Brevet FR2866281A1 — publié le 20050819

La présente invention concerne un procédé de limitation de la vitesse pour véhicule automobile avec contrôle en distance par rapport au véhicule qui le précède dans la même voie de circulation. Ce système aide le conducteur à respecter une limitation de vitesse et/ou un temps de suivi avec le véhicule qui le précède, temps défini par le rapport entre la distance séparant les deux véhicules et la vitesse du véhicule équipé du système. Elle concerne également un système de mise en oeuvre de ce procédé. Il existe actuellement des systèmes de limitation de la vitesse d'un véhicule à une valeur fixée par le conducteur, destinés à empêcher le conducteur de dépasser une valeur limite de consigne qu'il a choisie, sauf par une manoeuvre spéciale volontaire. Un tel système limiteur de vitesse comporte notamment une pédale d'accélérateur, ou tout organe de commande de puissance du moteur manoeuvrable par le conducteur, permettant de faire accélérer le véhicule. Il comporte de plus des moyens donnant à la pédale une première course active puis une seconde course morte jusqu'à un point dur, qui se manifeste en un point fixe du trajet de la pédale, quelle que soit la vitesse limite choisie. L'information de position de la pédale d'accélérateur est transformée en un signal de demande d'accélération de la part du conducteur qu'un calculateur électronique va comparer à un signal de demande d'accélération dû à la régulation de vitesse et calculé en fonction de la différence entre la vitesse réelle du véhicule et la vitesse de consigne. La comparaison entre ces deux signaux de demande d'accélération, dû à la régulation de vitesse d'une part et dû à la pédale d'autre part, permet de déterminer un signal de commande d'accélération du véhicule. Un exemple de réalisation d'un limiteur de vitesse est décrit dans la demande de brevet publiée sous le No. FR 2 755 650, au nom de RENAULT. Dans cet exemple, la pédale comporte une course morte entre une première course active et un point dur, et ce point dur se manifeste en un point fixe du trajet de la pédale, quelle que soit la vitesse limite choisie. Le limiteur de vitesse limite le couple du moteur du véhicule, pour empêcher le dépassement d'une vitesse limite fixée par le conducteur, sans action sur le système de freinage. Tant que cette valeur limite n'est pas atteinte, la relation qui relit la position 2866281 2 de la pédale d'accélérateur au couple moteur est identique à celle qui existe lorsque le limiteur est inactif, c'est-à-dire qu'un appui sur la pédale augmente l'accélération et qu'un levé de pied provoque une décélération, mais quand la vitesse limite de consigne est atteinte, le couple moteur est limité a une valeur qui ne permet pas au véhicule de dépasser cette vitesse. Tout enfoncement supplémentaire de la pédale au-delà de cette position de référence est sans effet sur la valeur de couple et donc sur la vitesse du véhicule, et correspond à une zone ou course morte de la pédale. Par contre, tout relâchement de la pédale d'accélérateur en deçà de cette 10 position de référence, fixant la vitesse de consigne du véhicule, autorise une décélération du véhicule car la relation entre le couple moteur et la position de la pédale est à nouveau valide. Lorsque le véhicule équipé du limiteur de vitesse est en approche sur un 15 véhicule plus lent que lui, le conducteur va devoir, pour réduire sa vitesse, agir sur la pédale d'accélérateur en levant le pied ou bien sur la pédale de frein en l'enfonçant. Il existe d'autre part des systèmes régulateurs de vitesse à contrôle en distance Adaptative Cruise Control ACC, qui contrôlent la puissance du moteur et les freins 20 du véhicule dans le but de: réguler la vitesse du véhicule équipé à une valeur constante sans intervention du conducteur sur la pédale d'accélérateur; ajuster la vitesse du véhicule à une valeur égale à celle du véhicule qui le précède, roulant plus lentement dans la même voie de circulation; maintenir un temps de suivi constant avec le véhicule qui le précède à une vitesse inférieure, dans la même voie de circulation. Pour réduire l'accélération déterminée automatiquement par le système, le conducteur doit appuyer sur la pédale de freins ou bien agir sur une touche placée au volant ou au tableau de bord, ces deux actions ayant pour effet de désactiver le système de régulation de vitesse à contrôle en distance. L'accélération peut également être réduite par action du conducteur sur l'organe de la vitesse de consigne, pas toujours bien adapté à tous les types de situations. En particulier, certaines