l'aide d'au moins une densité de probabilité. L'expression " densité de probabilité " est celle connue de la physique quantique. Elle se détermine de 20 manière empirique pour le procédé selon l'invention. L'utilisation d'une densité de probabilité permet d'évaluer avec une plus grande précision la probabilité que la zone cible disparaisse de la fenêtre de trajectoire et/ou de temps. Il est particulièrement avantageux que la densité de proba25 bilité dépende de la nature de la chaussée sur laquelle circule le véhicule. Cela permet de prendre en compte qu'il s'agit par exemple d'une circulation sur autoroute avec changement fréquent de voie et qu'alors la probabilité est relativement élevée que la zone cible disparaisse. En circulation urbaine il y a de nombreuses occasions de changer de trajet et cela in30 fluence également la densité de probabilité. Sur les routes nationales, la probabilité qu'un véhicule qui précède quitte la chaussée est très réduite. La densité de probabilité est dans ces conditions surtout dépendante de la probabilité qu'il s'agit d'une manoeuvre de dépassement. Pour la densité de probabilité du type de chaussée 35 " autoroute " on peut évaluer par exemple la durée d'une manoeuvre moyenne de dépassement. La densité de probabilité que la voie de dépassement soit de nouveau libre correspond alors à la valeur inverse. Pour la densité de probabilité on peut tenir compte de la probabilité des sorties d'autoroute ou situations analogues. Si l'on détecte la voie sur laquelle se trouve le véhicule alors si le véhicule circule sur la voie de droite, il ne faut émettre aucune recommandation de manoeuvre. Dans le cas contraire, il est à prévoir que le conducteur change de voie dès que la recommandation 5 de manoeuvre est émise et qu'il gêne ainsi inutilement le flux de circulation. Dans le cas d'un obstacle se trouvant sur la voie de dépassement, on peut choisir la densité de probabilité en fonction de la vitesse de la zone cible dans l'hypothèse que la manoeuvre de dépassement est 10 toujours plus rapide avec une vitesse élevée. Il est également possible de rendre la densité de probabilité dépendante de la différence de vitesse entre le véhicule qui dépasse et le véhicule qui est dépassé. Si à l'aide de capteurs appropriés on détecte plusieurs véhicules qui précèdent, on peut détecter les colonnes de véhicules sur la voie de dépassement. Pour de 15 telles colonnes on peut admettre qu'ils ne dégageront pas très rapidement la voie. Dans ce cas on diminuera de manière correspondante la densité de probabilité. Pour le jeu de données " circulation urbaine " il y aura des objets cibles lents, qui quitteront le plus fréquemment le trajet en déviant. 20 La probabilité qu'un véhicule dévie dépend du trajet parcouru, ce qui peut s'exprimer par une densité de probabilité correspondante fondée sur des trajets. La densité de probabilité peut également être rendue dépendante des possibilités de déviation les plus proches. Des informations concernant les feux rouges et les priorités peuvent également être prises en 25 compte dans la densité de probabilité. Pour le jeu de données " route nationale " la densité de probabilité basée sur un trajet ne joue qu'un rôle subordonné. La plus grande probabilité pour un dégagement est la probabilité de dépassement. Cette probabilité est de nouveau le produit d'une probabilité d'une possibilité de 30 dépassement et d'une volonté de dépassement par le conducteur, qui peut être apprise par exemple de manière adaptative. La probabilité d'une possibilité de dépassement peut également s'évaluer à partir du trajet futur et de la densité de la circulation venant en sens inverse. Les panneaux de circulation peuvent également être pris en compte de même que le cas 35 échéant également l'heure de la journée qui influence la densité de circulation. Il est particulièrement avantageux de déterminer le type de chaussée sur laquelle se trouve le véhicule en utilisant la navigation par satellite, la télémétrie et/ou le radar. Des informations concernant par exemple la circulation