Brevet FR3034389A1 — publié le 20161007

PROCEDE DE GESTION AUTOMATISEE DES MODES D'ASSISTANCE A LA CONDUITE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE. Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine des systèmes d'assistance à la conduite pour véhicules automobiles. Arrière-plan de l'invention Les systèmes d'assistance à la conduite sont désormais 10 largement répandus dans les véhicules automobiles récents et connaissent un développement rapide. On connaît par exemple les régulateurs de vitesse adaptatifs, mieux connus sous l'acronyme anglais ACC (pour « Adaptive Cruise Control » ou « Autonomous Cruise Control »). Un tel mode d'assistance 15 ajuste de manière automatique la vitesse afin de maintenir un intervalle de sécurité constant avec le véhicule précédant l'utilisateur à partir des informations recueillis sur ce véhicule (notamment la distance et la vitesse d'approche) à l'aide d'un ou plusieurs capteurs de type radar, lidar ou infrarouge. 20 On connaît également, notamment de la demande de brevet américaine US 2013/0096767, des systèmes dynamiques antifranchissement involontaire de ligne. Ces derniers, désignés généralement sous les acronymes ALKA (pour « Active Lane Keep Assist »), LKAS (pour « Lane Keep Assistance System), ALA (pour 25 « Active Lane Assist) ou encore ALC (pour « Active Lane Control ») détectent les lignes de marquages au sol à l'aide de capteurs et/ou de caméras optiques, et interviennent dynamiquement sur le véhicule lorsque ce dernier s'écarte de sa voie de circulation. Dans un tel cas de figure, le système d'assistance à la conduite va alors corriger 30 automatiquement la direction du véhicule et/ou activer le freinage. Les modes d'assistance à la conduite évoqués ci-avant sont activables chacun de manière indépendante par l'intermédiaire d'un bouton de commande dédié, situé par exemple sur le volant, sur un 3034389 2 bras de commande sous-volant ou bien encore sur la planche de bord du véhicule. Récemment, de nouveaux systèmes d'assistance à la conduite ont fait leur apparition dans les véhicules automobiles haut de gamme. 5 Tel est notamment le cas des assistants de conduite en embouteillage (plus connus sous l'acronyme anglais TJC pour « Traffic Jam Chauffeur ») destinés à soulager le conducteur dans des situations de trafic dense ou de bouchon (vitesse inférieure à 50/70 km/h) sur des routes à chaussées séparées (autoroutes et voies rapides). Ces derniers sont capables de réguler automatiquement la vitesse jusqu'à l'arrêt afin de maintenir une distance voulue avec le véhicule précédant tout en assurant le contrôle de la direction, de sorte que le conducteur peut lâcher le volant et les pédales pour vaquer à d'autres activités. On peut également citer les systèmes d'assistance à la conduite 15 sur autoroute communément désignés sous les acronymes HAD (pour « Highway Automated Driving ») ou AHDA (pour « Automatic Highway Driving Assist ») et aptes à délester entièrement le conducteur dans des situations de trafic fluide (vitesse proche de la limite réglementaire) sur des routes à chaussées séparées. 20 A l'usage, la multiplication de ces modes d'assistance à la conduite activables séparément a tendance à « perdre » les utilisateurs qui renoncent souvent à les utiliser faute de savoir sélectionner le mode adéquat en fonction des circonstances. 25 Objet et résumé de l'invention La présente invention vise donc à simplifier la gestion de l'activation des différents modes d'assistance à la conduite d'un véhicule automobile. Elle propose à cet effet un procédé de gestion automatisée de 30 modes d'assistance à la conduite d'un véhicule automobile comportant successivement les étapes suivantes : - vérification de la présence des mains du conducteur sur le volant et de celle de ses pieds sur les pédales ; 3034389 3 - détermination, en cas d'absence des mains sur le volant et/ou des pieds sur les pédales, du ou des modes d'assistance à la conduite potentiellement activables en fonction d'un contexte de conduite ; et 5 - activation automatique d'un mode d'assistance à la conduite parmi ceux potentiellement activables. Le procédé selon l'invention permet ainsi de décharger le conducteur de la gestion des différents modes d'assistance à la conduite que peut comporter un véhicule automobile. 