Brevet FR2906372A1 — publié le 20080328

DISPOSITIF D'AIDE A LA CONDUITE D'UN VEHICULE INDUSTRIEL DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs permettant de faciliter la conduite d'un véhicule, notamment en marche arrière. Ce dispositif est particulièrement adapté aux véhicules industriels comportant une visibilité limitée en marche arrière, tels que les poids lourds ou tout véhicule de chantier. De tels dispositifs d'aide à la conduite comportent au moins un capteur de recul qui peut être de différentes technologies, notamment à ultrasons, à effet Doppler... Ainsi, par la suite, on désignera par "capteur" tout organe apte à assurer la détection sans contact d'un obstacle situé à proximité du véhicule industriel. L'invention vise plus particulièrement un moyen permettant d'éviter des accidents 15 notamment lors du recul d'un véhicule industriel en direction d'un quai de chargement ou déchargement de sa marchandise. ART ANTERIEUR 20 De façon générale, les dispositifs d'aide à la conduite délivrent une information sonore représentative de la distance entre le véhicule et l'obstacle en direction duquel le véhicule se dirige. Ainsi le document EP 0 357 855 décrit un dispositif d'aide à la conduite 25 comprenant un radar à micro-ondes faisant office de capteur à effet Doppler. Le capteur permet de mesurer la distance entre un mur et le pare-chocs arrière du véhicule lors de son déplacement en marche arrière. Cependant, si ce système permet d'informer le conducteur qu'un obstacle se 30 déplace, le signal sonore d'information de la distance est simplement modifié à la nouvelle distance de l'obstacle. Le signal sonore correspond à des impulsions qui sont émises d'autant plus rapprochées que la distance avec l'obstacle est faible. En d'autres termes, si l'obstacle se rapproche du véhicule, le signal sonore augmente simplement sa fréquence. Ainsi, il existe un réel risque d'accident 35 puisque, d'une part, les chauffeurs doivent positionner l'arrière de leur véhicule 5 2906372 - 2 au plus proche du quai et par conséquent à une très courte distance de l'arrière du véhicule. D'autre part, les chauffeurs ne peuvent distinguer une différence de signal sonore entre un quai et une personne qui viendrait tomber ou s'immiscer entre le quai et l'arrière du véhicule se rapprochant du quai. Ainsi, le but de l'invention est d'éviter tout accident lors des phases d'accostage d'un véhicule industriel à un quai. EXPOSE DE L'INVENTION 10 L'invention concerne donc un dispositif d'aide à la conduite destiné à équiper un véhicule industriel. Un tel dispositif comporte : - au moins deux capteurs de recul comprenant chacun un émetteur et un récepteur d'une onde ultra sonore et permettant de générer un signal électrique représentatif de la distance parcourue par l'onde ultrasonore réfléchie sur un obstacle situé à l'arrière d'un véhicule ; - une unité de contrôle interfacée avec ces au moins deux capteurs de recul et apte à traiter les signaux électriques pour déterminer le capteur mesurant la plus courte distance entre le véhicule et l'obstacle, et à partir d'une première valeur de seuil prédéterminée, à émettre un premier signal sensoriel représentatif du signal électrique généré par le capteur mesurant la plus courte distance entre le véhicule et l'obstacle. Il se caractérise en ce que l'unité de contrôle est apte à détecter une variation 25 discontinue de la distance mesurée par l'un des capteurs de recul et à émettre un second signal sensoriel permettant d'alerter le conducteur du véhicule. Autrement dit, lors de la marche arrière du véhicule, si une variation brutale de la distance mesurée par l'un des capteurs, est détectée, l'unité de contrôle émet un 30 signal d'alarme distinct du premier signal sensoriel. Une telle variation discontinue de la distance mesurée peut notamment être générée par le passage d'une personne entre la partie arrière du véhicule et le quai de déchargement. 2906372 -3- Avantageusement, la variation discontinue de la distance mesurée par l'un des capteurs de recul peut être détectée lorsqu'elle dépasse une seconde valeur de seuil prédéterminée. 5 Ainsi, un signal d'alarme ne se déclenche qu'à partir du moment où la variation brutale de l'objet détecté dans un périmètre délimité par une distance inférieure à la valeur de seuil prédéterminée. Une telle configuration permet d'éviter les déclenchements intempestifs de l'alarme pour des variations brutales de la distance mesurée ne mettant pas en danger les éventuels piétons ou véhicules qui 10 passeraient à l'arrière du véhicule. En pratique, la seconde valeur de seuil prédéterminée peut être variable en fonction de la vitesse en marche arrière du véhicule. 