en sens inverse, les possibilités de déviation, les règles de priorité et autres, peuvent également se déterminer de cette manière. Si le temps nécessaire pour atteindre la cible à vitesse non réduite est au plus égal à une seconde valeur limite, alors la recommandation de manoeuvre sera fournie au conducteur indépendamment de la probabilité de rencontre. On tient alors compte du fait qu'il existe des zones cibles ou des obstacles qui arrivent brusquement devant le véhicule 10 (par exemple un véhicule qui coupe la route). Une seconde valeur limite caractéristique se situe entre environ 4 et 8 secondes. Selon un développement avantageux du procédé de l'invention on propose également de déterminer la probabilité de rencontre si le temps nécessaire en cas de vitesse non réduite pour atteindre la zone 15 cible est au plus égal à une troisième valeur limite et/ou si la distance entre le véhicule et la zone cible est au plus égale à une quatrième valeur limite. On tient ainsi compte plutôt d'aspect psychologique entre l'homme et la machine. De nombreux conducteurs de véhicules n'accepteront une recommandation de manoeuvre que si l'événement leur est dans une cer20 taine mesure prévisible ou peut être encore envisagé par avance. De plus, une fenêtre de temps appropriée permet de tenir compte d'une propriété spéciale de la circulation sur autoroute consistant à provoquer d'autres conducteurs pour couper la route par une stratégie de conduite trop défensive. Il est particulièrement avantageux si la première valeur limite dépend d'un facteur d'influence dépendant lui-même du conducteur. De cette manière on peut tenir compte des souhaits personnels du conducteur. Le procédé selon lequel toutes les valeurs limites dépendent 30 d'un unique facteur d'influence dépendant du conducteur va également dans la même direction. Cela permet une adaptation simple du procédé selon l'invention aux propriétés personnelles et aux souhaits du conducteur. Le facteur d'influence peut se régler alors de manière manuelle ou peut être réglé à partir du comportement de conduite du conducteur. Selon un développement, il est proposé que le facteur d'influence dépendant du conducteur prenne une valeur comprise entre a et b et la recommandation de manoeuvre émise, aura pour un facteur d'influence égal à a, la conséquence d'optimiser la consommation de car- burant et pour un facteur d'influence égal à b, celle d'optimiser le temps de conduite. Cela permet de régler avec un seul paramètre un point du triangle de conflit d'objectif (confort, consommation, temps) suivant le souhait personnel du conducteur. Il est particulièrement avantageux que la recommandation de conduite adressée au conducteur comprenne une recommandation de relâcher l'accélérateur. La recommandation de manoeuvre peut être un signal haptique sur un élément de manoeuvre du véhicule, en particulier la pédale d'accélérateur et/ou le volant. io Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation préférentiel représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure l est un schéma d'un système permettant d'émettre des re15 commandations de manoeuvre au conducteur d'un véhicule, - la figure 2 montre un ordinogramme du procédé pour émettre des recommandations de manoeuvre fondées sur une probabilité, permettant la mise en oeuvre du système de la figure 1, - la figure 3 montre un diagramme représentant une valeur limite TI en 20 fonction d'un facteur d'influence RGEW, - la figure 4 montre un diagramme représentant une valeur limite T2 en fonction du facteur d'influence RGEW, - la figure 5 montre un diagramme représentant une valeur limite S2 en fonction du facteur d'influence RGEW, - la figure 6 montre un diagramme représentant une valeur limite PLIM en fonction du facteur d'influence RGEW, - la figure 7 montre un tableau indiquant les jeux de données des densités de probabilité pour différents types de chaussées, - la figure 8 est un schéma d'une situation de conduite de deux véhicu30 les automobiles, - la figure 9 est un diagramme représentant la distance des deux véhicules de la figure 8 en fonction du temps, - la figure 10 est un diagramme montrant la probabilité de rencontre du véhicule suivant de la figure 8 en fonction du temps. 