10 Contrairement aux solutions actuelles, celui-ci n'a donc plus besoin de mémoriser les champs d'application respectifs des modes d'assistance ni de maîtriser leurs différents moyens d'activation. Lorsque qu'il désire être assisté dans sa conduite, il lui suffit simplement de retirer ses mains du volant ou bien ses pieds des pédales pour entrainer l'activation automatique du mode d'assistance le plus adéquat en fonction du contexte de conduite actuel. Avantageusement, le mode d'assistance activé est celui offrant un niveau de délégation le plus élevé. Le niveau de délégation est par exemple évalué en fonction du nombre de tâches de conduite (par exemple contrôle latérale, contrôle longitudinale et/ou supervision du véhicule) restant à la charge du conducteur. Moins le nombre de tâches de conduites restant à la charge du conducteur est important, plus le niveau de délégation est élevé. Selon des caractéristiques préférées de l'invention, prises seules ou en combinaison : - ledit procédé comporte après la dite étape d'activation, une étape d'affichage d'un message visuel informatif indiquant le mode d'assistance activé ainsi que les taches de conduite dont le conducteur est délesté et celles restant éventuellement à sa charge ; - ledit message informatif est affiché sous la forme d'un pictogramme lumineux ; - ledit message informatif est affiché sur l'écran du dispositif d'info-divertissement du véhicule ; 3034389 4 - ledit procédé comporte après la dite étape d'activation, une étape de génération d'une alerte à l'attention du conducteur pour lui signifier la nécessité d'une reprise en mains immédiate du volant, cette étape n'étant mise en oeuvre que si le mode d'assistance activé 5 ne gère pas le déplacement latéral du véhicule et que le conducteur n'a pas ses mains sur le volant ; - ladite étape de génération d'alerte comprend l'émission d'un message visuel s'affichant sur un écran intégré au combiné d'instruments du véhicule ; 10 - ladite étape de génération d'alerte comprend l'émission d'un signal acoustique ; - le mode d'assistance à la conduite éventuellement en cours est désactivé après ladite étape de vérification lorsque le conducteur a les mains sur le volant et les pieds sur les pédales ; 15 - la détection de la présence des mains du conducteur sur le volant est réalisée à l'aide de capteurs de pression ou capacitifs intégrés à l'intérieur de ce volant ; et/ou - ledit procédé est mis en oeuvre de manière cyclique selon une période prédéterminée comprise entre 100 ms et 1000 ms. 20 Brève description des dessins L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur 25 lesquels : - la figure 1 représente un diagramme fonctionnel d'un système automatisé d'assistance à la conduite pour véhicule automobile ; - la figure 2 est un organigramme du procédé selon 30 l'invention de gestion automatisée des modes d'assistance à la conduite d'un véhicule automobile ; - la figure 3 représente un exemple de pictogramme pouvant être affiché sur l'écran du dispositif d'info-divertissement du véhicule 3034389 5 pour indiquer au conducteur les taches de conduite dont il est délesté et celles restant éventuellement à sa charge ; et - la figure 4 représente un exemple de message visuel d'alerte pouvant être affiché sur un écran intégré au combiné 5 d'instruments du véhicule pour lui signifier la nécessité d'une reprise en mains immédiate du volant. Description détaillée d'un mode préféré de réalisation En référence à la figure 1, le système d'assistance automatisée à 10 la conduite 1 comporte un module de surveillance du conducteur 10, un module d'évaluation du contexte de conduite 20, une unité de pilotage 30, un module d'actionnement des modes d'assistance à la conduite 40, ainsi qu'un module d'information et d'avertissement 50. Le module de surveillance du conducteur 10 comprend un sous- 15 module 11 de détection de la présence des mains du conducteur sur le volant 10, ainsi qu'un sous-module 12 de détection de celle de ses pieds sur les pédales d'accélération, de freinage et éventuellement d'embrayage si la boite de vitesse du véhicule est manuelle. Le sous-module 11 comporte un ou plusieurs capteurs intégrés à 20 l'intérieur du volant et aptes à mesurer la variation locale de pression survenant lorsque le conducteur positionne ses mains sur ce volant ou les retire. Cette détection