15 En d'autres termes, il est possible d'adapter la valeur de seuil à partir de laquelle le second signal sensoriel est émis par l'unité de contrôle en fonction des conditions de fonctionnement et de déplacement du véhicule. En effet, dans certains cas, et notamment lors d'un déplacement en marche arrière sur une voie en travaux ou en construction, le système d'aide à la conduite n'est pas utilisé 20 pour guider le véhicule et le positionner au plus proche d'un obstacle. En effet, une telle voie est généralement dépourvue d'obstacle et permet un accès rapide d'un chantier aux véhicules industriels. Dans ce cas, le véhicule se déplace à une vitesse élevée et il est donc nécessaire de déclencher le second signal sensoriel très en amont du véhicule pour permettre son arrêt en tenant compte de la distance de freinage importante, et ainsi éviter un accident dû à la collision du véhicule avec un obstacle. Différentes solutions techniques peuvent être envisagées de manière à déterminer la vitesse du véhicule. Parmi elles, on peut différencier les solutions dans lesquelles le dispositif d'aide à la conduite inclut un système de mesure et les solutions dans lesquelles le dispositif utilise des moyens préexistants sur le véhicule de mesure de la vitesse du véhicule. Ainsi, selon une première variante, la vitesse du véhicule peut être déterminée au 35 moyen de l'un des au moins deux capteurs de recul. En effet, le capteur permet de 2906372 -4 mesurer une distance qui varie dans le temps lorsque le véhicule est en mouvement. Ainsi, la vitesse du véhicule peut être déterminée en effectuant le rapport de la variation de distance sur un intervalle de temps prédéterminé. Ce rapport peut également être déterminé par chacun des capteurs de manière à 5 générer une valeur moyenne de la vitesse mesurée par chacun des capteurs. Selon un second mode de réalisation, la vitesse du véhicule peut être déterminée au moyen d'un capteur orienté en direction d'une roue et apte à mesurer la vitesse de rotation de cette roue. En effet, un capteur à effet Doppler permet de mesurer la 10 vitesse de rotation d'une roue en évaluant sa vitesse tangentielle par mesure de la variation de temps de vol. De cette manière, le dispositif d'aide à la conduite comprend au moins deux capteurs de recul et un troisième capteur dédié à la mesure de la vitesse du véhicule. 15 Selon un troisième mode de réalisation, la vitesse du véhicule peut être déterminée au moyen d'un capteur de vitesse pré-équipant le véhicule. Dans ce cas, l'unité de commande comprend une entrée permettant de l'interfacer avec le capteur de vitesse du véhicule classiquement agencé au niveau d'un arbre moteur ou de transmission du véhicule. 20 Avantageusement, l'unité de contrôle peut être apte à piloter un système de freinage du véhicule lorsqu'une variation discontinue de la distance mesurée par l'un des capteurs de recul est détectée. 25 En d'autres termes, le dispositif d'aide à la conduite peut également commander automatiquement un freinage d'urgence en cas de détection d'un obstacle s'interposant entre le véhicule et un autre obstacle précédemment détecté. Ainsi, l'unité de contrôle peut être interfacée avec un actionneur hydraulique à commande électrique de manière à alimenter en énergie hydraulique le système de 30 freinage du véhicule. Selon un mode de réalisation particulier, le second signal sensoriel peut consister en une information sensitive sonore, visuelle ou vibratoire, cette information étant perceptible par le conducteur du véhicule. 2906372 -5- En effet, selon une première variante, le second signal sensoriel peut être émis par un haut-parleur et peut consister par exemple en un son continu de fréquence constante temporisée pendant une durée déterminée. 