Brevet FR3008670A1 — publié le 20150123

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif régulateur de distance pour des véhicules automobiles comportant un appareil de localisation pour mesurer les distances par rapport à des véhicules en amont, un système d'actionneurs pour intervenir sur le guidage longitudi- nal du propre véhicule et une installation de commande électronique pour commander le système d'actionneur et réguler la distance par rapport à un véhicule qui précède sur la propre voie de circulation sur une distance de consigne. Etat de la technique Dans les régulateurs de distance connus du type ci-dessus, on modifie la distance de consigne en fonction de la vitesse pour que le propre véhicule suive le véhicule qui précède à une distance calculée selon un temps fixe. Cette distance en temps, c'est-à-dire l'intervalle de temps est en général prédéfini par l'utilisateur dans certaines limites. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un dispositif régulateur de distance assurant un meilleur confort de circulation et une meilleure sécurité de conduite, notamment dans le cas de voies de circula- tion de largeur réduite. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif régulateur de distances entre des véhicules du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'installation de commande comporte un mode de voie latérale dans le- quel la distance de consigne est modifiée en fonction de la distance mesu- rée par rapport à un véhicule circulant sur une voie latérale. Sur les chaussées à plusieurs voies, on peut avoir des voies de circulation de largeur réduite. Par exemple au niveau de chantier, souvent la bande gauche et le cas échéant la bande médiane (voie de circula- tion) sont réduites en largeur. Cela se traduit par des écartements latéraux significativement réduits entre des véhicules circulant côte à côte. Or, une circulation de véhicules très rapprochés pendant une durée longue demande beaucoup d'attention aux conducteurs. Cela se traduit par une fatigue rapide et augmente ainsi le risque d'accidents. Le passager à côté du conducteur perçoit également de telles situations comme dangereuses et désagréables, notamment à côté d'un camion. L'invention définie ci-dessus permet dans de telles conditions de commuter sur le mode de voie latérale ou voies auxiliaires consistant à augmenter la distance de consigne par rapport au véhicule qui précède le propre véhicule pour que celui-ci reste derrière le véhicule circulant sur la voie latérale ou encore pour que la distance entre les véhicules sur la propre voie et sur la voie latérale soit suffisamment grande, c'est-à-dire pour que la distance de consignes soit choisie suffisamment grande pour que le propre véhicule ne circule pas à côté d'un véhicule circulant sur la voie latérale, mais circule en position décalée. Cela permet de réduire considérablement la durée pendant laquelle le propre véhicule circule à côté d'un véhicule sur la voie auxiliaire, pour réduire les inconvénients de confort du conducteur et des passagers du véhicule. De façon préférentielle, le régulateur de distance est en me- sure en utilisant des capteurs d'infrastructure de reconnaître si la voie de circulation utilisée par le propre véhicule va rétrécir. Si une voie de circulation réduite a été constatée, le régulateur de distance commute alors automatiquement le mode de voie latérale. Toutefois, le mode de voie latérale ou voie auxiliaire peut être activé de préférence à la condition que la vitesse du propre véhicule dépasse une valeur minimale. On évite ainsi qu'en circulant à très faible vitesse, par exemple dans des zones de chantier, la distance d'un véhicule à l'autre ne soit augmentée inutilement. L'appareil de localisation est en général un capteur radar permettant non seulement de mesurer les distances, mais également les vitesses relatives des véhicules qui précèdent. A l'aide de telles données d'information le régulateur de distance peut calculer le temps qu'il faudrait pour dépasser un véhicule circulant sur la voie latérale. Si la durée prévi- sionnelle de la phase de dépassement est supérieure à une durée maximale prédéfinie, le régulateur de distance décide, en mode de fonctionnement sur la voie latérale, que la phase de dépassement ne soit lancée que si la distance entre le véhicule qui précède sur la propre voie et le véhicule sur la voie latérale est à un niveau tel que l'opération de dépassement puisse être terminée sans passer en-dessous de la valeur minimale définie de la distance par rapport au véhicule qui précède sur la propre voie. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un dispositif de régulation de distance de véhicules au- tomobiles selon l'invention représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma par blocs d'un dispositif régulateur de distance selon l'invention, - la figure 2-4 montre des cas de conduite pour expliciter le fonctionne- ment du dispositif régulateur de distance, et - la figure 5 montre un ordinogramme expliquant le fonctionnement du dispositif régulateur de distance. Description d'un mode de réalisation La figure 1 montre un dispositif de régulation de distance pour un véhicule automobile comportant un appareil de localisation 10 tel que par exemple un capteur radar intégré à l'avant du véhicule et servant à mesurer la distance et la vitesse relatives de véhicules circulant en amont sur la même voie de circulation ou sur une voie latérale. En plus, la figure montre des capteurs d'infrastructure 12 permettant de détecter la largeur de la voie de circulation empruntée par le propre véhicule. Ces capteurs d'infrastructure sont constitués par exemple par des systèmes vidéo et d'exploitation d'images permettant de reconnaître les marquages sur les voies de circulation. Au choix ou en plus, les cap- teurs d'infrastructures peuvent également comporter un système de naviga- tion et de communication qui permet de détecter si le propre véhicule traverse à un certain moment un chantier dans lequel habituellement la voie de gauche ou (dans le cas de chaussée à trois voies) la voie médiane et la voie gauche sont réduites en largeur. Comme l'appareil de localisation 10 a un certain pouvoir de résolution angulaire, il peut en outre déterminer si une voie auxiliaire droite (dans les pays dans lesquels la circulation se fait à droite) existe et est empruntée par des véhicules circulant dans la même direction. Cela permet ensuite de déterminer si le propre véhicule circule sur la voie gauche de largeur réduite ou sur la voie médiane. La voie de cir- culation de largeur réduite peut se détecter par des capteurs installés laté- ralement sur le véhicule ou sur le côté et mesurant, sur le segment traversé, les véhicules qui dépassent sur les voies auxiliaires. Si cette distance descend pendant un certain temps ou pour un nombre déterminé de véhicules, sous le seuil, cela correspond à la détection d'une réduction de lar- geur de voie. Inversement, on constate que la largeur de voie est normale si la distance latérale moyenne d'un certain nombre de véhicules en circulation dépasse un seuil. Cela permet de distinguer à la fois le nombre de véhicules qui passent et aussi les seuils de la largeur de la voie latérale, réduite ou normale. Les données fournies par l'appareil de localisation 10 et les capteurs d'infrastructure 12 sont transmises à une installation de commande électronique 14 constituée par exemple par un ou plusieurs microprocesseurs qui traitent ensuite les données. En fonction du résultat de l'exploitation, l'installation de commande 14 agit sur un système d'actionneurs 16 qui interviennent sur le système d'entrainement et/ ou le système de freinage du propre véhicule et influencent ainsi la conduite longitudinale du propre véhicule, c'est-à-dire sa vitesse et son accélération. L'installation de commande 14 implémente deux modes de fonctionnement différents, à savoir le mode normal 18 et le mode de voie latérale 20. A l'aide des données fournies par l'appareil de localisation 10 et les capteurs d'infrastructure 12, une unité de décision 22 décide dans lequel des deux modes fonctionnent le dispositif régulateur de distance. Si les données fournies par les capteurs indiquent que la voie de circulation utilisée par le propre véhicule a au moins une certaine largeur correspondant à la largeur normale de la voie de circulation, le régulateur fonctionne en mode normal 18. Dans ce mode, les actions sur le système de guidage longitudinal sont commandées pour que si, sur la propre voie, il y a un véhicule en amont, ce véhicule sera suivi à un intervalle de temps prédéfini par le conducteur du véhicule (intervalle de temps). En d'autres termes, la dis- tance par rapport au véhicule qui précède sera régulée sur une distance de consigne Ds déterminée par la vitesse V du propre véhicule et l'intervalle de temps z choisi par l'utilisateur (Ds=V*T). Si l'unité de décision 22 constate en revanche que le propre véhicule circule sur une voie de largeur réduite, le régulateur de distance fonctionnera en mode de voie latérale 20. Le comportement du régulateur de distance sera explicité ci-après à l'aide des figures 2 à 4. La figure 2 est une vue en plan d'un véhicule 24 équipé du dispositif régulateur de distance selon l'invention ; ce véhicule sera appelé ci-après « propre véhicule ». L'appareil de localisation 10 est représenté symboliquement dans la partie frontale du véhicule 