situations routières complexes sont mal gérées par le télémètre placé à bord du véhicule, 2866281 3 pouvant provoquer des re-accélérations inconfortables du véhicule dues à des pertes momentanées de détection des véhicules dans la voie, dans les virages par exemple. L'invention a pour but de pallier les inconvénients de ces deux types de systèmes précédemment décrits, c'est-à-dire devoir freiner en limitation de vitesse, en phase d'approche, d'une part, et désactiver la régulation de vitesse pour réduire l'accélération d'autre part. Pour cela, un premier objet de l'invention est un procédé de limitation de vitesse à contrôle en distance pour véhicule automobile équipé de moyens de télémétrie, destinés à estimer la distance et la vitesse des véhicules circulant dans la même voie de circulation que le véhicule, et de moyens d'asservissement du fonctionnement du moteur en vitesse et en distance, caractérisé en ce qu'il réalise les étapes suivantes: - a) activation du procédé ; -b) choix d'une consigne de vitesse; -c) vérification de l'absence de véhicule cible plus lent dans la même voie de circulation, et si oui: - e) limitation du couple moteur par action du conducteur sur la pédale d'accélération tant que la vitesse véhicule est inférieure à la vitesse de consigne et par contrôle automatique quand la vitesse de consigne est atteinte ou dépassée, avec possibilité de désactivation du procédé ; -d) vérification de la présence d'un véhicule cible plus lent précédant le véhicule équipé dans la même voie de circulation, et si oui: -f) réduction automatique de la vitesse et maintien d'un temps de suivi constant 25 entre les deux véhicules, réglable par le conducteur; -g) réduction, permise au conducteur, de la vitesse déterminée par le procédé, par un levé de pied sur la pédale d'accélérateur ou un appui sur le frein sans désactivation du procédé de limitation de vitesse; -h) vérification de la vitesse du véhicule cible, et en cas d'augmentation au-delà de la vitesse de consigne, possibilité d'accélération pour le conducteur du véhicule équipé jusqu'à la consigne de vitesse ou de distance si le véhicule cible est à nouveau rattrapé. Un second objet de l'invention est un système de mise en oeuvre dudit procédé de limitation de la vitesse à contrôle en distance pour véhicule automobile, comprenant des premiers moyens de télémétrie destinés à estimer la distance et la vitesse des véhicules circulant dans la même voie de circulation que le véhicule équipé, et des seconds moyens d'asservissement du fonctionnement du moteur en vitesse et en distance, recevant en entrée une consigne de vitesse et une consigne de temps de suivi et délivrant une commande d'accélération et de freinage du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte de plus: des troisièmes moyens de reconstruction de la demande de freinage du conducteur, destinés à délivrer un signal homogène avec la commande de freinage délivrée par les moyens d'asservissement précédents; des quatrièmes moyens de reconstruction de la demande d'accélération du conducteur, destinés à délivrer un signal homogène avec la commande d'accélération délivrée par les moyens d'asservissement précédents; des cinquièmes moyens d'arbitrage entre le signal de freinage demandé par le conducteur et la commande de freinage par calcul de la valeur maximale entre ces deux valeurs de freinage; des sixièmes moyens d'arbitrage entre le signal d'accélération demandé par le conducteur et la commande d'accélération par calcul de la valeur minimale entre ces deux valeurs d'accélération; des septièmes moyens d'arbitrage entre le contrôle du freinage et celui de l'accélération par choix prioritaire du freinage sur l'accélération, délivrant des signaux de commande à l'organe de freinage du véhicule et au moteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description illustrée par les figures suivantes: la figure 1: un procédé de limitation de vitesse avec contrôle en distance d'un véhicule selon l'invention; la figure 2: un exemple d'un système de mise en oeuvre du procédé de limitation de vitesse avec contrôle en distance selon l'invention. L'invention est destinée à limiter la vitesse du véhicule équipé du système tout en contrôlant sa distance par rapport au véhicule qui le précède dans la même voie de circulation, alors que le conducteur garde le pied sur la pédale d'accélérateur ou appuie sur la pédale de frein sans désactiver le système. Lorsque le conducteur a déclenché l'activation du procédé, à l'étape a), et fixé une consigne de vitesse à l'étape b), en l'absence vérifiée de véhicule