5 Selon une seconde variante, le second signal sensoriel peut également consister en une information visuelle générée par des sources lumineuses telles que des diodes électroluminescentes notamment. Selon un troisième mode de réalisation, le second signal sensoriel peut consister 10 en une information vibratoire, par exemple en déclenchant une vibration au niveau du siège du conducteur ou du volant. Dans certains cas, il peut également être avantageux que le second signal sensoriel s'ajoute au premier signal sensoriel de manière à générer une information 15 sensitive amplifiée. Autrement dit, lorsqu'une variation discontinue de la mesure d'un obstacle est détectée, le signal sonore, visuel ou vibratoire formant le premier signal sensoriel, est amplifié, respectivement au niveau acoustique, visible ou de mouvement, de 20 manière à identifier la présence d'un danger. Le deuxième signal sensoriel se distingue dans tous les cas du premier signal, qu'il soit sonore, visuel ou vibratoire. Avantageusement, les au moins deux capteurs de recul peuvent être équipés 25 chacun d'un système de dégivrage. En effet, dans certaines conditions climatiques particulières, des dépôts de neige ou de glace peuvent se former à la surface du capteur et générer un dysfonctionnement. Ainsi, un système de dégivrage peut être déclenché lorsque la température extérieure passe en dessous de 0 C pour éviter tout risque de dépôt perturbateur de neige ou de glace. 30 En pratique, le dispositif peut comporter un système anti-collision de sortie de quai, ce système incluant des capteurs latéraux agencés à l'arrière et dans une position basse du véhicule. Ces capteurs latéraux sont orientés de manière à viser, vers l'arrière, et latéralement vers le haut. 35 2906372 -6- Ainsi, le dispositif d'aide à la conduite peut également comporter un système se déclenchant lorsque le véhicule est en marche avant et notamment lorsqu'il quitte un quai de chargement. En effet, lors des manoeuvres de départ de quai, le conducteur du véhicule dispose d'une très faible visibilité latérale de l'arrière de 5 son véhicule et plus particulièrement lorsque ce véhicule est articulé, telle une semi-remorque entraîné par un véhicule tracteur. Dans ce cas, la semi-remorque peut heurter une semi-remorque stationnant préalablement au côté du véhicule ayant déchargé sa marchandise. Un tel système anti-collision de sortie de quai peut ainsi être mis en service automatiquement ou manuellement par le chauffeur 10 du véhicule lorsqu'il quitte un quai, correspondant à un obstacle présent de manière continue et immobile pendant une durée importante. Dans certains modes de réalisation particuliers, le dispositif d'aide à la conduite peut comporter un tel système anti-collision de sortie de quai, mais être dépourvu 15 d'une unité de contrôle apte à détecter une variation discontinue de la distance mesurée par les capteurs de recul. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif peut comporter un système d'aide à l'attelage d'une remorque. Un tel système inclut des capteurs agencés à 20 l'arrière d'un véhicule tracteur. Ces capteurs sont aptes à délivrer un signal électrique représentatif de la distance entre des organes complémentaires à accoupler. Les signaux peuvent alors être transmis à l'unité de contrôle apte à émettre un troisième signal sensoriel représentatif de l'alignement du véhicule tracteur avec la remorque. 25 Autrement dit, le dispositif d'aide à la conduite peut également permettre de faciliter les opérations d'attelage d'un véhicule tracteur avec une remorque. L'unité de contrôle permet de générer un troisième signal sensoriel se présentant avantageusement sous la forme d'une information lumineuse. En effet, 30 l'information peut consister à éclairer une ou plusieurs diodes électroluminescentes autour d'une diode centrale, de manière à indiquer au conducteur de corriger sa trajectoire sur la gauche ou la droite par rapport à un alignement idéal pour permettre l'attelage. Dans ce cas, si le véhicule tracteur est bien aligné avec la remorque, seule la diode électroluminescente centrale est 35 allumée. Par ailleurs, si le décalage est trop important une diode de couleur rouge 2906372 - 7 située à l'extrémité gauche ou droite de la pluralité de diodes peut indiquer que le chauffeur doit recommencer sa manoeuvre de manière à réaliser l'attelage. Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, le dispositif d'aide à la 5 conduite peut comporter un tel système d'aide à l'attelage d'une remorque, mais être dépourvu d'une unité de contrôle apte à détecter une variation discontinue de la distance mesurée par des capteurs de recul. DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES 10 La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule équipé d'un dispositif 15 d'aide à la conduite conforme à l'invention ; - les figures 2 et 3 sont des vues de dessus selon deux variantes d'un véhicule équipé d'un dispositif d'aide à la conduite conforme à l'invention ; - la figure 4 est une vue schématique du dispositif d'aide à la conduite. MANIERE