24. Le propre véhicule 24 circule sur une chaussée 26 à deux voies ; il circule sur la voie de gauche 28 qui a une largeur normale. Sur la voie de circulation à gauche 28 il y a en outre un véhicule 30 en amont, localisé par le capteur-radar du propre véhicule 24. Le régulateur de distance fonctionne en mode normal 18 et intervient sur la conduite longitudinale du propre véhicule 24 pour que celui-ci respecte une distance de consigne Ds définie par l'intervalle de temps, par rapport au véhicule 30 qui précède. Sur la voie latérale (droite) 32 il y a un autre véhicule 34 qui circule et se trouve sensiblement à la même hauteur que le propre véhicule 24. Les véhicules 30 et 34 circulent sensiblement à la même vitesse de sorte qu'en mode normal le régulateur de distance fait que le propre véhicule 24 circule pendant une durée prolongée à côté du véhicule 34. Mais comme la voie de circulation 28 a une largeur normale, cette situation est en général considérée comme dérangeante ou dangereuse par les passagers du propre véhicule 24. La figure 3 montre en revanche une situation dans laquelle les voies de circulation 28 et 32 de la chaussée 26 sont rétrécies comme cela est fréquemment le cas au passage de chantiers. En particulier, la voie de gauche 28 empruntée par le propre véhicule 24 a une largeur réduite de manière significative. Le propre véhicule 24 se trouve toutefois derrière le véhicule 34 circulant sur la voie latérale droite 32 de sorte que ce véhicule 34 sera localisé par le capteur radar du dispositif régulateur de distance. De même, le capteur radar localise le véhicule 30 qui circule en amont sur la propre voie de circulation. L'unité de décision 22 a reconnu que la voie de circulation 28 empruntée par le propre véhicule 24 est réduite en largeur et c'est pourquoi le régulateur de distance est commuté sur le mode de voie latérale 20. Dans ce mode de voie latérale on aura toutefois d'abord la même distance de consigne Ds qu'en mode normal. Mais on suppose que la vitesse du véhicule 30 en amont n'est que très légèrement supérieure à celle du véhicule 34 circulant sur la voie de circulation auxiliaire 32. La distance Da mesurée entre le propre véhicule 24 et le véhicule 30 qui précède est supérieure à la distance de consigne Ds. En mode de fonctionnement normal, le propre véhicule 24 conserverait tout d'abord une vitesse relative élevée et se rapprocherait plus du véhicule 30 qui précède. En mode de voie latérale, à l'aide de la distance mesurée Db entre le propre véhicule 24 et le véhicule 34 circulant sur la voie latérale et à l'aide des vitesses relatives mesurées des véhicules 30 et 34, l'unité de décision 22 fixe la durée prévisible T de la phase de dépassement, c'est-à-dire le temps nécessaire au propre véhicule 24 pour dépasser le véhicule 34 et pour se trouver au-delà de celui-ci. On tient compte pour cela de ce que le propre véhicule 24 ne peut pas circuler de façon plus rapprochée du véhicule en amont 34 que jusqu'à la distance de consigne Ds et en tous les cas il ne peut pas se rapprocher du véhicule d'une distance minimale prédéterminée Dmin. Mais comme le véhicule 30 circule à peine plus rapide- ment que le véhicule 34, la durée T de la phase de dépassement sera relativement grande de sorte que le propre véhicule 34 devrait circuler ainsi longtemps, pratiquement à la même hauteur, à côté du véhicule 34. Pour éviter cette situation dans le cas de la figure 3, on augmente la distance de consigne Ds pour que le propre véhicule 24 reste derrière le véhicule 34 cir- culant sur la voie latérale et ne se rapproche de celui-ci que jusqu'à la dis- tance prédéfinie D1 : Ds = Da - Db + D 1. La figure 3 montre cette situation dans laquelle le propre véhicule 24 suit le véhicule 34 à cette distance D 1. Ce comportement de régulation évite que les véhicules 24 et 34 circulent côte à côte. En même temps, pour un certain changement du guidage de la circulation sur une voie, cela facilite l'imbrication selon le principe de la tirette. Pour cela il est avantageux que le mode de voie latérale soit implémenté non seulement pour la voie latérale droite, mais également pour la voie latérale gauche (par exemple dans le cas de véhicules qui se dépassent). La figure 4 montre la situation à un instant ultérieur lorsque le véhicule 30 est plus éloigné devant le véhicule 34 circulant sur la voie auxiliaire de sorte qu'entre les deux véhicules on a un intervalle suffisamment grand que le propre véhicule 24 peut utiliser sans se trouver à côté du véhicule 34. Quantitativement, cela signifie que la distance Da entre le propre véhicule 24 et le véhicule qui précède 30 est supérieure à la somme de la distance minimale Dmin, la distance Db par rapport au véhicule 