Brevet FR3025753A1 — publié le 20160318

Système de régulation et limitation de vitesse par bouton mobile de commande Domaine technique de l'invention L'invention concerne un système embarqué de régulation et de limitation de vitesse d'un véhicule automobile, comprenant un élément de sélection par le conducteur entre un premier mode de fonctionnement du système assurant une fonction de régulation de vitesse et un deuxième mode de fonctionnement du système assurant une fonction de limitation de vitesse. L'invention a pour objet également un véhicule automobile comprenant un tel système embarqué de régulation et de limitation de vitesse. État de la technique Dans le cadre de tels systèmes assurant sélectivement une régulation et une limitation de la vitesse du véhicule, des études ergonomiques ont révélé que le principal inconvénient repose sur la nature de sa commande par la conducteur. Actuellement, le bouton de commande qui permet au conducteur de faire varier la valeur de consigne dans chaque mode fonctionne de manière discrète et fournit une information binaire indiquant soit que la touche est appuyée par le conducteur, soit au contraire que la touche est relâchée. Dans le mode de régulation de vitesse, il est nécessaire au conducteur 30 d'appuyer de manière répétée sur le bouton commandant un incrément ou sur le bouton commandant un décrément pour adapter la vitesse de 3025753 2 consigne, c'est-à-dire l'allure de la vitesse. Les appuis prolongés sur chaque bouton de la commande n'étant pas interprétés par le système, il n'est pas possible de réaliser une variation continue de la consigne de vitesse de régulation. Il existe donc un besoin de fournir une nouvelle stratégie de commande du système de régulation et de limitation de vitesse, permettant d'améliorer la nature de la commande existante, son ergonomie, qui soit plus intuitive et plus accessible en condition de conduite. Objet de l'invention Le but de la présente invention est de proposer un système embarqué de régulation et de limitation de vitesse d'un véhicule automobile qui 15 remédie aux inconvénients ci-dessus et réponde aux besoins précédemment mentionnés. Ce but peut être atteint par l'intermédiaire d'un système embarqué de régulation et de limitation de vitesse d'un véhicule automobile, 20 comprenant un élément de sélection par le conducteur entre un premier mode de fonctionnement du système assurant une fonction de régulation de vitesse et un deuxième mode de fonctionnement du système assurant une fonction de limitation de vitesse, qui comprend d'une part un bouton mobile de commande se déplaçant sur une course de déplacement 25 déterminée sous l'effet d'une action manuelle du conducteur et délivrant une information de sortie représentative de l'amplitude de déplacement du bouton mobile de commande, d'autre part une unité électronique de pilotage faisant l'acquisition de l'information de sortie délivrée par le bouton mobile de commande et assurant : - lorsque le premier mode de fonctionnement est sélectionné, une première régulation progressive et continue, en fonction de l'information 5 10 3025753 3 de sortie acquise, de la valeur de consigne d'accélération et de décélération du véhicule, - et lorsque le deuxième mode de fonctionnement est sélectionné, une deuxième régulation de manière discrète par pas successifs, en 5 fonction de l'information de sortie acquise et de la valeur de consigne de limite de vitesse du véhicule. De préférence, le bouton mobile de commande comprend : - une palette basculante, destinée à être montée à pivotement sur le 10 volant du véhicule et à être actionnée par le conducteur, de manière bidirectionnelle autour d'une position angulaire de repos de sorte que ladite course de déplacement correspond à deux plages angulaires respectivement de part et d'autre de la position angulaire de repos, ladite palette étant destinée à pivoter angulairement sous l'effet de l'action 15 manuelle du conducteur sur celle-ci parmi lesdites deux plages angulaires, - un élément de rappel de la palette vers la position angulaire de repos en cas d'absence d'action manuelle du conducteur, - un élément d'évaluation de la position angulaire occupée par la 20 palette basculante parmi lesdites deux plages angulaires et délivrant ladite information de sortie représentative de la position angulaire évaluée. Selon un mode de réalisation particulier, sur au moins une partie de 25 chacune desdites deux plages angulaires, ladite partie débutant depuis la position angulaire de repos, le rapport entre le déplacement d'enfoncement de la palette basculante et l'intensité de l'action manuelle appliquée est égale à une constante. 