DE REALISER L'INVENTION 25 Comme déjà évoqué, l'invention concerne un dispositif d'aide à la conduite d'un véhicule (1) de type industriel. Tel que représenté à la figure 1, un tel véhicule peut se présenter sous la forme d'une semi-remorque entraîné par un véhicule tracteur, mais il ne se limite pas à cet unique mode de réalisation et peut notamment se présenter sous la forme d'un camion porteur simple ou d'un 30 véhicule de chantier. Ainsi, et tel que représenté à la figure 1, une partie arrière (11) est équipée d'au moins deux capteurs de recul (2, 3) permettant, lorsque le véhicule se déplace en marche arrière, d'identifier la présence d'une personne (6) dans le champ de 35 détection des capteurs. En effet, lorsque le véhicule (1) recule, et qu'une 20 2906372 -8- personne (6) coupe le champ de détection des capteurs (2, 3), celle-ci crée une variation brutale de la distance mesurée par au moins l'un des deux capteurs (2, 3). Ainsi, lorsqu'une personne (6) s'interpose entre le quai de chargement (4) et le véhicule (1), un signal d'alerte est émis. La détection de cette 5 variation brutale de la distance mesurée ne s'effectue qu'à partir d'une distance prédéterminée (d2), qui peut être fonction de la vitesse en marche arrière du véhicule. Par ailleurs, un capteur (36) à effet Doppler peut être agencé en direction d'une 10 roue et permettre de réaliser la mesure de la vitesse en marche arrière du véhicule. Tel que représenté à la figure 2, le système d'aide à la conduite peut également comporter des capteurs (12, 13) agencés latéralement par rapport au véhicule de manière à faciliter les manoeuvres lors du départ de quai d'un véhicule stationnant 15 parallèlement à côté d'autres véhicules (24). Tel que représenté à la figure 1, ces capteurs latéraux (13) sont également agencés au niveau de la partie basse (11) située à l'arrière du véhicule et sont orientés de bas en haut vers l'avant du véhicule. 20 Ainsi, tel que représenté à la figure 2, lorsque le véhicule est articulé, tel un véhicule tracteur (15) une remorque (14), un angle mort est généré dans le rétroviseur situé du côté vers lequel le véhicule est en train de manoeuvrer. Ainsi, l'arête (34) du véhicule (24) peut alors heurter le flanc de la remorque (14) 25 engendrant des dégâts importants sur le véhicule et/ou sa marchandise. L'unité de commande (5) située à l'intérieur de la cabine reçoit alors des informations issues des capteurs latéraux (12, 13) et est apte à émettre un signal sensoriel de manière à informer le conducteur qu'une collision est imminente. 30 Tel que représenté à la figure 3, le dispositif d'aide à la conduite peut également permettre de faciliter les opérations d'attelage d'un véhicule tracteur (15) avec une remorque (14). Dans ce cas, le dispositif d'aide à la conduite comprend deux capteurs d'aide à l'attelage (22, 23) disposés au niveau de la plateforme 35 arrière (21) d'un véhicule tracteur (15). Ces capteurs (22, 23) permettent de 2906372 -9- mesurer un désalignement entre les organes complémentaires d'attelage (25, 26) à accoupler. Lorsqu'un désalignement est identifié, l'unité de contrôle (5) indique alors au conducteur dù véhicule dans quelle direction orienter son véhicule pour réaligner les organes complémentaires (25, 26). 5 Tel que représenté à la figure 4, le dispositif d'aide à la conduite comporte une unité de contrôle (5) interfacée avec au moins un groupe de deux capteurs (2, 3), (22, 23) ou (12, 13). Bien évidemment, le dispositif peut comporter une combinaison de plusieurs groupes de capteurs, de manière à former 10 un dispositif d'aide à la conduite dans de diverses circonstances. En effet, les capteurs de recul (2, 3) permettent de détecter une variation brusque de la mesure entre un obstacle et l'arrière du véhicule. Dans ce cas, une information sonore peut par exemple être émise par un haut-parleur (27) intégré à 15 l'unité de commande (5). Un signal d'alarme permet alors d'alerter le conducteur et de stopper automatiquement ou non le véhicule. Pour ce faire, la commande d'un système de freinage (9) est alors connectée au niveau d'une sortie de l'unité de commande (5). Par ailleurs, un afficheur à diodes électroluminescentes (28) peut permettre d'indiquer au conducteur du véhicule un degré d'alignement entre son véhicule tracteur et une semi-remorque à atteler. Cette détection de l'alignement est réalisée au moyen des capteurs (22, 23). Tel que représenté, l'unité de commande (5) peut également être connectée au capteur de