Brevet FR2900729A1 — publié le 20071109

Dispositif d'indication du niveau de difficulté d'un virage et véhicule automobile comprenant ce dispositif d'indication. La présente invention concerne un dispositif d'indication d'un niveau de difficulté de virages d'une route du type comprenant des moyens de détermination de caractéristiques de configuration du virage et des moyens d'affichage propres à afficher au moins un élément de figuration représentatif du niveau de difficulté du virage. Pour un conducteur de véhicule, il est utile de disposer d'informations io par anticipation sur les conditions routières et notamment sur le niveau de difficulté des virages. Ces informations permettent d'améliorer la sécurité routière. En effet, sensiblement la moitié des accidents mortels de la route ont lieu en courbe. A cet effet, il existe des systèmes de navigation embarqués qui is mettent à la disposition du conducteur, par anticipation, des informations sur les prochains virages de la route sur laquelle le véhicule est en mouvement. Par exemple, le document EP 0 487 280 décrit un dispositif pour présenter des directives concernant les conditions routières. Il comprend notamment des moyens pour détecter les virages, des moyens pour calculer la 20 courbure, la direction de la courbe et le rayon de courbure de ces virages ainsi que des moyens pour afficher ces informations. Toutefois, ce dispositif ne tient pas compte de l'attitude du conducteur. En effet, lorsque le virage s'étend sur un angle faible ou sur une grande longueur, le conducteur peut avoir tendance à couper le virage en déportant légèrement 25 son véhicule à l'extérieur, puis à l'intérieur et enfin à nouveau à l'extérieur du virage. Le but de l'invention est de fournir un dispositif d'indication du niveau de difficulté de virages propre à délivrer une information plus proche de la réalité qui tient compte des déports qui peuvent être effectués par le conducteur du 30 véhicule. A cet effet l'invention a pour objet un dispositif d'indication d'un niveau de difficulté de virages d'une route du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de correction propres à appliquer une transformation géométrique à au moins une partie des caractéristiques de configuration du virage pour obtenir des caractéristiques corrigées de la trajectoire potentielle du véhicule, et en ce que lesdits moyens d'affichage sont aptes à afficher au moins un élément de figuration représentatif des caractéristiques corrigées de la trajectoire potentielle du véhicule. Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - les caractéristiques de configuration du virage comprennent au moins Io deux points d'extrémité, un point central du ventre du virage et un point de centre de courbure du virage, et en ce que la transformation géométrique comprend l'écartement des deux points d'extrémité vers l'extérieur du virage et le rapprochement du point central du ventre du virage vers l'intérieur du virage ; - lors de la transformation géométrique, l'écartement des points d'extrémité 15 comprend une translation dans une direction radiale opposée au point de centre de courbure ; - lors de la transformation géométrique, le rapprochement du point central comporte une translation dans une direction radiale vers le point de centre de courbure du virage ; 20 - les points d'extrémité et le point central du ventre du virage sont déplacés d'une longueur prédéfinie constante ; - la longueur prédéfinie est fonction de la largeur du véhicule automobile et/ou de la largeur moyenne des routes ; - la longueur prédéfinie est fonction de l'angle sur lequel le virage s'étend 25 et/ou de la longueur sur laquelle le virage s'étend ; - la longueur prédéfinie est comprise entre 0,5 et 1,5 m ; - les moyens de correction sont propres à calculer un rayon de courbure à partir des caractéristiques corrigées de la trajectoire potentielle du véhicule ; et - le dispositif comprend des moyens d'évaluation du niveau de difficulté du 3o virage comprenant un tableau de correspondance comportant le ou chaque élément de figuration correspondant à au moins une plage prédéfinie de rayons de courbure et des moyens de sélection d'une plage de rayons de courbure en fonction du rayon de courbure, et en ce que les moyens d'affichage sont propres à afficher le ou chaque élément de figuration correspondant à la plage de rayons de courbure sélectionnée. L'invention concerne également un véhicule automobile qui comprend 5 un dispositif d'indication tel que mentionné ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule automobile t0 comprenant un dispositif d'indication selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique par bloc fonctionnel du dispositif d'indication selon l'invention ; et - la figure 3 présente deux courbes représentatives de la configuration théorique et effective d'un virage. is Le dispositif d'indication 2 selon l'invention est adapté pour être monté dans un véhicule automobile 4. Il est connecté en entrée à un système de navigation 6 et à un capteur de vitesse 8. II est connecté en sortie à un dispositif d'affichage 10 monté sur le tableau de bord du véhicule. II peut également être connecté en sortie à des 20 dispositifs actifs présents sur le véhicule comme par exemple le contrôleur dynamique de régulation de vitesse, de l'assiette du châssis ou de passage de vitesses. Le système de navigation 6 est constitué de façon connue en soi d'un système de localisation géographique, d'une base de données géographiques 25 standard et d'un logiciel exploitant ces deux modules. Le système de navigation 6 est propre à être paramétré pour recevoir en entrée une information concernant la destination du véhicule et pour générer en sortie une série de points définissant la localisation de la route tout le long du trajet entre la position de départ du véhicule à la position d'arrivée à destination. 