Brevet FR2921183A1 — publié le 20090320

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé d'adaptation de la vitesse d'un véhicule en amont d'une installation de signalisation. L'invention concerne également un système de véhicule pour la mise en oeuvre de ce procédé. Etat de la technique Dans le cas d'installations de signalisation routière sous la forme de feux tricolores, il est connu d'indiquer par des installations complémentaires, le temps qui reste avant le passage du rouge au vert ou du vert au rouge ou encore de recommander des vitesses (ou d'afficher des vitesses recommandées) pour que le conducteur d'un véhicule puisse atteindre le feu tricolore suivant lorsqu'il est au vert et puisse le passer (onde verte). Le document US-20040225434 Al, décrit un système de navigation qui transmet au véhicule le temps de changement de phase d'un feu tricolore. Le système de navigation avertit le conducteur pour qu'il puisse adapter sa vitesse. Exposé et avantages de l'invention L'invention concerne un procédé d'adaptation de la vitesse d'un véhicule en amont d'une installation de signalisation comprenant les étapes sui-vantes: - une installation de signalisation émet un signal spécifique à l'installation à l'aide duquel se détermine sa position ainsi qu'une in-formation concernant l'état de commutation instantané au moins le temps qui reste jusqu'au changement vers son autre état de commutation, - le véhicule reçoit le signal spécifique de l'installation de signalisation et détermine en tenant compte de sa propre position, la dis-tance à parcourir jusqu'à l'installation de signalisation , - à l'aide de la distance obtenue, de l'état de commutation instantané et du temps jusqu'au changement vers un autre état de commutation, on détermine la vitesse ou au moins une plage des vitesses et on émet une recommandation de vitesse. Contrairement à cela, le document US-20040225434 Al indique qu'en cas de dépassement d'une limite de temps pour le changement de phase de l'installation de feux tricolores, un signal avertisseur est envoyé au véhicule. Le système de navigation sert ainsi uniquement à vérifier si le véhicule se trouve à proximité d'un feu ou d'un panneau de circulation pour générer le cas échéant un signal avertisseur. Or, la présente invention n'a pas pour objectif principal d'envoyer un signal avertisseur au conducteur pour lui indiquer un changement de phase jusqu'en amont du feu, mais de lui permettre d'adapter suffisamment à temps la vitesse du véhicule pour atteindre si possible le feu lorsqu'il est vert. Comme l'adaptation de la vitesse quelques mètres en amont d'un feu n'a que peu d'influence sur le moment où le véhicule atteint celui-ci, l'invention prévoit une communication bien plus tôt avec le feu/l'infrastructure. Pour cela, le procédé de sélection des installations de signalisation caractéristiques est tout autre: il ne suffit plus d'utiliser la positon du véhicule, mais en particulier dans le cas de situations concernant plusieurs possibilités, il faut également tenir compte du trajet calculé par le système de navigation pour détec- ter la bonne installation de signalisation. Pour détecter la bonne installation de signalisation dans le cas d'un grand nombre de telles installations, on exploite un signal spécifique de l'installation de signalisation c'est-à-dire par exemple son signal ID (son signal d'identification) et ensuite, on déterminer la distance du véhicule jusqu'à cette installa- tion de signalisation. A partir de cette distance, de l'état de commutation instantané et du temps jusqu'au changement dans l'autre état de commutation, on détermine alors la vitesse et celle-ci est émise de préférence par l'afficheur et/ou par un signal acoustique. Ainsi, une vitesse est recommandée au conducteur de manière quasi prévisionnelle pour qu'il puisse passer au vert cette installation de signalisation/feu. Cela se traduit par une économie de carburant grâce à la régularité de la conduite et au fait d'éviter l'arrêt au feu rouge. Un flux harmonieux de la circulation évite les accidents. Dans les cas où la vitesse recommandée est supérieure à la vitesse ac-tuelle du véhicule et que le conducteur ne peut pas passer au vert le feu sans la recommandation, cela se traduit par une économie de temps. L'avantage par rapport aux installations prévues au bord de la route et affichant une vitesse recommandée, conduit au plus faible coût d'investissement pour les installations d'émission envoyant l'in- formation requise vers les véhicules. Un autre avantage est que le système de navigation permet d'adapter en continu la vitesse recommandée. La vitesse recommandée s'applique non seulement pour un point mais peut se faire par une adaptation en continu avec un dé-passement temporaire vers le haut ou vers le bas de la vitesse recommandée sur le trajet vers le feu. A cet effet, selon une autre caractéristique. la détermination de la recommandation de vitesse est répétée de manière cyclique et le trajet est chaque fois déterminé à nouveau sur le fondement de la po- 15 sition actuelle. Dans le cas d'une vitesse déterminée, trop faible ou trop basse, c'est-à-dire si l'on ne peut plus se mettre dans la phase du feu vert, à la place d'une vitesse recommandée, on émet un message indiquant que l'arrêt à l'installation de signalisation est inévitable. Cela 20 aussi permet une économie de carburant et évite entre autres une manoeuvre de conduite risquée. Pour déterminer la vitesse, on peut également utiliser les informations d'une carte numérique par exemple les coordonnées du feu ou du croisement. Cela économise par exemple la transmission des 25 coordonnées ou de la position de l'installation de signalisation car celle-ci se détermine sans équivoque à l'aide de son identification ID. La vitesse recommandée, obtenue peut être transmise par le conducteur ou automatiquement à l'installation de régulation de vitesse du véhicule. Cela soulage le conducteur et lui économise une 30 manoeuvre active de conduite. La modification de la distance du trajet par un pronostic en tenant compte des files d'attente probables en amont de l'installation de signalisation ou en fonction de la densité prévisible de la circulation, participe également à une économie de carburant. En outre, sans né- 35 cessiter de moyens supplémentaires importants, on peut utiliser les données de toute façon disponibles provenant des messages de circulation, de la communication d'un véhicule à l'autre, de la communication entre l'infrastructure et le véhicule, des données d'actualisation pour le système de navigation propre au véhicule. Selon un autre développement, le procédé de l'invention améliore la sécurité routière par une fonction d'avertissement - au cas où à partir des données existantes (phase du feu, dynamique du véhicule) le conducteur risquerait de passer le feu au rouge - et par une activation du système anti-accident par exemple un freinage d'urgence. Pour déterminer la position propre du véhicule, on peut en général utiliser les données disponibles par exemple celles fournies par un récepteur GPS. Suivant une autre caractéristique avantageuse le système de véhicule pour adapter la vitesse d'un véhicule en amont d'une installation de si- gnalisation a les caractéristiques suivantes: - une installation pour recevoir des signaux spécifiques de l'installation de signalisation pour déterminer sa position ainsi que des in-formations concernant son état de commutation instantané au moins le temps jusqu'au changement dans un autre état de corn- mutation, - des moyens pour déterminer la position propre du véhicule, - des moyens pour déterminer le trajet à parcourir par le véhicule jusqu'à une installation de signalisation, - des moyens pour déterminer une vitesse ou au moins une plage des vitesses à l'aide de l'éloignement du véhicule, de l'état de commutation instantané et du temps jusqu'au changement dans un autre état de commutation, et - des moyens pour émettre une vitesse recommandée à l'aide de la vitesse obtenue.. Dans ce cas, on peut utiliser les circuits et les programmes du système de navigation. Il suffit d'une interface pour recevoir les informations envoyées par l'installation de signalisation. On peut pour cela se relier à une installation éventuelle de communication de véhicule à véhicule et au système de navigation de sorte qu'aucun circuit supplémentaire n'est plus nécessaire. Même un véhicule sans système de navigation intégré à demeure dans le véhicule permet d'utiliser le procédé de l'invention si le système d'informations du conducteur est équipé d'un récepteur pour les informations des installations de signalisation et pour recevoir les signaux GPS. Dessins La présente invention sera décrite à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un véhicule en amont d'une installation de si- gnalisation en liaison de communication avec cette installation, - la figure 2 montre un schéma par blocs d'un dispositif pour adap- ter la vitesse d'un véhicule. Description de modes de réalisation La présente invention utilise une infrastructure (installation de signalisation 2 notamment installation de feu rouge et installa- tion d'émission) permettant d'envoyer des informations concernant l'état de commutation d'une installation de signalisation par exemple d'un feu vers le véhicule 1 (figure 1). Il s'agit des informations suivantes: - la phase actuelle ou état de commutation actuel du feu (rouge/vert), - la durée restant de la phase actuelle (rouge ou vert) c'est-à-dire le temps jusqu'au changement d'état de commutation, - en option ou en plus la durée de la phase (rouge ou vert) suivante. En outre, un signal propre à l'installation de signalisation est envoyé pour identifier cette installation de signalisation/feu rouge par son numéro d'identification ou référence ID et/ou par les coordonnées du feu ou du croisement. Le véhicule 1 est équipé d'un système de navigation, d'un système d'informations du conducteur FIS ou d'un autre système appelé ci-après système FIS permettant de recevoir et de décoder les infor- mations de l'installation de signalisation 2. Le système FIS détermine ensuite la distance actuelle qui sépare le véhicule 1 du feu en se fondant sur la position du véhicule et sur une carte numérique. La carte numérique est disponible dans le véhicule 1 ou elle est fournie par un fournisseur d'accès ou directement par l'installation de signalisation vers le véhicule. Si le feu est au rouge, en utilisant la durée résiduelle trot de la phase rouge, on détermine la vitesse maximale recommandée du véhicule à partir du trajet à parcourir et du temps (vmax = s/trot) pour que le véhicule arrive sur le feu lors-que celui-ci est vert. Si la vitesse recommandée, calculée est très élevée, on peut déterminer la phase verte suivante et quel doit être le niveau minimum de la vitesse du véhicule pour traverser le croisement lorsqu'il est encore vert (vmin = s/trot + tgrün). Dans ce cas, vmin est inférieur à vmax. La vitesse du véhicule doit se situer entre vmin et vmax pour passer le feu lorsqu'il est vert. Si le feu est au vert, on calcule de façon analogue la vitesse vmin = s/tgrün et vmax = s/(tgrün + trot)/ Dans ce cas, vmin est supérieur à vmax. Le véhicule doit alors circuler plus rapidement que vmin mais à une vitesse inférieure à vmax. Dans les exemples présentés ci-dessus, on a ajouté la phase jaune soit à la phase rouge soit à la phase verte. L'invention suppose que la vitesse recommandée soit affichée pour le conducteur dans l'habitacle par exemple par l'afficheur du système FIS. En variante, on peut avoir une émission acoustique de la vitesse recommandée. Il est d'une part possible de recommander une vitesse sur la base des vitesses vmin et vmax ou encore une plage des vitesses (le feu est actuellement au rouge) et aussi une vitesse minimale/maximale (le feu est actuellement au vert). La figure 2 montre un schéma par blocs d'un dispositif pour déterminer et adapter la vitesse d'un véhicule. le système d'infor- mations de conduite (FIS) 4, comprend un récepteur 3 pour le signal spécifique de l'installation de signalisation permettant de déterminer la position de cette installation de signalisation. La position géographique est directement codée ou elle se détermine à l'aide de la référence d'identification ID, envoyée en utilisant une information cartographique numérique. La position propre du véhicule se détermine par son système de navigation 5 en liaison avec un récepteur GPS. Le système d'in-formations de conduite 4 et le système de navigation 5 peuvent également constituer un ensemble. Le système d'informations de conduite 4 dispose d'une interface avec le système de frein 6, avec le système de sécurité 7 et avec l'électronique de confort 8. En outre, il est prévu au moins une interface pour émettre la vitesse recommandée. Dans l'exemple de réalisation présenté, on a une interface 9 pour l'installation de régulation de vitesse du véhicule, une interface 10 pour le tachymètre ou l'instrument combiné, une interface 11 pour l'afficheur des informations optiques et une interface 12 pour le haut-parleur transmettant les informations acoustiques. Selon un développement de l'invention, l'opération de calcul de la vitesse recommandée est répétée cycliquement. Ainsi, soit les nouvelles informations de temps concernant l'installation des feux 2 (infrastructure) sont utilisées, soit on utilise d'anciennes informations de temps concernant l'installation des feux à l'aide de l'horloge interne du système d'informations de conduite 4 ou d'autres installations disponibles qui se tiennent à jour. Le trajet S est déterminé à nouveau sur la base de la position de localisation actuelle. Ce procédé permet d'affi- cher les recommandations actualisées pour le conducteur. En outre, on peut prévoir les moyens suivants: - si vmin et/ou vm. sont trop élevés, il n'y aura pas de recommandation de vitesse les concernant ou encore une limitation de la plage des vitesses recommandées; - si l'ensemble de la plage des vitesses recommandées n'est pas significative (vitesse trop élevée ou vitesse trop basse) il y aura une indication à destination du conducteur lui signifiant que l'arrêt au feu rouge est inévitable; - les vitesses recommandées sont compensées dans la plage supé- rieure avec des informations de la carte numérique (circulation dans une localité/circulation en dehors d'une localité, type de voies de circulation telles que route nationale/zone urbaine/..., vitesse limitée...) ou encore des informations envoyées par l'infrastructure, le cas échéant à partir des calculs évoqués ci- dessus il y aura un arrêt inévitable devant le feu rouge ou une adaptation de la plage des vitesses recommandées ; - les vitesses recommandées et/ou plage des vitesses sont directe-ment affichées dans le tachymètre par exemple sur un tachymètre à cristaux liquides LCD; - la vitesse recommandée peut être transmise à la demande du conducteur ou automatiquement à l'afficheur du régulateur de vitesse; - le trajet (s) est modifié selon un pronostic pour un trajet (s') utilisé pour le calcul. Le trajet (s') est plus court que le trajet (s) et tient compte en particulier des files d'attente possibles devant un feu dans le cas d'un feu au rouge (calcul de vm); - le trajet (s') est dévié du trajet (s) en fonction du jour de la semaine, de l'heure et/ou du type de chaussée (densité prévisible de la circulation); - dans les situations de circulation compliquées (possibilité de déviation en amont du feu), on obtient le caractère déterminant d'un feu mais aussi du trajet s/s' à l'aide du système d'assis-tance de conduite; - au cours de la phase verte, on affiche en plus le temps restant jusqu'à la phase orange/rouge; - au cours de la phase rouge, on affiche le temps restant jusqu'à la phase verte; - si la vitesse actuelle par rapport au trajet s/s' et du trajet de frei- nage prévisible pour la phase rouge ou la phase rouge imminente est trop élevée, un signal d'avertissement est émis; - si la vitesse actuelle par rapport au trajet s/s' et du trajet de freinage prévisible pour la phase rouge ou la future phase rouge est trop élevée, on informe le système de freinage 6 par l'interface que le conducteur envisage un freinage de secours. Le système de frein 6 peut utiliser cette information pour optimiser la puissance de freinage en ce que par exemple les garnitures de frein sont rapprochées des disques de frein ou que l'on augmente par exemple la pression des freins; - si la vitesse actuelle par rapport au trajet s/s' et du trajet de freinage prévisible pour la phase rouge ou la future phase rouge est trop élevée, le système de frein 6 est informé par l'intermédiaire de l'interface. Le système de frein exécute alors automatiquement un freinage de secours ou d'urgence; - si la vitesse actuelle par rapport au trajet sis' et au trajet de freinage prévisible pour la phase rouge ou la future phase rouge est trop élevée de sorte qu'il y a un risque d'accident, le véhicule 1 est préparé pour l'accident sur le fondement de cette informa- tion , - pour cela, il y a une interface avec le système de sécurité 7 et l'électronique de confort 8 pour par exemple fermer le toit ouvrant et les fenêtres et serrer les ceintures; - les recommandations de vitesse, indication de temps, message d'avertissement et indication dans le cadre de l'invention se font de manière optique et/ou acoustique; - les phases orange sont ajoutées pour le calcul aux phases rouge et/ou vert; - l'installation de signalisation peut être non seulement un feu tri- colore mais également un passage de voie ferrée ou autres installations déterminant la circulation par exemple une installation d'affichage concernant plusieurs voies de circulation d'une auto-route. L'invention peut même tenir compte alors du système d'in-formations de conduite 4 pour différentes vitesses avec un changement de voie pour les recommandations de vitesse.25 REVENDICATIONS 1 °) Procédé d'adaptation de la vitesse d'un véhicule (1) en amont d'une installation de signalisation (2) comprenant les étapes suivantes: - une installation de signalisation (2) émet un signal spécifique à l'installation à l'aide duquel se détermine sa position ainsi qu'une information concernant l'état de commutation instantané au moins le temps qui reste jusqu'au changement vers son autre état de commutation, - le véhicule (1) reçoit le signal spécifique de l'installation de signali-sation et détermine en tenant compte de sa propre position, la dis-tance à parcourir jusqu'à l'installation de signalisation (2) ; - à l'aide de la distance obtenue, de l'état de commutation instantané et du temps jusqu'au changement vers un autre état de commutation, on détermine la vitesse ou au moins une plage des vitesses et on émet une recommandation de vitesse. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la détermination de la recommandation de vitesse est répétée de ma- nière cyclique et le trajet est chaque fois déterminé à nouveau sur le fondement de la position actuelle. 3°) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' en cas d'une vitesse déterminée, trop élevée ou trop faible, à la place d'une vitesse recommandée, on émet un message indiquant que l'arrêt est inévitable à l'installation de signalisation (2). 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour déterminer la vitesse, on tient compte des informations d'une carte numérique ou de données de navigation transmises. 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce quela vitesse recommandée, obtenue est transmise par le conducteur ou automatiquement à l'installation de régulation de vitesse du véhicule (1). 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on modifie la distance du trajet à l'aide d'un pronostic en tenant compte des files d'attente probables devant l'installation de signalisation (2) ou en fonction de la densité prévisible de la circulation. 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' en cas de vitesse déterminée, trop élevée par rapport à la distance du véhicule et de la distance de freinage, on émet un signal d'avertisse- ment, on prépare un freinage de secours et/ ou on active un système de sécurité pour se préparer à imminence d'une collision. 8°) Système de véhicule pour adapter la vitesse d'un véhicule (1) en amont d'une installation de signalisation (2) ayant les caractéristiques suivantes: - une installation pour recevoir des signaux spécifiques de l'installation de signalisation (2) pour déterminer sa position ainsi que des informations concernant son état de commutation instantané au moins le temps jusqu'au changement dans un autre état de corn- mutation, - des moyens pour déterminer la position propre du véhicule (1), - des moyens pour déterminer le trajet à parcourir par le véhicule jusqu'à une installation de signalisation (2), - des moyens pour déterminer une vitesse ou au moins une plage des vitesses à l'aide de l'éloignement du véhicule, de l'état de commutation instantané et du temps jusqu'au changement dans un autre état de commutation, et - des moyens pour émettre une vitesse recommandée à l'aide de la vitesse obtenue.359°) Système de véhicule selon la revendication 8, caractérisé par un système de navigation (5) et/ou un système d'information du conducteur (4) pour déterminer la position propre du véhicule (1) et qui est équipé pour recevoir et exploiter des données de position par exemple par l'intermédiaire d'un récepteur GPS. 10°) Système de véhicule selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que pour déterminer la position de l'installation de signalisation (2), on transmet un signal d'identification codé de manière appropriée, qui permet en combinaison avec les données de navigation de déterminer la position de l'installation de signalisation ou l'installation de signalisation (2) émet un signal qui lui est spécifique et qui code lui-même la po- sition géographique de l'installation de signalisation (2).20