30 en aval sur la voie de circulation auxiliaire et une distance déterminée D2. Cette distance D2 est prédéfinie de manière fixe ; elle est lé- gèrement supérieure aux deux longueurs caractéristiques de véhicule. Si la distance entre le bord arrière du véhicule 34 et le bord avant du propre véhicule 24 est égale à D2, comme cela est indiqué en traits interrompus à la figure 4, le propre véhicule 24 aura totalement dépassé le véhicule 34 et ne se trouvera plus à côté du véhicule 34. Si la distance Da correspond à la condition ci-dessus, le ré- gulateur de distance décide en mode de voie latérale que le véhicule 34 peut être dépassé sans risque. Le propre véhicule 24 sera ainsi accéléré pour dépasser le véhicule 34 et ne se trouver à côté du véhicule 34 que pendant un temps relativement court. Ensuite, le propre véhicule 24 est de nouveau décéléré pour suivre le véhicule 30 qui précède à une distance de sécurité. Le cas échéant on peut passer provisoirement en-dessous de la distance de consigne Ds valable pour le mode de fonctionnement normal mais le dépassement ne doit pas passer en-dessous de la distance minimale des Dmin. Si le véhicule 30 qui précède continue de s'éloigner du véhicule 34, cela remet le propre véhicule 24 de nouveau à sa distance de consigne Ds "normale". S'il n'y a qu'un appareil de localisation tourné vers l'avant, la distance Db entre le propre véhicule 24 et le véhicule 34 ne pourra être mesurée que sur la voie auxiliaire aussi longtemps que le propre véhicule 24 se trouve encore derrière le véhicule 34. Au cours de la phase de dépasse- ment, à un certain moment le véhicule 34 disparaît du lobe de l'appareil de localisation 10. Dans l'hypothèse de vitesses constantes pour les véhicules concernés, on peut toutefois évaluer comme précédemment l'emplacement du véhicule 34. La figure 5 montre le fonctionnement du régulateur de dis- tance à l'aide d'un ordinogramme. A des intervalles de temps réguliers, dans l'étape 51 on vérifie si la voie 28 utilisée par le propre véhicule 24 diminue de largeur et s'il y a une voie auxiliaire 32 utilisée par des véhicules circulant dans la même direction. Aussi longtemps que cela n'est pas le cas, le régulateur de dis- tance reste en mode normal 18. Si un rétrécissement de voie est constaté, on vérifie dans l'étape S2 si la vitesse V du propre véhicule est supérieure à une certaine vitesse minimale Vmin qui est par exemple égale à 30 ou 40 km/h. Si cela n'est pas le cas, l'unité de décision 22 choisit le mode normal 18. On évite de cette manière que même à des vitesses très basses, par exemple dans un bouchon, les véhicules des deux voies de circulation cir- culent de manière décalée pour ne pas avoir des distances trop importantes qui allongeraient le bouchon. Si la vitesse est supérieure à Vmin et si sur la voie latérale 32 il y a un véhicule 34, l'étape S3 vérifie si la durée prévisionnelle T d'une phase de dépassement concernant le véhicule 34 serait plus longue qu'une valeur maximale déterminée Tmax. Si la durée T est inférieure à Tmax, le véhicule 34 pourra être dépassé relativement rapidement et le temps au cours duquel les véhicules 24 et 34 circulent côte à côte est d'autant plus court et ainsi acceptable. Dans ce cas, le régulateur de distance reste dans le mode normal 18. Mais si T est supérieur à Tmax, on évite une circulation côte à côte, prolongée par l'unité de décision 22 qui commute sur le mode de voie latérale 20. Dans ce mode, dans l'étape S4 on vérifie la condition (DaDb-Dmin) Si en revanche, la condition contrôlée dans l'étape S4 n'est pas remplie, alors dans l'étape S6 on fixe la distance de consigne Ds à la valeur Da-Db-D2. Cela correspond sensiblement à la position représentée en traits interrompus à la figure 4. Le propre véhicule 24 dépasse le véhicule 34 et suit le véhicule 30 qui précède à la distance Dmin. Comme le dé- but de la phase de dépassement ne peut être prévu de manière nette dans le cas de faibles différences de vitesse entre les véhicules 24 et 30, le conducteur ne pourra recevoir de signal optique, acoustique ou haptique avant qu'il n'accélère. La distance minimale Dmin peut coïncider avec la distance de consigne Ds «normale » en mode normal mais le cas échéant elle pourra également être plus faible. Dans ce dernier cas la distance de consigne sera de nouveau relevée progressivement pour passer de la distance Dmin à la distance de consigne valable pour le mode normal. La vitesse à laquelle cela se fait dépend de la différence des vitesses des véhicules 30 et 34. Selon un autre développement, Dmin est égal à la distance de consigne applicable en mode normal mais en contrôlant la condition dans l'étape S4 on ne prendra pas la valeur instantanée de