vitesse (8) pré-équipant le véhicule. De cette manière, il est possible d'adapter une valeur de seuil à partir de laquelle une variation brusque de la mesure peut être considérée comme dangereuse. Il ressort de ce qui précède qu'un dispositif d'aide à la conduite destiné à équiper un véhicule industriel conforme à l'invention présente de multiples avantages, notamment : - il permet d'éviter des accidents, notamment lors des phases d'accostage d'un véhicule au niveau d'un quai de déchargement, - il permet de faciliter les manoeuvres en marche avant pour quitter un quai de déchargement, - il permet de faciliter la phase d'attelage d'une semi-remorque avec un véhicule tracteur. 20 25 30 35 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'aide à la conduite destiné à équiper un véhicule industriel (1) et comportant : au moins deux capteurs de recul (2, 3) comprenant chacun un émetteur et un récepteur d'une onde ultra sonore et permettant de générer un signal électrique représentatif de la distance parcourue par ladite onde ultra sonore réfléchie sur un obstacle (4) situé à l'arrière du véhicule (1) ; une unité de contrôle (5) interfacée avec lesdits au moins deux capteurs de recul (2, 3) et apte à traiter les signaux électriques pour déterminer le capteur (2, 3) mesurant la plus courte distance entre le véhicule (1) et l'obstacle (4), et à partir d'une première valeur de seuil prédéterminée (dl), à émettre un premier signal sensoriel représentatif du signal électrique généré par ledit capteur (2, 3) mesurant la plus courte distance entre le véhicule (1) et l'obstacle (4) ; caractérisé en ce que l'unité de contrôle (5) est apte à détecter une variation discontinue de la distance mesurée par l'un desdits capteurs de recul (2, 3) et à émettre un second signal sensoriel permettant d'alerter le conducteur du véhicule (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la variation discontinue de la distance mesurée par l'un desdits capteurs de recul (2, 3) est détectée lorsqu'elle dépasse une seconde valeur de seuil prédéterminée (d2). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde valeur de seuil prédéterminée (d2) est variable et fonction de la vitesse en marche arrière du véhicule (1). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la vitesse du 30 véhicule (1) est déterminée au moyen d'au moins un des deux capteurs de recul (2, 3). 5 2906372 -11- 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la vitesse du véhicule (1) est déterminée au moyen d'un capteur (6) orienté en direction d'une roue (7) et apte à mesurer la vitesse de rotation de ladite roue (7). 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la vitesse du véhicule (1) est déterminée au moyen d'un capteur de vitesse (8) pré-équipant le véhicule (1). 10 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de contrôle (5) est apte à piloter un système de freinage (9) du véhicule (1) lorsqu'une variation discontinue de la distance mesurée par l'un desdits capteurs de recul (2, 3) est détectée. 15 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second signal sensoriel consiste en une information sensitive sonore, visuelle ou vibratoire, ladite information étant perceptible par le conducteur du véhicule (1). 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second signal 20 sensoriel s'ajoute au premier signal sensoriel de manière à générer une information sensitive amplifiée. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits au moins deux capteurs de recul (2, 3) sont équipés chacun d'un système de dégivrage (10). 25 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un système anti-collision de sortie de quai, ledit système incluant des capteurs latéraux (12, 13) agencés à l'arrière et dans une portion basse (11) du véhicule (1), lesdits capteurs latéraux (12, 13) étant orientés de manière à viser latéralement, en arrière et vers le haut. 2906372 - 12 - 12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un système d'aide à l'attelage d'une remorque (14), ledit système incluant des capteurs (22, 23) étant agencés à l'arrière (21) d'un véhicule tracteur (15) et aptes à délivrer un signal électrique représentatif de la distance entre des organes 5 complémentaires (25, 26) à accoupler, agencés respectivement sur le véhicule tracteur (15) et sur la remorque (14), lesdits signaux étant transmis à l'unité de contrôle (5) apte à émettre un troisième signal sensoriel représentatif de l'alignement du véhicule tracteur (15) avec la remorque (14).