30 Le bouton mobile de commande peut comprendre, pour chaque plage angulaire de la palette, une butée mécanique, notamment à base de 3025753 4 matériau élastomère, réalisant une augmentation progressive de la raideur de la palette en fin de course. De préférence, le profil de variation de l'intensité de l'action manuelle 5 appliquée en fonction de la valeur de l'angle occupé par la palette basculante par rapport à la position angulaire de repos est symétrique sur les deux plages angulaires respectivement de part et d'autre de la position angulaire de repos. 10 Selon un mode de réalisation particulier, le profil de variation de la valeur prise par l'information de sortie délivrée par le bouton mobile de commande en fonction de la valeur de l'angle occupé par la palette basculante par rapport à la position angulaire de repos est une droite identique sur les deux plages angulaires respectivement de part et 15 d'autre de la position angulaire de repos. L'élément d'évaluation peut être un élément de mesure de l'angle occupé par la palette basculante par rapport à la position angulaire de repos par mesure de champ magnétique, ou par mesure optique, ou par mesure 20 potentiométrique. Préférentiellement, l'unité électronique de pilotage est configurée de sorte que dans la première régulation, la valeur de consigne d'accélération et de décélération du véhicule est proportionnelle à la 25 valeur courante de l'information de sortie. L'unité électronique de pilotage peut être configurée de sorte que dans la deuxième régulation, la valeur de consigne de limite de vitesse du véhicule subit un incrément ou un décrément selon un pas égal à une 30 première valeur lorsque le bouton mobile de commande appartient à une première partie de ladite course de déplacement déterminée et à une 3025753 5 deuxième valeur différente de ladite première valeur lorsque le bouton mobile de commande appartient à une deuxième partie de ladite course de déplacement déterminée distincte de ladite première partie. 5 L'information de sortie délivrée par le bouton mobile de commande peut notamment correspondre à la valeur d'une tension électrique ou à la valeur d'une résistance électrique. Un véhicule automobile pourra comprendre un tel système embarqué de 10 régulation et de limitation de vitesse. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la 15 description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une partie de volant portant un bouton mobile de commande d'un système selon 20 l'invention, - la figure 2 est une vue en éclaté de l'assemblage du bouton mobile de commande, - la figure 3 est une vue de côté de la palette basculante du bouton mobile de commande, 25 - la figure 4 est un diagramme illustrant le profil d'évolution de l'intensité de l'action manuelle appliquée en ordonnée en fonction du déplacement d'enfoncement de la palette basculante en abscisse, - la figure 5 est un diagramme illustrant le profil de variation de 30 l'intensité de l'action manuelle appliquée en ordonnée en fonction 3025753 6 de la valeur de l'angle occupé par la palette basculante par rapport à une position angulaire de repos en abscisse, - et la figure 6 est un diagramme illustrant de la valeur prise par l'information de sortie constituée par une tension électrique en V 5 en ordonnée et délivrée par le bouton mobile de commande, en fonction de la valeur de l'angle occupé par la palette basculante par rapport à la position angulaire de repos en abscisse. Description de modes préférentiels de l'invention 10 L'invention qui va maintenant être décrite en référence aux figures 1 à 6 annexées porte sur un système embarqué de régulation et de limitation de vitesse d'un véhicule automobile, comprenant un élément de sélection (non représenté en tant que tel, par exemple sous la forme d'un 15 commutateur de sélection) par le conducteur entre un premier mode de fonctionnement du système assurant une fonction de régulation de vitesse et un deuxième mode de fonctionnement du système assurant une fonction de limitation de vitesse. L'invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un tel système embarqué de régulation 20 et de limitation de vitesse. Selon une caractéristique importante, le système comprend d'une part un bouton mobile de commande se déplaçant sur une course de déplacement prédéterminée et bornée, sous l'effet d'une action manuelle 25 du conducteur sur une palette basculante 13, et délivrant une information de sortie représentative de l'amplitude de déplacement du bouton mobile de commande, d'autre part une unité électronique de pilotage (non représentée) faisant l'acquisition de l'information de sortie délivrée par le bouton mobile de commande et assurant : 30 - lorsque le premier mode de fonctionnement est sélectionné, une première régulation progressive et continue, en fonction de l'information 3 02 5 753 7 de sortie acquise, de la valeur de consigne