la différence (Da-Db). On extrapole cette valeur à l'aide de la différence des vitesses des véhicules 30 et 34 sur une durée future qui correspond à la durée T de la phase de dépassement. Ainsi, la phase de dépassement peut commencer déjà à un instant anticipé et il est néanmoins assuré que la distance de consigne régulière par rapport au véhicule 30 qui précède ne sera pas déplacée vers le bas. L'exemple de réalisation décrit ci-dessus peut être modifié de différentes manières. C'est ainsi que par exemple on pourra utiliser la dé- tection de plusieurs véhicules sur une voie latérale ou auxiliaire ou sur plusieurs voies latérales ou auxiliaires, par exemple pour évaluer la vitesse du véhicule 34 même en cours de dépassement et/ou pour évaluer l'importance de l'intervalle entre les véhicules et vérifier si cet intervalle n'est pas trop grand. Des capteurs appropriés permettent également de mesurer la longueur du véhicule à dépasser (au moins la classe du véhicule, c'est-à-dire camion de grande longueur, camion de petite longueur ou véhicule de tourisme) pour utiliser cette valeur pour déterminer la mesure D2. En outre, on peut utiliser un capteur supplémentaire qui vé- rifie si le véhicule à dépasser a été complètement dépassé ou s'il en est arrivé à son côté avant. On peut également permettre au conducteur de commuter manuellement en mode de voie latérale ou en mode normal.35 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Appareil de localisation 12 Capteurs d'infrastructure 14 Installation de commande 16 Système d'actionneurs 18 Mode normal 20 Mode de voie latérale 22 Unité de décision 24 Véhicule 26 Chaussée unidirectionnelle à deux voies 28 Voie gauche 30 Véhicule qui précède 32 Voie latérale / Voie latérale droite 34 Véhicule Da Distance mesurée entre le propre véhicule et le véhicule qui précède Ds Distance de sécurité T Durée prévisionnelle de l'opération de dépassement Dmin Distance minimale Vmin Vitesse minimale Tmax Durée maximale S1-S6 Etapes de procédé 30 REVENDICATIONS1°) Dispositif régulateur de distance pour des véhicules automobiles comportant un appareil de localisation (10) pour mesurer les distances (Da, Db) par rapport à des véhicules (30, 34) en amont, un système d'actionneurs (16) pour intervenir sur le guidage longitudinal du propre véhicule (24) et une installation de commande électronique (14) pour commander le système d'actionneur (16) et réguler la distance (Da) par rapport à un véhicule (30) qui précède sur la propre voie de circulation sur une distance de consigne (Ds), régulateur de distance caractérisé en ce que l'installation de commande (14) comporte un mode de voie latérale (20) dans lequel la distance de consigne (Ds) est modifiée en fonction de la distance mesurée (Db) par rapport à un véhicule (34) circulant sur une voie latérale (32). 2°) Dispositif régulateur de distance selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on augmente la distance de consigne (Ds) par rapport à la distance de consigne du mode normal (18) si la différence entre la distance (Da) et un véhi- cule (30) qui précède sur la propre voie et la distance (Db) par rapport à un véhicule (34) circulant sur une voie latérale est inférieure à une valeur pré-définie. 3°) Dispositif régulateur de distance selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur prédéfinie de la différence des distances dépend de la différence des vitesse du véhicule (30) circulant sur la propre voie et celle du véhicule (34) circulant sur la voie latérale. 4°) Dispositif régulateur de distance selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il est prévu des capteurs d'infrastructure (12) détectant un rétrécissement de la voie de circulation (28) utilisée par le propre véhicule (24) et l'installation de commande (14) effectue un changement automatique dansle mode de voie auxiliaire si un rétrécissement de la voie de circulation est constaté. 5°) Dispositif régulateur de distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de commande n'effectue pas de changement automatique pour passer en mode de voie latérale aussi longtemps que la vitesse (V) du propre véhicule (24) est inférieure à une valeur minimale prédéfinie (Vmin). 6°) Dispositif régulateur de distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de commande (14) calcule en cas de localisation d'un véhicule (34) circulant sur la voie auxiliaire (32), la durée prévisionnelle (T) de l'opération de dépassement de ce véhicule (34) en tenant compte de la vi- tesse de ce véhicule (34) et de la vitesse du véhicule (30) circulant sur sa propre voie (28) et commute en mode de voie latérale (20) si la durée prévisionnelle (T) est supérieure à une valeur maximale prédéfinie (Tmax).20