35 Description de l'exemple de réalisation La figure l ne montre que schématiquement un véhicule en le représentant par un rectangle en trait interrompu sous la référence 10. La puissance fournie par le véhicule automobile 10 est commandée par la pédale d'accélérateur 12 dont la position est détectée par un capteur 14. Celui-ci transmet les signaux correspondants à un appareil de commande et de régulation 16. La pédale d'accélérateur 12 est en outre reliée à un actionneur 18 commandé par l'appareil de commande et de régulation 16. 5 L'actionneur 18 peut appliquer un signal haptique à la pédale d'accélérateur 12 et ce signal est perçu par le conducteur du véhicule 10. Ce point sera examiné de manière plus détaillée ultérieurement. L'appareil de commande et de régulation 16 est en outre relié à un système de navigation par satellite 20 et à une installation de 10 radar 22. Une unité de télémétrie 24 fournit des signaux correspondants à l'appareil de commande et de régulation 16. En outre, le capteur 26 détecte la vitesse. Les installations 20-26 servent à transmettre à l'appareil de commande et de régulation 16 des informations concernant la chaussée sur laquelle se trouve précisément le véhicule 10, sa position précise 15 sur la chaussée ainsi que l'état de circulation actuel. Ces points seront également détaillés ultérieurement. Le traitement des signaux par les installations 20-26 et l'émission qui en dépend, un signal haptique vers la pédale d'accélérateur 12 se font selon un procédé enregistré sous la forme d'un programme 20 d'ordinateur dans la mémoire 28 de l'appareil de commande et de régulation 16. Ce procédé permet d'indiquer au conducteur du véhicule 10 une conduite particulièrement économe en carburant et néanmoins avantageuse du point de vue du temps. Ce procédé sera décrit ci-après de manière plus détaillée en référence à la figure 2. Un bloc 30 détecte un obstacle qui se trouve devant le véhicule automobile 10. Pour cela, on exploite par exemple les signaux de l'installation radar 22. Ensuite, un bloc 32 fixe une plage cible. Cette plage cible se situe entre l'obstacle détecté et le véhicule 10 à une certaine distance de sécurité de l'obstacle. Le bloc 32 détermine également si la zone 30 cible doit être atteinte par une opération de fin de course en mode de poussée (en variante on pourrait également vérifier si la zone cible peut être atteinte en terminant la course au ralenti ou en roues libres, le moteur à combustion interne étant coupé; dans les entraînements hybrides futurs on peut également envisager des stratégies appropriées). Si cela 35 n'est pas le cas on revient au bloc 30. Si la réponse du bloc 32 est " oui ", alors le bloc 34 vérifie si l'obstacle s'est présenté brusquement, s'il s'agit ainsi d'un événement arrivant rapidement. Cette expression correspond à des situations qui se pro- duisent tellement rapidement qu'une recommandation de manoeuvre destinée au conducteur peut être effectuée directement. Il s'agit par exemple d'un autre véhicule qui coupe brusquement la route. De plus, on couvre ainsi les situations critiques sur le plan de la sécurité. s Pour cela, on calcule d'abord un temps TTC qui serait nécessaire à vitesse non réduite du véhicule 10 pour atteindre la zone cible. Si le temps calculé TTC est inférieur à une valeur limite TI, le bloc 36 émet immédiatement une recommandation de manoeuvre à destination du conducteur. La valeur limite Tl dépend d'une grandeur d'influence RGEW 10 soit choisie librement par le conducteur soit apprise par l'appareil de commande et de régulation 16 d'une manière non détaillée ici à partir du mode de conduite antérieur. La figure 3 montre une relation possible entre la valeur limite TI et la grandeur d'influence RGEW. La grandeur d'influence RGEW 15 peut prendre une valeur comprise entre a et b. Pour une valeur égale à a, le procédé indiqué à la figure 2 se