30 De façon classique, le capteur de vitesse 8 est adapté pour calculer la vitesse du véhicule 4. Le dispositif d'indication 2 comprend un module de création 12, un module 14 d'identification et de caractérisation d'un prochain virage et un module 16 d'évaluation du niveau de difficulté du virage. Le module de création 12 est adapté pour prévoir le trajet du véhicule 4, lorsque le système de navigation 6 n'a pas été paramétré par l'information de destination du véhicule. II est connecté en entrée au système de navigation 6 et en sortie au module 14 d'identification et de caractérisation. Lorsque le système de navigation 6 n'a pas été paramétré, le module 12 est adapté pour calculer progressivement en temps réel une série de coordonnées ou points de localisation représentatifs de la configuration de la route. Le module 12 est propre à générer avec un certain degré de probabilité la série de points sur une distance donnée de l'ordre 800 mètres, appelée horizon électronique à partir d'hypothèses initiales relatives à l'historique des roulages, les positions relatives des routes, les priorités, etc. Ce module 12 est souvent appelé module de création de l'horizon électronique. Lorsque le système de navigation 6 a été paramétré, le module de création 12 est propre à recevoir du système de navigation 6 la série de points représentatifs de la configuration de la route pour l'ensemble du trajet et à les transmettre directement au module 14 d'identification et de caractérisation. Le module d'identification et de caractérisation 14 comprend une unité de détection 18, une unité de correction 20 et une unité de caractérisation 22. L'unité de détection 18 est connectée au module de création 12 pour recevoir de celui-ci la série de points de localisation de la route représentative du futur trajet du véhicule. L'unité de détection 18 est propre à utiliser un filtrage par le cap pour identifier la présence d'un prochain virage à partir de ces points de localisation. A cet effet, l'unité de détection 18 est adaptée pour calculer le cap de paires de points de localisation successifs. Le cap est défini par l'angle déterminé entre d'une part un premier segment constitué par un point de localisation précédent et un point de localisation courant et d'autre part un second segment constitué par un point de localisation courant et un point de localisation suivant. s L'unité de détection 18 considère que les points dont le cap excède une valeur donnée par exemple égale à 2 , appartiennent à un virage. En général, trois à vingt points sont utilisés pour détecter la présence d'un virage. Après détection de l'ensemble des points de localisation d'un virage, l'unité de détection 18 est apte à transmettre cette série de points à l'unité de correction 20. L'unité de correction 20 est connectée en entrée à l'unité de détection 18 et en sortie à l'unité de caractérisation 22. io L'unité de correction 20 est adaptée pour identifier parmi la série de points que constitue le virage, le premier point P1 et le dernier point P3 d'extrémité et un point P2 qui représente la position médiane ou centrale du ventre du virage. La figure 3 représente schématiquement les points d'extrémité PI, P3 15 et le point central du ventre du virage sur une courbe Cl de centre de courbure Al. Si la série de points compte un nombre pair de points, notée N, le point P2 central du ventre du virage est obtenu en calculant le milieu géométrique des deux points adjacents centraux de la série. 20 L'unité de correction 20 est propre à corriger la position des points de localisation du virage pour obtenir la position des points effectivement traversés par le véhicule, lorsque le conducteur coupe le virage. A cet effet, l'unité 20 est apte à appliquer une transformation géométrique T aux points d'extrémité P1 et P3 et au point central du ventre du 25 virage P2 pour obtenir des points effectifs de la trajectoire du véhicule appelés ci-après points corrigés de la trajectoire du véhicule. Ces points comprennent des points corrigés d'extrémité P4 et P6 et le point corrigé central du ventre du virage P5. Cette transformation géométrique T comprend l'écartement des deux 30 points P1 et P3 d'extrémité du virage vers l'extérieur du virage et le rapprochement du point central P2 du ventre du virage vers l'intérieur du virage, comme visible sur la figure 3. Plus précisément, la transformation géométrique T comprend la translation des deux points d'extrémité P1, P3 dans une direction radiale opposée au centre Al de la courbe Cl du virage et une translation du point P2 du ventre du virage dans une direction radiale vers le centre Al de la courbe Cl. Cette translation T s'étend sur une longueur prédéfinie qui est