Brevet FR2909451A1 — publié le 20080606

PROCEDE ET DISPOSITIF D'ESTIMATION DE L'ACCELERATION LONGITUDINALE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE. L'invention concerne un procédé et un dispositif d'estimation de l'accélération longitudinale d'un véhicule automobile. En particulier, l'invention s'applique aux véhicules automobiles comportant des dispositifs mettant en oeuvre des fonctions nécessitant la connaissance de l'accélération longitudinale du véhicule. Les véhicules automobiles peuvent comporter un ensemble de fonctions d'assistance au conducteur, interagissant au niveau du contrôle et de la commande de la chaîne de traction. Certaines fonctions d'assistance 1 o utilisent des informations relatives à l'accélération longitudinale du véhicule. A titre d'exemple non limitatif, les fonctions de régulation de vitesse du véhicule, les fonctions de limitation de vitesse du véhicule, les fonctions d'aide à la manoeuvre à basse vitesse du véhicule utilisent de telles informations, soit parce que ces informations sont nécessaires à leur mise en 15 oeuvre, soit parce que ces informations permettent d'améliorer leur comportement. L'information d'accélération longitudinale est fournie sur un bus de communication reliant les différents calculateurs embarqués dans le 20 véhicule, notamment un calculateur de freinage. Ce bus de données peut être par exemple un bus de type Controller Area Network (CAN) selon l'expression anglo-saxonne. L'information d'accélération longitudinale est généralement mise à disposition sur le bus de données par le calculateur du système de freinage lorsqu'il s'agit de système de freinage de type 25 antiblocage (ou selon l'expression anglo-saxonne Anti-Blocking System ABS) ou de type contrôle de la stabilité (ou selon l'expression anglo-saxonne Electronic Stability Program ESP). Cependant, l'information d'accélération longitudinale telle que fournie par le système de freinage est bien trop discrétisée (la fréquence d'échantillonnage étant insuffisante) pour être 30 utilisable dans la plupart des fonctions d'assistance au conducteur. Pour répondre à cette inadaptation, il est connu de recalculer l'accélération longitudinale du véhicule à partir d'une information de vitesse du véhicule mise à disposition sur le bus de données par le calculateur du 2909451 2 système de freinage. Le calculateur du système de freinage utilise pour cela les données provenant de capteurs disposés au niveau des roues. Ces capteurs fournissent des données (en général des signaux émis lorsque la roue a effectué une rotation d'un angle donné) permettant d'évaluer la 5 vitesse de rotation de chaque roue et in fine la distance parcourue par le véhicule. L'information d'accélération longitudinale est alors sensiblement obtenue par dérivation de l'information de vitesse, elle-même obtenue par dérivation de l'information distance parcourue. 1 o L'information d'accélération longitudinale ainsi obtenue souffre de plusieurs défauts. L'information d'accélération longitudinale ainsi obtenue n'est pas suffisamment dynamique. En effet, l'information de vitesse disponible issue des capteurs disposés au niveau des roues est fortement filtrée puis 15 discrétisée temporellement, de part notamment de la technologie employée pour la réalisation de tels capteurs (généralement une roue dentée et des capteurs permettant de détecter et comptabiliser le passage d'une dent). En outre, lors de l'opération de dérivation numérique de l'information de vitesse, les signaux discrétisés doivent être filtrés ce qui introduit un temps de retard. 20 L'information d'accélération longitudinale ainsi obtenue est indisponible à très basse vitesse, c'est-à-dire lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à 1 km/h environ. En effet, l'information de vitesse n'est généralement disponible qu'à partir d'une vitesse du véhicule de 0,6 km/h. En outre, cette information de vitesse est peu précise à basse vitesse du fait 25 du principe même de l'acquisition de la vitesse véhicule. La précision est directement liée aux nombres de dents d'une cible disposée en regard du capteur et aux procédés gérant les mesures issues des quatre roues du véhicule. Ce défaut est particulièrement sensible pour les fonctions d'aide à la manoeuvre à basse vitesse. 