traduit par une conduite optimale du point de vue de la consommation; pour une valeur égale à b, cela correspond à une conduite optimale du point de vue du temps (conduite sportive). Si l'obstacle saisi dans le bloc 30 n'est pas apparu brusquement, le bloc 38 vérifie si l'événement pouvait être planifié ou était prévisible. Pour cela, on compare la valeur de temps TTC obtenue dans le bloc 34 à une valeur limite T2 et la distance DS entre le véhicule 10 et l'obstacle qui précède avec une valeur limite S2. Les deux valeurs limites 25 T2 et S2 dépendent également des grandeurs d'influence RGEW. Les figures 4 et 5 montrent les relations de dépendance. Si l'événement se situe dans la fenêtre de temps T2 et dans la fenêtre de trajectoire S2, alors le bloc 40 détermine une probabilité de rencontre d'arrivée PCOL du véhicule dans la zone cible. Pour cela, on uti30 lise une densité de probabilité PDIS,T fondée sur le temps et une densité de probabilité PDIS,S fondée sur le trajet. La probabilité de rencontre PCOL est donnée par la formule suivante: PCOL = 1 - PDIS,T * TTC - PDIS,S * TTC *VT. 35 Dans cette formule, VT est la vitesse de la zone cible. Les densités de probabilité PDIS dépendent entre autres du type de chaussée sur laquelle se trouve le véhicule 10. C'est ainsi que l'on distingue par exemple entre les autoroutes HWY, les routes nationales NRD et les rues CIT (voir figure 7). Même si cela n'est pas présenté, d'autres grandeurs d'influence jouent également un rôle comme par exemple sur une autoroute, la voie sur laquelle se trouve le véhicule 10, la durée écoulée depuis la première détection de l'obstacle ainsi que d'autres grandeurs. La probabilité de rencontre PCOL fournie par le bloc 40 est comparée à une valeur limite PLIM dans le bloc 42. Ce n'est que si la probabilité de rencontre PCOL, c'est-à-dire la probabilité que le véhicule 10 atteint la zone cible à vitesse non réduite est supérieure à la valeur limite 10 PLIM que le bloc 36 initialise l'émission d'un signal haptique au niveau de la pédale d'accélérateur 12. La valeur limite PLIM dépend également des grandeurs d'influence individuelles au conducteur RGEW. Une relation de dépendance caractéristique est donnée à la figure 6. La comparaison dans le bloc 42 et le diagramme de la figure 15 6 reposent sur les considérations suivantes: le temps TTC diminue à mesure que le véhicule 10 se rapproche de la zone cible. Ainsi, la probabilité de rencontre PCOL augmente de manière linéaire. Il apparaît qu'à partir d'une certaine probabilité de rencontre de 50 % il est intéressant de ne plus injecter de carburant. Si on émettait un signal haptique correspon20 dant déjà pour une probabilité de rencontre PCOL inférieure à 50 %, on aurait le risque statistique de décélérer de façon inutile trop fréquemment. Du point de vue d'une conduite optimisée dans le temps il peut être intéressant de ne pas encore décélérer pour une probabilité de rencontre supérieure à 50 %. Les figures 8, 9, 10 montrent un exemple pratique d'une situation de conduite. Un véhicule plus lent qui circule devant le véhicule 10 porte la référence 44. La zone cible TR se situe entre les deux véhicules 10, 44 à une distance de sécurité SD du véhicule lent 44 qui précède. La distance DS du véhicule 10 par rapport à la zone cible TR est à l'instant 30 T = 0 de la première saisie du véhicule 44 par l'installation appropriée du véhicule 10 égale à 180 mètres. Le véhicule 10 se déplace à une vitesse de 110 km/h. Le véhicule 44 qui précède se déplace avec une vitesse de km/h. La position des deux véhicules 10, 44 est représentée à la 35 figure 9 en fonction du temps. La courbe du véhicule 10 porte la référence 46 et celle du véhicule 44 la référence 48. La probabilité de rencontre PCOL est représentée en fonction du temps à la figure 10. La ligne en trait interrompu portant la référence 50 correspond à l'instant à partir duquel le véhicule suiveur 10 pourrait atteindre la zone cible TR en coupant la poussée, c'est-à-dire d'arriver jusqu'à une distance de sécurité SD par rapport au véhicule 