d'accélération et de décélération du véhicule, permettant d'ajuster de manière progressive et continue la valeur de consigne de régulation de vitesse, - et lorsque le deuxième mode de fonctionnement est sélectionné, 5 une deuxième régulation de manière discrète par pas successifs, en fonction de l'information de sortie acquise, de la valeur de consigne de limite de vitesse du véhicule. Il en résulte que dans le premier mode de fonctionnement, l'accélération 10 positive ou négative du véhicule est asservie à la position de la palette basculante 13, notamment sa position angulaire, tandis que dans le deuxième mode de fonctionnement, la vitesse de consigne de limite de vitesse est incrémentée ou décrémentée de manière discrète par paliers. 15 Le bouton de commande est capable de fournir une information progressive et continue tout en étant compatible avec le fonctionnement pas à pas requis dans le deuxième mode de fonctionnement. De préférence, l'information de sortie délivrée par le bouton mobile de 20 commande correspond à la valeur d'une tension électrique ou à la valeur d'une résistance électrique fournie par un circuit imprimé 6. Le bouton mobile de commande comprend préférentiellement : - la palette basculante 13, destinée à être montée à pivotement sur 25 le volant 14 du véhicule et à être actionnée par le conducteur, de manière bidirectionnelle autour d'une position angulaire de repos de sorte que la course de déplacement précédemment mentionnée correspond à deux plages angulaires respectivement de part et d'autre de la position angulaire de repos, la palette basculante 13 étant destinée à pivoter 30 angulairement sous l'effet de l'action manuelle du conducteur par le doigt 15 sur celle-ci parmi lesdites deux plages angulaires, 3025753 8 - un élément de rappel 10 de la palette 13 vers la position angulaire de repos en cas d'absence d'action manuelle du conducteur, - un élément d'évaluation, comprenant les pièces complémentaires 5, 7, de la position angulaire occupée par la palette basculante 13 parmi 5 ces deux plages angulaires et délivrant l'information de sortie représentative de la position angulaire ainsi évaluée. En référence à la figure 1, la palette basculante 13 est par exemple située à l'arrière du volant 14, sur la branche de gauche. Lorsque le 10 conducteur à la main en position normale de conduite, ses doigts viennent naturellement au contact de la palette. La palette 13 est au moins en partie revêtue d'élastomère 1 pour améliorer le ressenti du doigt 15. Il reste toutefois que la palette basculante peut tout à fait être implantée en face avant du volant 14. 15 La palette basculante 13 comprend un corps pivotant 2 monté à pivotement sur un support 3 selon un axe où se pratique l'évaluation de l'angle adopté par le corps pivotant 2 par rapport au support 3. L'ensemble est logé dans un boitier 1 fixé au volant 14. Des connexions 20 électriques 12 permettent le raccordement du circuit imprimé 6 à l'unité électronique de pilotage, qui potentiellement pourrait être intégrée dans le boitier 11. Selon un mode de réalisation, l'élément d'évaluation est un élément de 25 mesure de l'angle occupé par la palette basculante 13, notamment au niveau du corps pivotant 2, par rapport à la position angulaire de repos par mesure de champ magnétique, ou par mesure optique, ou par mesure par potentiomètre. 30 En référence à la figure 4, sur au moins une partie de chacune des deux plages angulaires mentionnées précédemment et séparées entre elles 3025753 9 par la position angulaire de repos, cette partie débutant depuis la position angulaire de repos, le rapport entre le déplacement d'enfoncement de la palette basculante 13 (en abscisse, exprimé en mm) et l'intensité de l'action manuelle appliquée par le doigt 15 (en ordonnée, exprimée en N) 5 est égale à une constante. Autrement dit, sur la plage de débattement d'enfoncement délimitée par la valeur S1 pour laquelle l'intensité de l'action manuelle est F1 et par la valeur S2 pour laquelle l'intensité de l'action manuelle est F2, le profil d'évolution de l'intensité de l'action manuelle est une droite dont le coefficient directeur correspond à cette 10 constante. Dans un mode particulier de réalisation, le bouton mobile de commande comprend, pour chaque plage angulaire de la palette basculante 13, une butée mécanique, notamment à base de matériau élastomère, réalisant 15 une augmentation progressive de la raideur de la palette basculante 13 en fin de course angulaire de déplacement. La raideur de la palette basculante 13 correspond au rapport entre le déplacement d'enfoncement de la palette basculante 13 et l'intensité de 20 l'action manuelle appliquée. Autrement dit, à la fin de chaque course angulaire de la palette basculante 13, la butée mécanique permet