peut également être réalisée par d'autres moyens et notamment par l'intermédiaire de capteurs capacitifs intégrés au volant et dont la capacité varie en fonction de la présence 25 ou non des mains sur le volant. Le sous-module 12 comporte au moins deux capteurs associés respectivement aux pédales d'accélération, de freinage et un troisième associé à celle de l'embrayage du véhicule, et aptes à mesurer le niveau de pression appliqué par l'un des pieds du conducteur sur 30 chacune d'entre elles. Le module d'évaluation du contexte de conduite 20 comprend au moins un moyen d'acquisition d'image par exemple une caméra de type CCD (pour « Capteurs à Couplage de Charges ») orientée vers l'avant 3034389 6 du véhicule ou tout autre moyen d'acquisition délivrant des images permettant de déterminer le type de route empruntée (autoroute, voie rapide ou bien route secondaire) à partir de certains paramètres caractéristiques tels que la largeur de la voie, le marquage au sol 5 (couleur, largeur et espacement des lignes) et la présence éventuelle d'une barrière ou d'un terre-plein central de séparation entre les deux sens de circulation. L'analyse des images fournies par cette caméra permet en outre d'établir le niveau de fluidité du trafic routier. Le module 20 comporte également une pluralité de capteurs 10 mesurant certains paramètres internes de conduite tels que la vitesse instantanée du véhicule et l'angle de braquage du volant. Les données recueillies par les deux modules de surveillance du conducteur 10 et d'évaluation du contexte de conduite 20 sont acheminés en temps réel vers l'unité de pilotage 30 à laquelle ces deux 15 modules sont reliés. L'unité de pilotage 30 comporte un calculateur 31 ainsi qu'un module de stockage 32 comprenant de la mémoire non volatile de type EEPROM ou FLASH et de la mémoire vive. La mémoire non volatile stocke un processus de gestion 20 automatisée des modes d'assistance à la conduite du véhicule automobile dont l'organigramme est représenté sur la figure 2 et qui est mis en oeuvre de manière cyclique selon une période prédéterminée comprise de préférence entre 100 ms et 1000 ms. L'ensemble des informations contenues dans cette mémoire non 25 volatile peut être mis à jour par des moyens de communication ou des moyens de lecture d'un support de données. L'unité de pilotage 30 est reliée au module d'actionnement 40 auquel elle est apte à transmettre l'ordre d'activer ou de désactiver l'un des modes d'assistance à la conduite. 30 Ce module d'actionnement 40 comporte une pluralité d'actionneurs aptes à contrôler certains organes du véhicule tels que la direction, l'accélération, le freinage et la boîte de vitesse pour assurer la mise en oeuvre des différents modes d'assistance à la conduite dont est doté le véhicule, à savoir en l'espèce : 3034389 7 - la régulation de vitesse adaptative (ACC) : mode assurant uniquement le contrôle du déplacement longitudinal du véhicule. Le contrôle du déplacement latéral reste à la charge du conducteur via le volant ; 5 - l'assistance à la conduite en embouteillage (TJC) : mode assurant à la fois le contrôle du déplacement latéral et longitudinal du véhicule dans des situations de trafic dense ou de bouchon (vitesse inférieure à une valeur seuil prédéterminée comprise par exemple entre 50 et 70 km/h) et sur des routes à chaussées séparées. Le conducteur 10 n'est pas tenu de garder les yeux fixés sur la route et peut vaquer à d'autres occupations car le guidage peut être maintenu sur une période de quelques secondes (comprise par exemple entre 5 et 15 s) en cas de perte d'information (désengagement avec transition normale). - l'assistance à la conduite sur autoroute (HAD) : mode 15 assurant à la fois le contrôle latéral et longitudinal du véhicule dans des situations de trafic fluide (vitesse proche de la limite réglementaire) sur des routes à chaussées séparées. Le conducteur est ici tenu de garder les yeux fixés sur la route car le guidage ne peut être maintenu que sur une courte période de 1 à 3 secondes en cas de 20 perte d'information (désengagement avec transition rapide). Le module d'information et d'avertissement 50 comporte un premier écran d'information 51 intégré par exemple à la console centrale de la planche de bord du véhicule (ce dernier étant constitué de préférence par l'écran