cible plus lent sur la voie de circulation, c'est-à-dire soit en l'absence de véhicule constatée à l'étape 10 15 20 25 2866281 5 c), soit en présence d'un véhicule plus rapide, constatée à l'étape d), le procédé réalise la fonction de limitation de vitesse classique, (étape e), qui limite le couple du moteur pour ne pas dépasser la vitesse de consigne que le conducteur lui-même a fixée. Pour des valeurs de vitesses véhicule inférieures à la consigne, la position de la pédale d'accélérateur imposée par le conducteur correspond à une accélération donnée, et pour des valeurs de vitesses supérieures à la consigne, le système limite automatiquement le couple du moteur. A cette valeur limite de couple correspond une position de référence de la pédale d'accélérateur, au delà de laquelle tout enfoncement supplémentaire est sans effet. En présence d'un véhicule plus lent précédant le véhicule équipé roulant à la vitesse de consigne et appelé cible, constatée à l'étape d), le procédé réduit automatiquement la vitesse du véhicule équipé sans que le conducteur ait besoin de lever le pied de la pédale d'accélérateur ou de reprendre en mains le fonctionnement du véhicule, et maintient un temps de suivi entre ces deux véhicules qui est constant et de valeur réglable par le conducteur (étape f). Cependant, le conducteur peut à tout moment réduire lui-même cette vitesse déterminée automatiquement par le système, en agissant sur la pédale d'accélérateur en levant le pied, ou en enfonçant la pédale de freins, sans provoquer la désactivation du système (étape g). Si la distance entre les deux véhicules augmente, c'est-à-dire si la vitesse du véhicule cible de la voie détectée à l'étape h) augmente, le conducteur peut à nouveau ré-accélérer jusqu'à atteindre la consigne de vitesse ou de distance si le véhicule suivi est rattrapé à nouveau Pour réaliser ces étapes en fonction de la présence ou de l'absence, sur la même voie de circulation, de véhicule plus lent que le véhicule équipé, le véhicule est 30 équipé d'un système de mise en oeuvre qui comporte les différents éléments suivants. Tout d'abord, il est équipé de premiers moyens d'estimation de la distance et de vitesse des véhicules circulant dans la même voie de circulation tels qu'un télémètre, un radar ou un lidar par exemple. Les moyens 1 de télémétrie délivrent des informations IDV sur la distance et la vitesse des véhicules circulant dans la même voie que le véhicule, devant lui. Ces informations sont envoyées à des seconds moyens 2 d'asservissement du fonctionnement du moteur en vitesse et en distance, qui reçoivent par ailleurs en entrée une consigne de vitesse C,, et une consigne de distance CD. Ces moyens d'asservissement délivrent une commande CA d'accélération ou CF de freinage aux organes concernés du véhicule, soit le moteur M, soit le système de freinage F. Le système selon l'invention comporte de plus des troisièmes moyens 3 de reconstruction de la demande de freinage du conducteur, qui se traduit par une force d'appui sur la pédale de freins. Cette demande doit être homogène avec la commande de freinage délivrée par les moyens 2 d'asservissement, qui peut être une pression dans le circuit de freinage, un couple de décélération ou un débit de carburant par exemple. Les moyens 3 transforment la force d'appui PF sur la pédale de freins en une grandeur homogène avec la commande de freinage et délivrent un signal SF homogène à la commande de freinage CF, ces deux signaux aboutissant en entrée de quatrièmes moyens 4 d'arbitrage entre eux. Les moyens 4 réalisent l'arbitrage entre ces deux demandes de freinage en déterminant le maximum Fm entre ces deux valeurs SF et CF, afin que soit prise en compte la demande la plus forte, que ce soit la commande automatique ou la demande du conducteur, pour contrôler le freinage. Concernant la demande d'accélération du conducteur qui se traduit par une force d'appui PA sur la pédale d'accélération, elle doit être rendue homogène à la commande d'accélération CA délivrée par les moyens 2 d'asservissement du moteur afin de lui être comparée. Pour cela des cinquièmes moyens 5 de reconstruction de cette demande la transforment en une grandeur homogène SA avec la commande d'accélération CA, qui peut être par exemple une demande de couple. Les deux signaux homogènes d'accélération SA et CA aboutissent en entrée de sixièmes moyens 6 d'arbitrage entre eux, par détermination du minimum entre ces deux valeurs afin que soit prise en compte la demande la plus faible An, pour contrôler l'accélération du véhicule. Le système comporte enfin des septièmes