fonction de la largeur moyenne des routes et de la largeur moyenne du véhicule 4. En variante ou de façon additionnelle, cette longueur est fonction de l'angle sur lequel le virage s'étend et de la longueur du pourtour du virage. Cette longueur est comprise entre 0,5 et 1,5 mètre. Elle est de io préférence égale à 0,8 mètre. Sur la figure 3, les points d'extrémité corrigés P4, P6 et le point central corrigé P5 représentent les positions traversées par le véhicule lorsque le conducteur coupe le virage. L'unité de correction 20 est adaptée pour transmettre les points 15 corrigés P4, P5 et P6 de passage du véhicule à l'unité de caractérisation 22. L'unité de caractérisation 22 est apte à rechercher le cercle C2 qui passe par les points P4, P6 corrigés d'extrémité et par le point P5 corrigé central du ventre du virage. A cet effet, l'unité de caractérisation 22 est propre à rechercher le 20 centre A2 du cercle C2 par le calcul du barycentre des intersections des bissectrices des segments entre deux points successifs. La courbe C2 est représentative de la trajectoire effective du véhicule (trajectoire corrigée) lorsque le conducteur coupe le virage. La méthode des moindres carré est par exemple utilisée de façon à ce 25 que la distance entre les points corrigés P4, P5 et P6 et le cercle C2 soit inférieure ou égale à une précision prédéfinie. Puis, l'unité 22 est adaptée pour calculer le rayon de courbure Rc du cercle C2 ainsi défini ainsi que le sens du virage. Le rayon de courbure Rc ainsi calculé et le sens du virage sont transmis aux moyens 16 d'évaluation du niveau 30 de difficulté. Les moyens d'évaluation 16 comprennent un tableau de correspondance 26 et des moyens de sélection 28. Le tableau de correspondance 26 définit des plages de rayons de courbure correspondant chacune à un niveau de difficulté d'un virage. Les plages de rayons de courbure ont été déterminées en considérant que les plages sont définies par une progression géométrique telle que : Plage (n) = A x R" De plus, il a été admis les hypothèses selon lesquelles un virage est en épingle lorsque son rayon de courbure inférieur à 20 mètres, un virage est faiblement difficile lorsque son rayon de courbure est supérieur à 500 mètres et un virage ne présente pas de difficulté lorsque son rayon de courbure est supérieur à 800 mètres. Avec les considérations précédentes, un virage de catégorie 0 présente un rayon de courbure supérieur ou égal à 20 et un virage de catégorie 3 présente un rayon de courbure supérieur ou égal à 500 mètres. C(0)=20=AxR C(3) = 500 = A x R3 Il en est déduit que A est égal à 20 et que R est égal à 2,924. En conséquence, les rayons de courbure de virage possible sont réparties selon cinq plages de rayons de courbure définies par : - un niveau de difficulté faible pour les virages présentant un rayon de courbure supérieur à 500 mètres, - un niveau de difficulté moyen pour les virages présentant un rayon de courbure appartenant à une plage comprise entre 170 et 500 mètres, - un niveau de difficulté fort pour les virages présentant un rayon de courbure appartenant à une plage comprise entre 60 et 170 mètres, - un niveau de difficulté très fort pour les virages présentant un rayon de courbure appartenant à une plage comprise entre 20 et 60 mètres, et - un niveau de difficulté représentatif d'un virage en épingle pour les virages présentant un rayon de courbure inférieur à 20 mètres. Les moyens de sélection 28 sont propres sélectionner une plage de rayons de courbure et son niveau de difficulté correspondant en fonction du rayon de courbure Rc calculé par l'unité de caractérisation 22. La plage de rayons de courbure sélectionnée correspond à la plage dans laquelle le rayon de courbure Rc se situe. Chaque plage de rayon de courbure Rc et le niveau de difficulté qui lui correspond, sont représentés par deux éléments figuratifs présentant chacun un sens de virage différent. Les moyens de sélection 28 sont propres à sélectionner un élément io figuratif tel que par exemple un pictogramme en fonction de la plage de rayons de courbure sélectionnée et du sens du virage. Les pictogrammes représentent par exemple le graphisme d'une route comportant un virage sur laquelle une flèche de couleur indique le sens du virage. La couleur ainsi que l'angle du virage représente le niveau de difficulté du is virage. Par exemple, une couleur verte est utilisée pour signaler un virage faiblement difficile. Une couleur jaune est par exemple utilisée pour signaler un virage moyennement difficile. Une couleur allant de l'orange au rouge est utilisée pour signaler des virages difficiles, très difficiles ou en épingle. Deux virages successifs sont par exemple représentés sur un même 20 pictogramme si la distance entre eux est inférieure à une valeur donnée, par exemple de 60 mètres. II peut également être prévu deux pictogrammes adjacents dont le premier est plus grand que le deuxième pour marquer la consécutivité des deux virages. Dans ces deux cas, chaque virage est affecté par la couleur représentative de la difficulté. Enfin, des pictogrammes spécifiques 25 sont par exemple utilisés pour les ronds-points et les intersections. Les moyens de sélection 28 sont aptes à transmettre le pictogramme sélectionné au dispositif d'affichage 10. Le dispositif d'indication 2 