d'affichage du dispositif d'info- 25 divertissement) et apte à diffuser des messages visuels indiquant le mode d'assistance activé et informant le conducteur des taches de conduite dont il est délesté et de celles restant éventuellement à sa charge. Pour une meilleure lisibilité, ces informations sont de préférence affichées sous la forme d'un pictogramme lumineux tel que 30 celui représenté sur la figure 3. Le module 50 comprend avantageusement un second écran d'avertissement 52 intégré au combiné d'instruments du véhicule et destiné à afficher un message visuel, tel que celui représenté sur la figure 4, alertant le conducteur sur la nécessité d'une reprise en mains 3034389 8 immédiate du volant lorsque le mode d'assistance activé ne prend pas en charge le contrôle du déplacement latéral du véhicule. Ce module 50 est également doté d'une sirène 53 apte à émettre un signal acoustique d'alerte lorsque le conducteur doit reprendre en 5 main le volant. On va maintenant décrire en détails et à l'appui de l'organigramme de la figure 2, les différentes étapes de ce processus. Au cours de la première étape 100, l'unité de pilotage 30 va vérifier, en fonction des données reçues par le module de surveillance 10 du conducteur 10, la présence de ses mains sur le volant et celle de ses pieds sur les pédales. S'il s'avère que le conducteur a lâché le volant et/ou retiré ses pieds des pédales, le processus va en déduire que ce dernier souhaite être délesté de la conduite du véhicule. L'unité de pilotage 30 va alors 15 déterminer, à l'aide des données transmises par le module d'évaluation du contexte de conduite 20, le ou les modes d'assistance à la conduite pouvant être activés dans la configuration actuelle (étape 200). Par exemple, si le module 20 détecte que le véhicule circule à une vitesse de 110 km/h sur une voie rapide sur laquelle le trafic est 20 fluide, l'unité de pilotage 30 va en déduire que les deux modes ACC (régulation de vitesse adaptative) et HAD (assistance à la conduite sur autoroute) peuvent être activés. Dans un autre cas de figure où le véhicule roule à vitesse réduite (40 km/h) sur une portion d'autoroute embouteillée, l'unité de pilotage 25 va déterminer que les modes ACC et TJC (assistance à la conduite en embouteillage) sont activables. De façon avantageuse, parmi les modes d'assistance potentiellement activables, le processus active automatiquement celui offrant le niveau de délégation le plus élevé (étape 300). 30 Dans les deux exemples précédemment évoqués, le processus activera respectivement les modes HAD et TJC qui gèrent à la fois le déplacement latéral et longitudinal du véhicule plutôt que le mode ACC contrôlant uniquement son déplacement longitudinal. 3034389 9 L'unité de pilotage 30 va alors signifier au module 50 d'afficher un message visuel informatif sur l'écran 51 indiquant le mode d'assistance activé ainsi que les taches de conduite dont le conducteur est délesté et celles restant éventuellement à sa charge (étape 400). 5 Par exemple et dans le cas d'une activation du mode HAD, cet écran 51 affichera le pictogramme représenté sur la figure 3 qui indique au conducteur qu'il peut retirer les mains du volant et les pieds des pédales tout en gardant les yeux fixés sur la route de sorte à être capable de reprendre rapidement le contrôle des commandes si 10 nécessaire (désengagement avec transition courte). En cas d'activation du mode TJC, l'écran 51 lui indiquera qu'il peut retirer les mains du volant et les pieds des pédales, et précisera en outre qu'il n'est pas tenu de garder les yeux fixés sur la route et peut vaquer à d'autres occupations (désengagement avec transition 15 normale). Enfin, en cas d'activation du mode ACC, cet écran 51 indiquera au conducteur qu'il peut retirer les pieds des pédales mais qu'il doit garder les mains sur le volant. Si le mode d'assistance activé ne gère pas le déplacement latéral 20 du véhicule (comme cela est le cas pour le mode ACC) et que le conducteur n'a pas ses mains sur le volant, l'unité de pilotage 30 signifie alors au module d'avertissement 50 de générer une alerte à l'attention du conducteur pour lui signifier la nécessité d'une reprise en mains immédiate du volant (étape 500). 