moyens 7 d'arbitrage entre le contrôle du freinage F et le contrôle de l'accélération du véhicule M, en choisissant dans le mode nominal de toujours privilégier le freinage sur l'accélération. Ainsi, si le conducteur ou le système de limitation de vitesse demande simultanément du freinage et de d'accélération, c'est la consigne de décélération qui sera envoyée vers l'organe de freinage. Si le système dispose en plus d'un dispositif offrant au conducteur la possibilité d'effectuer une reprise en mains, par l'intermédiaire d'un dispositif de type point dur 2866281 7 mécanique en bout de course de la pédale d'accélérateur autrement appelé kick down par exemple, et que le conducteur actionne volontairement ce dispositif, la priorité est alors donnée aux demandes de freinage ou d'accélération du conducteur sur les demandes du système de limitation de vitesse. REVENDICATIONS 1. Procédé de limitation de vitesse à contrôle en distance pour véhicule automobile équipé de moyens de télémétrie, destinés à estimer la distance et la vitesse des véhicules circulant dans la même voie de circulation que le véhicule, et de moyens d'asservissement du fonctionnement du moteur en vitesse et en distance, caractérisé en ce qu'il réalise les étapes suivantes: -a) activation du procédé ; -b) choix d'une consigne de vitesse; -c) vérification de l'absence de véhicule cible plus lent dans la même voie de circulation, et si oui: -e) limitation du couple moteur par action du conducteur sur la pédale d'accélération tant que la vitesse véhicule est inférieure à la vitesse de consigne et par contrôle automatique quand la vitesse de consigne est atteinte ou dépassée, avec possibilité de désactivation du procédé ; -d) vérification de la présence d'un véhicule cible plus lent précédant le véhicule équipé dans la même voie de circulation, et si oui: - f) réduction automatique de la vitesse et maintien d'un temps de suivi constant entre les deux véhicules, réglable par le conducteur; -g) réduction, permise au conducteur, de la vitesse déterminée par le procédé, par un levé de pied sur la pédale d'accélérateur ou un appui sur le frein sans désactivation du procédé de limitation de vitesse; - h) vérification de la vitesse du véhicule cible, et en cas d'augmentation au-delà de la vitesse de consigne, possibilité d'accélération pour le conducteur du véhicule équipé jusqu'à la consigne de vitesse ou de distance si le véhicule cible est à nouveau rattrapé. 2. Système de mise en oeuvre dudit procédé de limitation de la vitesse à contrôle en distance pour véhicule automobile, comprenant des premiers moyens de télémétrie destinés à estimer la distance et la vitesse des véhicules circulant dans la même voie de circulation que le véhicule équipé, et des seconds moyens d'asservissement du fonctionnement du moteur en vitesse et en distance, recevant en entrée une consigne de vitesse et une consigne de temps de suivi et délivrant une commande d'accélération et de freinage du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte de plus: 2866281 9 des troisièmes moyens (3) de reconstruction de la demande de freinage (PF) du conducteur, destinés à délivrer un signal (SF) homogène avec la commande de freinage (CF) délivrée par les moyens d'asservissement (2) précédents; des quatrièmes moyens (4) de reconstruction de la demande d'accélération (PA) du conducteur, destinés à délivrer un signal (SA) homogène avec la commande d'accélération (CA) délivrée par les moyens d'asservissement (2) précédents; des cinquièmes moyens (5) d'arbitrage entre le signal (SF) de freinage demandé par le conducteur et la commande de freinage (CF) par calcul de la valeur maximale (FM) entre ces deux valeurs de freinage; des sixièmes moyens (6) d'arbitrage entre le signal (SA) d'accélération demandée par le conducteur et la commande d'accélération (CA) par calcul de la valeur minimale (Am) entre ces deux valeurs d'accélération; des septièmes moyens (7) d'arbitrage entre le contrôle du freinage (FM) et celui de l'accélération (Am) par choix prioritaire du freinage sur l'accélération, délivrant des signaux de commande à l'organe de freinage du véhicule et au moteur. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans le cas où il dispose en plus d'un dispositif de reprise en mains par le conducteur, par point dur mécanique en bout de course de la pédale d'accélérateur notamment, et que ce dispositif est actionné par le conducteur, les septièmes moyens (7) d'arbitrage donnent la priorité aux demandes de freinage ou d'accélération du conducteur sur les demandes du système de limitation de vitesse. 15