30 L'information d'accélération longitudinale ainsi obtenue ne donne pas le sens de roulage car l'information de vitesse disponible est absolue. Or cette information sur le sens de roulage est importante par exemple à basse vitesse, notamment lorsque le véhicule se met en mouvement sur une route significativement pentue, et peut donc se déplacer 2909451 3 dans un sens opposé à celui attendu de part le rapport de boite de vitesse engagé (lère ou marche arrière) L'invention a notamment pour but de pallier les inconvénients 5 précités. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'estimation de l'accélération longitudinale amélioré d'un véhicule, notamment d'un véhicule automobile. Le procédé comporte les étapes suivantes : • une étape de calcul d'une information d'accélération du véhicule à partir d'une information de vitesse du véhicule ; • une étape de filtrage et synchronisation délivrant une information d'accélération totale synchronisée, ladite information d'accélération totale synchronisée étant obtenue à partir d'une information de projection longitudinale de l'accélération totale comprenant l'accélération gravitationnelle, en compensant les décalages temporels de ladite information par rapport à l'information d'accélération du véhicule ; • une étape délivrant une information de comparaison par comparaison de l'information d'accélération totale synchronisée et de l'information d'accélération du véhicule ; • une étape délivrant une information d'accélération longitudinale du véhicule par comparaison de l'information de projection longitudinale de l'accélération totale comprenant l'accélération gravitationnelle avec l'information de comparaison. Dans un mode de réalisation, l'information de projection longitudinale de l'accélération totale comprenant l'accélération gravitationnelle est générée par un capteur de type accéléromètre longitudinal compris dans le véhicule. L'information de projection longitudinale de l'accélération totale comprenant l'accélération gravitationnelle peut en outre être mise en forme en modifiant ladite information de telle sorte qu'au moins une partie des caractéristiques intrinsèques nominales du capteur de type accéléromètre longitudinal soit prise en compte. Lesdites caractéristiques intrinsèques nominales sont par exemple la sensibilité et le décalage nominal du capteur de type accéléromètre longitudinal. 2909451 4 L'invention a aussi pour objet un dispositif d'estimation de l'accélération longitudinale d'un véhicule automobile comportant un calculateur d'accélération longitudinale. Le calculateur d'accélération 5 longitudinale reçoit en entrée : • un premier signal comportant une information représentant la projection longitudinale de l'accélération totale (y compris l'accélération gravitationnelle) à laquelle le véhicule est soumis, • un deuxième signal comportant une information représentant la 1 o vitesse du véhicule. Le calculateur d'accélération longitudinale est adapté à la mise en oeuvre du procédé d'estimation de l'accélération longitudinale d'un véhicule selon l'invention. Le calculateur d'accélération longitudinale délivre en sortie un septième signal comprenant l'information représentant l'accélération 15 longitudinale du véhicule. Dans un mode de réalisation du dispositif, le septième signal est diffusé sur un bus de communication (le bus CAN) reliant les différents calculateurs embarqués dans le véhicule, le septième signal étant susceptible d'être utilisé par les calculateurs mettant en oeuvre les fonctions 20 d'assistance au conducteur. L'invention a notamment pour avantages qu'elle permet d'améliorer la dynamique de l'estimation de l'accélération longitudinale du véhicule; le gain pouvant dépasser 300 ms par rapport au procédé 25 d'estimation de l'accélération longitudinale par dérivée de la vitesse du véhicule. En outre, l'invention ne souffre aucunement d'effets néfastes liés à la discrétisation du signal vitesse , comme par exemple les problèmes numériques de dérivée d'un signal fortement discrétisé. Elle est par ailleurs insensible à la qualité de l'estimation de la pente de la route auquel est 30 soumis le véhicule, ou encore à la dérive du décalage de l'accéléromètre. Elle permet encore d'être disponible et précise dès les basses vitesses et de prendre en compte le sens de roulage du véhicule. 