25 Cette alerte prend la forme d'un message visuel (tel que celui représenté sur la figure 4) s'affichant sur le second écran d'avertissement 52, doublé de l'émission d'un signal acoustique via la sirène 53. Nous allons maintenant revenir à la première étape 100 du 30 processus selon l'invention, au cours de laquelle l'unité de pilotage 30 vérifie, en fonction des données reçues par le module de surveillance du conducteur 10, la présence des mains du conducteur sur le volant ainsi que celle de ses pieds sur les pédales. 3034389 10 S'il s'avère que le conducteur a les mains sur le volant et les pieds sur les pédales, l'unité de pilotage en déduit que ce dernier souhaite conduire le véhicule sans aucune aide et désactive alors le mode d'assistance à la conduite éventuellement en cours (étape 250). 5 D'une manière générale, on rappelle que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais qu'elle englobe toute variante d'exécution à la portée de l'homme du métier. En particulier, le nombre, les caractéristiques ainsi que les champs d'application des modes d'assistance à la conduite peuvent être 10 sensiblement différents du mode de réalisation décrit précédemment REVENDICATIONS1. Procédé de gestion automatisée de modes d'assistance à la conduite d'un véhicule automobile comprenant un volant et des pédales, comportant successivement les étapes suivantes : - vérification de la présence des mains du conducteur sur le volant et de celle de ses pieds sur les pédales (100) ; - détermination, en cas d'absence des mains sur le volant et/ou des pieds sur les pédales, du ou des modes d'assistance à la conduite potentiellement activables en fonction d'un contexte de conduite (200) ; et - activation automatique d'un mode d'assistance à la conduite parmi ceux potentiellement activables (300). 2. Procédé de gestion automatisée de modes d'assistance à la conduite d'un véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mode d'assistance activé est celui offrant un niveau de délégation le plus élevé. 3. Procédé de gestion automatisée de modes d'assistance à la conduite selon l'une des revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte après la dite étape d'activation (300), une étape d'affichage d'un message visuel informatif indiquant le mode d'assistance activé ainsi que les taches de conduite dont le conducteur est délesté et celles restant éventuellement à sa charge (400). 4. Procédé de gestion automatisée de modes d'assistance à la conduite selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit message informatif est affiché sous la forme d'un pictogramme lumineux. 5. Procédé de gestion automatisée de modes d'assistance à la conduite selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte après la dite étape d'activation (300), une étape de génération d'une alerte à l'attention du conducteur pour lui signifier la nécessité d'une reprise en mains immédiate du volant (500), cette étape n'étant mise en oeuvre que si le mode d'assistance activé ne gère 3034389 12 pas le déplacement latéral du véhicule et que le conducteur n'a pas ses mains sur le volant. 6. Procédé de gestion automatisée de modes d'assistance à la conduite selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite étape de 5 génération d'alerte (500) comprend l'émission d'un message visuel s'affichant sur un écran intégré au combiné d'instruments du véhicule. 7. Procédé de gestion automatisée de modes d'assistance à la conduite selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ladite étape de génération d'alerte (500) comprend l'émission d'un 10 signal acoustique. 8. Procédé de gestion automatisée de modes d'assistance à la conduite selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le mode d'assistance à la conduite éventuellement en cours est désactivé (250) après ladite étape de vérification (100) lorsque le conducteur a 15 les mains sur le volant et les pieds sur les pédales. 9. Procédé de gestion automatisée de modes d'assistance à la conduite selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la détection de la présence des mains du conducteur sur le volant est réalisée à l'aide de capteurs de pression ou capacitifs intégrés à 20 l'intérieur de ce volant. 10. Procédé de gestion automatisée de modes d'assistance à la conduite selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre de manière cyclique selon une période prédéterminée comprise entre 100 ms et 1000 ms. 25