comporte en outre un module 30 de remise à jour de la distance au virage propre à recevoir une information de vitesse du 30 véhicule générée par le capteur de vitesse 8 et une information de distance au prochain virage calculée par exemple par l'unité de caractérisation 22. Le module de remise à jour 30 est apte à décrémenter la distance séparant le véhicule 4 du virage à partir des points de localisation successifs du virage et de la vitesse du véhicule. En variante, le module de remise à jour 30 est également apte à comparer la vitesse actuelle du véhicule par rapport à une vitesse limite théorique de confort du prochain virage. La vitesse limite VL peut par exemple être calculée à partir d'une accélération latérale seuil As admissible selon la relation : VL =VAs.Rc Où: io - VL est la vitesse limite de confort ; - As est l'accélération seuil admissible sensiblement constante ; - Rc est le rayon de courbure de la courbe brute CI ou corrigée C2. Le module de mise à jour 30 est apte à transmettre au dispositif d'affichage 10 l'information de distance à parcourir jusqu'au virage et sa vitesse is limite théorique de confort. Avantageusement, ce dispositif d'indication tient compte des déports réalisés par le conducteur lorsque celui-ci coupe les virages. Avantageusement, ce dispositif est adapté pour fournir une information simple et structurée facilement accessible et compréhensible par une personne 20 surveillant parallèlement différents paramètres de conduite. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'indication (2) du niveau de difficulté d'au moins un virage d'une route, le dispositif (2) étant destiné à un véhicule automobile (4) et comprenant des moyens (6, 12, 18) de détermination de caractéristiques de configuration du virage (P1, P2, P3, A1) et des moyens d'affichage (10) propres à afficher au moins un élément de figuration représentatif du niveau de difficulté du virage, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de correction (20, 22) propres à appliquer une transformation géométrique (T) à au moins une ~o partie des caractéristiques de configuration du virage (P1, P2, P3, Al) pour obtenir des caractéristiques corrigées de la trajectoire potentielle du véhicule (P4, P5, P6, A2), et en ce que lesdits moyens d'affichage (10) sont aptes à afficher au moins un élément de figuration représentatif des caractéristiques corrigées de la trajectoire potentielle du véhicule (P4, P5, P6, A2). 15 2. Dispositif d'indication (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les caractéristiques de configuration du virage (P1, P2, P3, Al) comprennent au moins deux points d'extrémité (P1, P3), un point central du ventre du virage (P2) et un point (Al) de centre de courbure du virage, et en ce que la transformation géométrique (T) comprend l'écartement des deux points d'extrémité (P1, P3) vers 20 l'extérieur du virage et le rapprochement du point central du ventre du virage (P2) vers l'intérieur du virage. 3. Dispositif d'indication (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lors de la transformation géométrique (T), l'écartement des points d'extrémité (P1, P3) comprend une translation dans une direction radiale opposée au point 25 de centre de courbure (Al). 4. Dispositif d'indication (2) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que, lors de la transformation géométrique (T), le rapprochement du point central (P2) comporte une translation dans une direction radiale vers le point de centre de courbure du virage (A1). 30 5. Dispositif d'indication (2) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les points d'extrémité (P1, P3) et le point central du ventre du virage (P2) sont déplacés d'une longueur prédéfinie constante. 6. Dispositif d'indication (2) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la longueur prédéfinie est fonction de la largeur du véhicule automobile et%ou de la largeur moyenne des routes. 7. Dispositif d'indication (2) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce 5 que la longueur prédéfinie est fonction de l'angle sur lequel le virage s'étend et/ou de la longueur sur laquelle le virage s'étend. 8. Dispositif d'indication (2) selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la longueur prédéfinie est comprise entre 0,5 et 1,5 m. 9. Dispositif d'indication (2) selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, caractérisé en ce que les moyens de correction (20, 22) sont propres à calculer un rayon de courbure (Rc) à partir des caractéristiques corrigées de la trajectoire potentielle du véhicule (P4, P5, P6, A2). 10. Dispositif d'indication (2) selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (16) d'évaluation du niveau de difficulté du virage 15 comprenant un tableau de correspondance (26) comportant le ou chaque élément de figuration correspondant à au moins une plage prédéfinie de rayons de courbure et des moyens de sélection (28) d'une plage de rayons de courbure en fonction du rayon de courbure (Rc), et en ce que les moyens d'affichage (10) sont propres à afficher le ou chaque élément de figuration correspondant à la 20 plage de rayons de courbure sélectionnée. 11. Véhicule automobile (4) caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'indication (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes.