Brevet FR2948907A1 — publié le 20110211

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de réglage d'un organe d'actionnement influençant la dynamique de roulage d'un véhicule en fonction des signaux d'un capteur d'environnement, ainsi qu'un appareil de régulation ou de commande pour la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention concerne également le système de guidage ou de direction équipé d'un servomoteur électrique mettant en oeuvre ce procédé ou encore un système de guidage actif équipant un véhicule ou le système de freins pour la commande individuelle des freins du véhicule à l'aide d'un tel appareil de régulation ou de commande. Etat de la technique Selon le document DE 10 2005 033 087 Al, on connaît un procédé permettant d'éviter les accidents par collision. Selon ce procédé, à l'aide de capteurs d'environnement dirigés vers l'avant du véhicule, on détermine la distance et/ou la vitesse d'un véhicule qui précède et en cas de passage en dessous de valeurs de seuil, il y a une action automatique sur la ligne de transmission ou sur les freins du véhicule pour réduire le risque de collision. Mais le procédé décrit dans le document DE 10 2005 033 87 Al, permet seulement d'éviter le risque de collision avec un véhicule qui précède. Mais ce procédé ne peut s'appliquer à une manoeuvre de changement de voie de circulation pour laquelle un véhicule circulant en parallèle, risque de ne pas être détecté par le conducteur à cause de l'angle mort de son ou de ses rétroviseurs. But de l'invention La présente invention a pour but de développer des moyens permettant de réduire le risque de collision entre deux véhicules circulant en parallèle, en cas de rapprochement latéral des véhicules. Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un procédé de réglage d'un actionneur influençant la dynamique de roulage d'un véhicule en fonction de signaux fournis par des capteurs d'environnement, ce procédé étant caractérisé en ce qu' 2 on détermine la distance latérale du véhicule par rapport à un autre véhicule avec les capteurs d'environnement, et au cas où l'on passe en dessous d'une distance minimale, l'actionneur du véhicule est activé pour générer un couple de lacet agissant sur le véhicule. L'invention concerne également un appareil de régulation ou de commande pour la mise en oeuvre de ce procédé, un système de guidage équipé d'un servomoteur électrique et d'un appareil de régulation et de commande tel que défini ci-dessus ou encore un système de guidage actif ou un système de freins permettant la commande individuelle des freins du véhicule par un appareil de régulation ou de commande tel que défini ci-dessus. L'invention peut s'appliquer à des situations de conduite dans lesquelles deux véhicules sont sensiblement parallèles et circulent dans la même direction en se rapprochant, dans la direction transversale à la direction de déplacement. La distance latérale entre les véhicules se détermine par des capteurs d'environnement par exemple à l'aide de capteurs radar, de capteurs vidéo, de capteurs à ultrasons ou de capteurs lidar. Dans la mesure où les capteurs d'environnement permettent de constater que la distance entre le véhicule et un véhicule étranger ou un véhicule tiers diminue dans la direction transversale et que l'on passe en dessous d'une valeur limite autorisée, des mesures sont prises pour que le conducteur prenne conscience de la situation de conduite actuelle. Ces mesures consistent à intervenir dans la dynamique de roulage du véhicule ; cette intervention sert tout d'abord à transmettre au conducteur une information relative à la situation actuelle de la conduite. Le cas échéant, il peut y avoir intervention sur la dynamique de roulage, mais on peut également utiliser les moyens pour augmenter de manière objective la sécurité de conduite en ce que par exemple on fait passer le véhicule à une distance plus grande du véhicule tiers en procédant par freinage ou par contrebraquage. Les situations de conduite dans lesquelles s'applique le procédé de l'invention, sont par exemple les changements de voie de circulation pour lesquels le véhicule équipé du procédé selon l'invention change de voie de circulation ou le véhicule étranger change de voie de 3 circulation et se rapproche du véhicule par le changement de voie de circulation. De plus, on considère également les situations de conduite dans lesquelles, ni le conducteur du véhicule, ni celui de l'autre véhicule, n'envisagent un changement de voie, mais si par exemple à cause de défaut de conduite ou autres influences telles que le vent latéral, la distance entre les véhicules passe en dessous d'une valeur minimale acceptée. Selon une première caractéristique de l'invention, en cas de passage en dessous de la distance minimale, on actionne un actionneur du véhicule qui génère un couple de lacet, c'est-à-dire un couple autour de l'axe � vertical � du véhicule. Cela se fait par exemple à l'aide d'une opération de freinage asymétrique, exécutée automatiquement ou si le véhicule dispose d'un système de direction active, l'intervention peut consister à appliquer automatiquement un angle complémentaire à l'angle de direction ou de braquage prédéfini par le conducteur. Dans le cas d'une opération de freinage exécutée automatiquement, les freins de roue sont de préférence actionnés par exemple en appliquant des couples de freinage de niveaux différents aux roues du côté gauche et à celles du côté droit du véhicule. On peut envisager également de générer une différence de couple par des organes de couplage actif sur les roues droites et les roues gauches du véhicule en répartissant par exemple le couple de freinage motorisé par des organes de couplage actif agissant sur les roues droites et les roues gauches du véhicule. D'autres organes de couplage actif peuvent également s'utiliser pour les couples d'entraînement moteur par une répartition asymétrique entre les roues gauches et les roues droites du véhicule pour générer un couple de lacet. En appliquant un couple de lacet, on réaligne l'axe longitudinal du véhicule sur la direction de déplacement ce qui est perçu par le conducteur. On génère de préférence le couple de lacet pour que le véhicule tende à s'éloigner de l'autre véhicule (véhicule tiers). Cela correspond aussi à la réaction normale du conducteur qui veut s'écarter du véhicule tiers par un mouvement de braquage approprié. Par l'intervention sur le couple de lacet, le conducteur aura l'impression d'être réveillé par une répulsion magnétique entre son 4 véhicule et le véhicule tiers. Si le rapprochement se poursuit, pour solliciter le conducteur de la nécessité d'une contreréaction, il peut être avantageux de faire dépendre l'amplitude du couple de l'écart transversal entre les véhicules, si bien qu'à mesure que les véhicules se rapprochent, on génère un couple d'amplitude plus importante réalisant ainsi une relation réciproque entre la distance et le couple généré. En variante ou en plus de l'augmentation du couple, il est également possible de concevoir l'évolution du couple pour rendre le conducteur conscient d'une manière très particulière de la nécessité de la situation, par exemple, en appliquant un couple de manière pulsée. En particulier, dans le cas d'une opération de freinage pour générer un couple de lacet, il y a également décélération du véhicule ce qui n'est toutefois pas souhaité dans tous les cas et que l'on peut compenser avantageusement par l'application d'un couple de cardan, plus important agissant sur un arbre à cardan du véhicule. En principe, pour compenser la décélération, on peut envisager toutes les possibilités pour augmenter le couple d'entraînement appliqué au véhicule. Dans le cas d'un véhicule équipé d'un système de guidage actif permettant de générer un angle de guidage supplémentaire dans le système de guidage, on peut également obtenir le couple de lacet en appliquant un tel angle de guidage supplémentaire. Pour cela, la commande automatique du système de guidage actif, applique un angle de guidage supplémentaire aux roues directrices du véhicule (les roues avant directrices et/ou les roues arrière directrices) et cet angle supplémentaire est ajouté à l'angle de guidage donné par le conducteur. Le braquage supplémentaire des roues directrices se traduit également par une rotation autour de l'axe vertical du véhicule et ainsi par un mouvement de lacet perçu par le conducteur. De tels systèmes de guidage actif comportent en général une colonne de direction en deux parties avec interposition d'une transmission de guidage supplémentaire pour appliquer l'angle de guidage supplémentaire au système de direction. Dans le cas d'un rapprochement latéral non autorisé d'au moins deux véhicules circulant pratiquement en parallèle, selon une seconde caractéristique de l'invention, on influence le véhicule en générant un couple de guidage supplémentaire, perceptible par le conducteur au niveau du volant. Si l'on dépasse la distance latérale minimale, on génère un couple de guidage supplémentaire 5 correspondant dans le système de guidage du véhicule, notamment en opposant une plus grande résistance au volant de direction pour les mouvements de direction vers le véhicule tiers. Le conducteur recevra de cette manière une information qui l'informe de la situation de danger en cas de mouvement de guidage vers le véhicule tiers. En revanche, le couple de guidage ne sera pas augmenté pour la direction de guidage opposée, c'est-à-dire celle en allant en s'écartant du véhicule tiers ; le cas échéant, le couple de guidage est même diminué dans cette direction de guidage pour mettre encore plus en évidence la différence entre la direction de guidage à éviter et celle qu'il faut préférer. Le couple de guidage dans le cas d'un rapprochement latéral non autorisé entre le véhicule et un véhicule tiers ou véhicule étranger, est de préférence généré dans un système de guidage équipé d'un servomoteur électrique pour assister la direction. Le servomoteur électrique permet d'injecter le couple de guidage supplémentaire dans le système de guidage. Selon un autre développement avantageux, on combine le couple de lacet et le couple de guidage. Cela se fait notamment en ce que dans une première phase, on applique tout d'abord un couple de guidage et dans une seconde phase suivante, on applique en plus ou en variante un couple de lacet. Comme le fait de générer le couple de guidage ne produit aucune modification directe de la situation de conduite, mais est perçu par le conducteur qui tient le volant, et est aussi senti lorsqu'il braque en direction du véhicule tiers, l'action dans la première phase n'entraîne aucune détérioration du confort. Ce n'est que dans la seconde phase suivante, qu'en plus ou en variante, on génère un couple de lacet perceptible par le conducteur sans avoir à actionner le volant. Cette seconde phase en lancée notamment lorsque le rapprochement entre les véhicules se poursuit. Ainsi, au début de la première phase et de la seconde phase, on a des valeurs de distance limite, différentes pour la distance latérale entre le véhicule et le 6 véhicule tiers ; la première phase commence pour une distance latérale relativement grande et la seconde phase pour une distance latérale relativement petite. On génère aussi le couple (à la fois le couple de lacet par une manoeuvre de freinage ou de direction et aussi le couple de braquage) de préférence si les deux véhicules ne circulent pas directement côte à côte, mais s'il y a entre le véhicule et le véhicule tiers, en plus une distance axiale dans la mesure où cette distance axiale passe en dessous d'une valeur de seuil. Ainsi, on tient compte de situations de conduite dans lesquelles un véhicule tiers se rapproche à une vitesse plus élevée et dans laquelle le conducteur voudrait faire passer son véhicule sur la voie de circulation du véhicule qui se rapproche malgré le risque de collision. Un autre critère permet de tenir compte de la différence de la vitesse entre celle du véhicule et celle du véhicule tiers ; en cas de dépassement d'une différence de vitesse limite, on génère un couple ou on augmente le couple. On génère le couple soit de manière continue, soit de manière discontinue, par exemple sous la forme d'impulsions. En principe, on peut également générer le couple en fonction de la distance, par exemple pour appliquer pour de grandes distances latérales, un couple en continu pour des raisons de confort et qu'à mesure que l'on se rapproche, le couple est généré de manière discontinue pour attirer l'attention du conducteur sur le risque croissant de collision. Le dépassement vers le bas d'une distance minimale entre les véhicules est, le cas échéant, d'abord indiqué par un signal avertisseur avant de générer un couple perceptible par le conducteur. Enfin, il est avantageux d'arrêter la génération automatique du couple si le conducteur exécute une manoeuvre correspondant en particulier à une action pour accorder la génération du couple. Dans le cas d'un couple de guidage, cela signifie que le conducteur a fait tourner le volant contre la résistance augmentée au-delà de ce que générait le volant avec l'application du couple de braquage supplémentaire. Egalement dans le cas d'un couple de lacet obtenu par un couple de freinage ou un couple d'entraînement ou en 7 générant un angle combiné, une concordance est possible, notamment par l'actionnement de la direction. De plus, on peut également exploiter d'autres interventions du conducteur comme signifiant la concordance et arrêter le couple généré en plus, par exemple si le clignotant est actionné ou si une touche supplémentaire est actionnée. Les procédés selon l'invention sont de manière générale exécutés dans des appareils de régulation ou de commande équipant le véhicule, par exemple un appareil de commande et de régulation avec un programme de stabilité électronique (système ESP). Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre schématiquement un changement de voie de circulation envisagé par un véhicule risquant d'entrer en collision avec un véhicule tiers circulant en parallèle, - la figure 2 est un schéma de structure avec des blocs de procédé pour décrire le déroulement du procédé, - la figure 3 est un schéma montrant la courbe du couple généré automatiquement dans le véhicule en cas de rapprochement latéral du véhicule et d'un véhicule tiers. Description de modes de réalisation La figure 1 montre une situation de conduite correspondant à une manoeuvre de dépassement d'un premier véhicule 1 circulant sur la voie de gauche 3 et dépassant un véhicule tiers 2 circulant sur la voie de droite 4. Les deux véhicules 1, 2 se déplacent dans la même direction ; le véhicule 1 circule à la vitesse vl et le véhicule 2 à la vitesse v2. Le véhicule 1 fait un petit angle a par rapport à la direction de la chaussée. Le véhicule 1 est en cours de passer de la voie de gauche 3 pour revenir dans la voie de droite 4. Le véhicule 1 est équipé de capteurs d'environnement 5 tels que par exemple des capteurs radar, des capteurs vidéo, des capteurs à ultrasons ou des capteurs lidar, pour détecter et exploiter le champ environnant du véhicule et pouvoir déterminer la trajectoire et les obstacles sur la trajectoire du véhicule. Les capteurs d'environnement sont de 8 préférence réalisés pour détecter des objets situés dans un certain rayon, sur tous les côtés du véhicule. Pour éviter en cas de changement de voie, une collision entre le véhicule 1 et le véhicule tiers 2, si le conducteur du véhicule 1 n'a pas vu le véhicule tiers 2, en particulier au cas où le véhicule tiers 2 se trouve complètement dans l'angle mort du rétroviseur du véhicule 1, alors en cas de passage en dessous d'une distance latérale minimale du véhicule 1 par rapport au véhicule tiers 2, un couple est généré dans le véhicule 1 qui agit sur le véhicule, sur un composant du véhicule ou sur un groupe de composants du véhicule et qui est perçu par le conducteur. Ce couple est d'une part un couple de direction généré par l'intermédiaire du guidage EPS (guidage à assistance électrique) dans un servomoteur électrique et d'autre part, il s'agit d'un couple de lacet généré par une action de freinage sur les roues du véhicule ou la ligne de transmission par l'intermédiaire d'un organe de couplage actif pour répartir les couples entre les roues du véhicule. Le couple de lacet peut en outre être le résultat de l'application d'un angle de direction supplémentaire dans le cas de systèmes de guidage actif. La conduite du procédé est présentée dans l'image de structure représentée à la figure 2. Tout d'abord, à l'aide des capteurs d'environnement 10, 11, 12, 13 faisant partie des capteurs d'environnement du véhicule, on détermine les données de l'environnement en particulier, on détermine si un véhicule tiers se trouve dans le rayon de saisie des capteurs d'environnement. Dans le bloc 14, suivant, on fusionne les données des capteurs et ensuite dans le bloc 15, on détecte la situation. On détermine ainsi si au moins un véhicule tiers se déplace parallèlement au véhicule et se situe à une distance latérale minimale en dessous de laquelle il faut lancer le procédé. La distance axiale entre les véhicules peut également être prise en compte ; dans la mesure où la distance axiale se situe également à l'intérieur de la distance minimale, on exécute le procédé. Dans le bloc 16, suivant, on calcule la trajectoire de consigne que le véhicule doit suivre pour éviter une collision avec le véhicule tiers. Ensuite, dans le bloc 17, on détermine le couple du véhicule qui est soit le couple de guidage généré par un servomoteur 9 électrique, soit un couple de lacet généré par des forces de freinage différentes appliquées aux roues du côté gauche et du côté droit du véhicule ou par un angle de guidage supplémentaire dans le cas d'un système de guidage actif. Les blocs 14, 15, 16, 17 sont réalisés de préférence dans un appareil de régulation de commande équipant le véhicule. Selon un mode de réalisation préférentiel, au cours d'une première phase, on génère tout d'abord un couple de guidage supplémentaire par l'intermédiaire du servomoteur électrique et dans la seconde phase suivante, si le rapprochement latéral se poursuit entre les véhicules, on génère en plus ou en variante, un couple de lacet. Ce couplage entre les moyens générant les couples différents se fait par un bloc 18 qui représente en principe une stratégie de procédé de même type que celle de la figure 2 mais appliquée à la génération du couple de lacet. On décrira ci-après tout d'abord le procédé pour générer un couple de guidage supplémentaire. Ce couple de guidage supplémentaire est calculé dans le bloc 17 ce qui se traduit dans le bloc suivant 19, par une action sur le couple de guidage par la mise en oeuvre du servomoteur électrique du système de guidage. Dans la suite, on applique au système de guidage EPS, le couple de guidage supplémentaire selon le bloc 20 ; ce couple supplémentaire est fourni par le servomoteur électrique du système de guidage. Dans le bloc suivant 21, on fait un contrôle de plausibilité. Le bloc 21 reçoit des informations concernant le couple de guidage calculé provenant du bloc 17 ainsi que des informations concernant notamment l'actionnement par le conducteur provenant d'un bloc 22 par exemple la commande du clignotant ainsi que les grandeurs d'état du véhicule telles que l'angle de braquage, le couple de braquage, la vitesse angulaire de direction, etc.. Dans la mesure où le bloc 21 constate que le calcul du couple de guidage supplémentaire du bloc 17 ne correspond pas à l'actionnement par le conducteur ou aux grandeurs d'état du bloc 22, par exemple à cause d'un surdimensionnement par le conducteur, on arrête l'application du couple de guidage supplémentaire. 10 Au cours d'une seconde phase suivante, le rapprochement latéral des deux véhicules se poursuit, et on génère un couple de lacet en plus ou en remplacement du couple de guidage supplémentaire. Cela se fait par le couplage dans le bloc 18 ; on génère le couple de lacet en principe de façon analogue au couple de guidage supplémentaire. Lorsqu'on génère le couple de lacet, les capteurs d'environnement 10-13 déterminent la distance latérale et la distance axiale entre les véhicules et ensuite dans le bloc 14, on fusionne les données fournies par les capteurs et dans le bloc 15, on détecte et on exploite la situation de conduite actuelle. Puis, dans le bloc 16, on calcule de façon constructive une trajectoire de consigne pour le véhicule. Dans le bloc 17, on calcule un couple de lacet correspondant pour le véhicule ; ce couple est généré par l'actionnement des freins de roue dans le bloc 19, ce qui se traduit selon le bloc 20, par une action de freinage. Le contrôle de plausibilité se fait de nouveau par le bloc 21 qui compare les données du bloc 17 avec le calcul du couple de lacet du véhicule obtenu à partir des données du bloc 22 en tenant compte des informations concernant les actions du conducteur et les grandeurs d'état actuelles du véhicule. En variante à la génération du couple de lacet du véhicule, une action sur les freins selon le bloc 19, permet également de générer un couple de lacet par un angle de guidage supplémentaire dans le cas d'un système de guidage actif. La figure 3 montre la courbe caractéristique représentant le couple M en fonction de la distance latérale (d). Le couple M est le couple de guidage supplémentaire ou le couple de lacet généré automatiquement par une installation d'actionnement appropriée en cas de rapprochement du véhicule par rapport au véhicule tiers. Lorsque la distance entre le véhicule et le véhicule tiers correspond à la flèche 30, les véhicules sont suffisamment écartés latéralement pour émettre tout d'abord seulement un avertissement de collision dans le véhicule par exemple par un moyen acoustique, optique ou haptique, tel que par exemple en faisant vibrer le volant de direction. Si la distance latérale continue de diminuer selon la flèche 31, on commence à générer le couple pour donner une indication au conducteur et l'avertir du risque de collision. Le couple M augmente tout d'abord de façon continue, sensiblement de façon linéaire et à mesure que les véhicules se rapprochent, cela se traduit par une augmentation progressive. Le couple est limité à une valeur maximale pour permettre au conducteur de dépasser par une manoeuvre, le couple généré. De plus, la génération du couple sera coupée. Suivant une caractéristique, on génère le couple pour que le véhicule s'écarte de l'autre véhicule (2). Suivant une autre caractéristique, l'amplitude du couple généré est inversement proportionnelle à la distance, notamment à la distance transversale entre le véhicule (1) et l'autre véhicule (2). En principe, on peut envisager différentes courbes de développement de couple. Comme alternative à la combinaison décrite ci-dessus entre au moins une augmentation pratiquement linéaire et une augmentation progressive, on peut également prévoir une augmentation exclusivement linéaire ou une augmentation exclusivement non linéaire, notamment une augmentation progressive.20 NOMENCLATURE DES COMPOSANTS PRINCIPAUX 1 premier véhicule 2 véhicule tiers 3 voie de circulation 4 voie de circulation 5 capteurs d'environnement 10, 11, 12, 13 capteurs d'environnement 14 blocs représentant l'exécution du procédé vl vitesse du premier véhicule v2 vitesse du second véhicule15 REVENDICATIONS1 °) Procédé de réglage d'un actionneur influençant la dynamique de roulage d'un véhicule (1) en fonction de signaux fournis par des capteurs d'environnement (5), procédé caractérisé en ce qu' avec les capteurs d'environnement (5), on détermine la distance latérale du véhicule par rapport à un autre véhicule (2), et au cas où l'on passe en dessous d'une distance minimale, l'actionneur du véhicule (1) est activé pour générer un couple de lacet agissant sur le véhicule (1) . 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on génère le couple de lacet par une action automatique de freinage. 3°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la décélération du véhicule produite par l'action de freinage, est compensée par un plus fort couple de cardan agissant dans l'arbre à cardan du véhicule (1). 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couple de lacet est généré par l'application d'un angle de braquage supplémentaire dans le système de guidage actif du véhicule (1). 5°) Procédé de réglage d'un actionneur influençant la dynamique de roulage d'un véhicule automobile (1) en fonction de signaux fournis par des capteurs d'environnement (5), notamment selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la distance latérale du véhicule par rapport à un autre véhicule (2) par les capteurs d'environnement (5), et au cas où l'on passe en dessous d'une distance latérale minimale, un couple est généré dans le système de direction du véhicule (1) pour agir sur le volant. 14 6°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le couple de direction est généré par un servomoteur électrique du système de direction. 7°) Procédé selon la revendication 1 et l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que dans une première phase, on génère tout d'abord un couple de direction et dans une seconde phase consécutive, on génère un couple de lacet en 10 plus ou en variante du couple de direction. 8°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on génère le couple pour que le véhicule s'écarte de l'autre véhicule (2). 15 9°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on génère le couple si l'autre véhicule (2) se trouve en plus de la distance latérale également à une distance axiale derrière le véhicule 20 (1), dans la mesure où la distance axiale est inférieure à une valeur de seuil. 10°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 25 l'amplitude du couple généré est inversement proportionnelle à la distance, notamment à la distance transversale entre le véhicule (1) et l'autre véhicule (2). 11 °) Procédé selon la revendication 1, 30 caractérisé en ce qu' on génère le couple (17) en continu. 12°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' 15 on génère le couple (17) de manière discontinue, notamment de façon pulsée. 13°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' en cas de dépassement vers le bas de la distance latérale minimale entre les véhicules (1, 2), on génère un signal avertisseur. 14°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on arrête la génération automatique du couple (17) si le conducteur exécute une action dominant la génération du couple (17) par l'intermédiaire d'une installation d'actionnement. 15°) Appareil de régulation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 14, ainsi que système de guidage équipé d'un servomoteur électrique pour un véhicule (1) équipé d'un tel appareil de régulation ou de commande et système de guidage actif d'un véhicule ainsi que système de freins pour la commande individuelle des freins du véhicule par un appareil de régulation ou de commande. 30