2909451 5 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard des dessins annexés qui représentent : 5 • la figure 1 a, par un synoptique, un procédé selon l'invention d'estimation de l'accélération longitudinale d'un véhicule automobile ; • la figure 1 b, par un schéma blocs, un dispositif selon l'invention d'estimation de l'accélération longitudinale d'un véhicule automobile ; 10 • les figures 2a et 2b, par des diagrammes, au cours du temps, des exemples de signaux comprenant les informations relatives aux différentes accélérations calculées par le procédé selon l'invention. Les éléments identiques aux éléments déjà présentés sur les autres figures 15 portent les mêmes références. La figure 1 a illustre par un synoptique un procédé selon l'invention d'estimation de l'accélération longitudinale d'un véhicule automobile. Le procédé reçoit en entrée un premier signal S1. Le premier signal S1 20 comporte une information représentant la projection longitudinale de l'accélération totale (y compris l'accélération gravitationnelle) à laquelle le véhicule est soumis. Le premier signal S1 est généré par un capteur de type accéléromètre longitudinal embarqué dans le véhicule. Le premier signal S1 peut être mis en forme dans une étape 1 du procédé selon l'invention. 25 L'étape 1 de mise en forme a pour fonction de modifier le premier signal S1 pour prendre en compte au moins une partie des caractéristiques intrinsèques nominales du capteur de type accéléromètre longitudinal. A titre d'exemple non limitatif, ces caractéristiques intrinsèques nominales peuvent être, dans une plage de fonctionnement normale, la sensibilité du capteur, le 30 décalage nominal (ou selon l'expression anglo-saxonne I REVENDICATIONS 1. Procédé d'estimation de l'accélération longitudinale d'un véhicule, notamment d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte : • une étape (3) de calcul d'une information d'accélération du véhicule (S5) à partir d'une information de vitesse du véhicule (S2) ; • une étape (2) de filtrage et synchronisation délivrant une information d'accélération totale synchronisée (S4), ladite information d'accélération totale synchronisée (S4) étant obtenue à partir d'une information (S1) de projection longitudinale de l'accélération totale comprenant l'accélération gravitationnelle, en compensant les 1 o décalages temporels de ladite information (S4) par rapport à l'information d'accélération du véhicule (S5) ; • une étape (5) délivrant une information de comparaison (S6) par comparaison de l'information d'accélération totale synchronisée (S4) et de l'information d'accélération du véhicule (S5) ; 15 • une étape (4) délivrant une information (S7) d'accélération longitudinale du véhicule par comparaison de l'information (S1) de projection longitudinale de l'accélération totale comprenant l'accélération gravitationnelle avec l'information de comparaison (S6). 20 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'information (S1) de projection longitudinale de l'accélération totale comprenant l'accélération gravitationnelle est générée par un capteur de type accéléromètre longitudinal compris dans le véhicule. 25 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'information (S1) de projection longitudinale de l'accélération totale comprenant l'accélération gravitationnelle est mise en forme (1) en modifiant ladite information (S1) de telle sorte qu'au moins une partie des caractéristiques intrinsèques nominales du capteur de type accéléromètre longitudinal soit prise en 30 compte. 4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que lesdites caractéristiques intrinsèques nominales sont la sensibilité et le décalage nominal du capteur de type accéléromètre longitudinal. 2909451 10 5. Dispositif d'estimation de l'accélération longitudinale d'un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un calculateur d'accélération longitudinale (10), le calculateur d'accélération longitudinale (10) recevant en 5 entrée : • un premier signal (Si) comportant une information représentant la projection longitudinale de l'accélération totale (y compris l'accélération gravitationnelle) à laquelle le véhicule est soumis, • un deuxième signal (S2) comportant une information représentant la 1 o vitesse du véhicule ; le calculateur d'accélération longitudinale 10 étant adapté à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, le calculateur d'accélération longitudinale (10) délivrant en sortie un septième signal (S7) comprenant l'information représentant l'accélération longitudinale 15 du véhicule. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le septième signal (S7) est diffusé sur un bus de communication reliant les différents calculateurs embarqués dans le véhicule, le septième signal (S7) étant 20 susceptible d'être utilisé par les calculateurs mettant en oeuvre les fonctions d'assistance au conducteur.