44 qui précède. A cet instant, la probabilité de rencontre PCOL serait d'environ 0,925. Dans l'exemple de réalisation considé5 ré ici on suppose une valeur limite PLIM de 0,94. Juste 6 secondes avant d'atteindre la zone cible dans l'hypothèse d'une vitesse non réduite du véhicule 10 (et du véhicule 44), le conducteur reçoit la recommandation transmise par l'intermédiaire de la pédale d'accélérateur 12 qu'il devrait relâcher celle-ci. On voit qu'en déterminant une probabilité de rencontre PCOL en fonction de la nature de la chaussée sur laquelle se trouvent les véhicules 10 et 44 et en fonction d'une unique grandeur d'influence RGEW on émet une recommandation de manoeuvre au conducteur qui tient d'une part compte des souhaits individuels du conducteur et d'autre part 15 des conditions d'environnement dans lesquelles fonctionne le véhicule 10. Cela permet d'avoir un compromis optimum dans le triangle de conflit de cible (confort, consommation, durée de conduite). REVEND I CATIONS 1 ) Procédé de commande d'un véhicule (10) selon lequel on détermine une zone cible (TR) en avant du véhicule (10) et on envoie au conducteur une recommandation de manoeuvre (36) dépendant de la saisie, caractérisé en ce qu' on détermine une probabilité (PCOL) de rencontre de la zone cible (TR) (probabilité de rencontre) (40) et on transmet la recommandation de manoeuvre (36) au conducteur si la probabilité de rencontre (PCOL) atteint au moins une première valeur limite (PLIM) (42). 10 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la probabilité de rencontre (PCOL) se détermine à l'aide d'au moins une densité de probabilité (PDIS,T, PDIS,S) (40). 15 3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la densité de probabilité (PDIS,T, PDIS,S) dépend de la nature de la chaussée (HWY, NRD, CIT) sur laquelle se trouve le véhicule (10). 20 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que si le temps (ITC), qui serait nécessaire pour atteindre la zone cible (TR) à vitesse non réduite, est au maximum égal à une seconde valeur limite 25 (TI), alors la recommandation de manoeuvre (36) est émise à destination du conducteur indépendamment de la probabilité de rencontre (PCOL) (34). 5 ) Procédé selon la revendication 1, 30 caractérisé en ce que la probabilité de rencontre (PCOL) se détermine si le temps (TTC), qui serait nécessaire à vitesse non réduite pour atteindre la zone cible (TR), est au plus égal à une troisième valeur limite (T2) et/ou si la distance (DS) du véhicule (10) par rapport à la zone cible (TR) est au plus égale à une 35 quatrième valeur limite (S2) (38). 6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première valeur limite (PLIM) dépend d'un facteur d'influence dépendant du conducteur (RGEVW). 70) Procédé selon les revendications 4 à 6, caractérisé en ce que toutes les valeurs limites (PLIM, TI, T2, S2) dépendant d'un unique facteur d'influence dépendant du conducteur (RGEWJ). 80) Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, 10 caractérisé en ce que le facteur d'influence dépendant du conducteur (RGEVW) peut prendre une valeur comprise entre a et b, la recommandation de manoeuvre émise (36) pour un coefficient d'influence (RGEW) égal à a optimisant la consommation de carburant et pour un coefficient d'influence /RGEW) égal à b, cela 15 conduit à optimiser le temps de conduite. 90) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la recommandation de manoeuvre (36) transmise au conducteur est une 20 recommandation de relâcher la pédale d'accélérateur. 100) Programme d'ordinateur, caractérisé en ce qu' il est destiné à effectuer le procédé selon l'une des revendications précé25 dentes, ce programme étant enregistré sur un support de mémoire (50). 11 ) Appareil de commande et/ou de régulation (16) pour un véhicule automobile (10), caractérisé en ce qu' il est programmé pour être appliqué au procédé selon l'une des revendications 1 à 9. 12 ) Véhicule (10) comportant un appareil de commande et/ou de régulation (16) destiné à appliquer un procédé selon l'une des revendications 1 à 35 9.