que la raideur de la palette basculante 13 augmente progressivement et devienne progressivement supérieure à la constante mentionnée précédemment, au-delà d'une position angulaire de la palette donnée par 25 l'abscisse S2 et correspondant à l'entrée en contact de la palette 13 contre la butée mécanique. Entre les points S1 et S2, la raideur est égale au coefficient directeur de la droite, ce qui correspond à la valeur de la constante. L'augmentation de la raideur au-delà de S2 et ce jusqu'à la position angulaire maximale (borne supérieure de la course angulaire) 30 représentée par l'abscisse S3 se traduit par une croissance brutale du profil d'évolution entre les points d'abscisse S2 et S3 par rapport à la 3025753 10 droite adoptée entre S1 et S2. L'intensité de l'action à la position angulaire maximale d'abscisse S3 est repérée F3. Le profil est donc linéaire entre S1 et S2, avec une saturation progressive en fin de course entre S2 et S3. La raideur entre S1 et S2 peut varier selon le cahier des 5 charges. Il en est de même pour l'effort initial F1 requis pour actionner la palette 13. La valeur S1 de jeu initial doit être aussi faible que possible pour maximiser la qualité perçue. En référence à la figure 5 maintenant, le bouton mobile de commande 10 peut avantageusement être configuré d'une manière telle que le profil de variation de l'intensité de l'action manuelle appliquée en fonction de la valeur de l'angle occupé par la palette basculante par rapport à la position angulaire de repos est symétrique sur les deux plages angulaires précitées respectivement de part et d'autre de la position angulaire de 15 repos. La commande réelle à donc un comportement symétrique dans son débattement de chaque côté de la position angulaire de repos. En référence à la figure 6, le bouton mobile de commande peut avantageusement être configuré d'une manière telle que le profil de 20 variation de la valeur prise par l'information de sortie délivrée par le bouton mobile de commande en fonction de la valeur de l'angle occupé par la palette basculante 13 par rapport à la position angulaire de repos est une droite identique sur les deux plages angulaires précitées respectivement de part et d'autre de la position angulaire de repos. Sur la 25 figure 6, l'information de sortie est constituée en ordonnée par une valeur de tension de sortie fournie en sortie et exprimée en Volt, évoluant de manière linéaire en fonction de l'angle occupé par la palette 13, exprimé en degrés. 30 Selon un mode de réalisation particulier non limitatif, l'unité électronique de pilotage est configurée de sorte que dans la première régulation, la 3025753 11 valeur de consigne d'accélération et de décélération du véhicule est proportionnelle à la valeur courante de l'information de sortie. Il reste toutefois possible d'envisager toute autre loi de relation entre la valeur de consigne d'accélération et de décélération du véhicule et la valeur 5 courante de l'information de sortie. Selon un autre mode de réalisation, l'unité électronique de pilotage est configurée de sorte que dans la deuxième régulation, la valeur de consigne de limite de vitesse du véhicule subit un incrément ou un 10 décrément selon un pas égal à : - une première valeur lorsque le bouton mobile de commande appartient à une première partie de ladite course de déplacement déterminée - et à une deuxième valeur différente de ladite première valeur 15 lorsque le bouton mobile de commande appartient à une deuxième partie de ladite course de déplacement déterminée distincte de ladite première partie. Un exemple de fonctionnement est le suivant : 20 Au repos, lorsque la palette 13 occupe sa position angulaire de repos (correspondant à un angle égal à zéro sur les figures 5 et 6) la tension électrique délivrée en sortie du bouton mobile de commande est de 2.5V. 25 Lorsque le premier mode de fonctionnement du système est sélectionné par le conducteur, correspondant à la fonction de régulation de vitesse du véhicule, pour une régulation progressive, la palette 13 est pressée une fois vers le haut pour un débattement angulaire variant de 0° à 30° et la tension électrique délivrée en sortie du bouton mobile de commande 30 variera entre 2.5V et 5V en suivant le profil de la figure 6. A l'inverse, la 3025753 12 palette 13 peut être pressée vers le bas et la tension de sortie variera entre OV et 2.5V selon le profil de la figure 6. Lorsque le deuxième mode de fonctionnement du système est 5 sélectionné par le conducteur, correspondant à la fonction de limitation de vitesse du véhicule, pour une demande d'ajustement par pas, un appui court sur la palette 13 correspondant à un débattement angulaire entre 0° et 15° dans le deux sens d'appui, c'est-àdire que ce soit vers le haut ou vers le bas, provoquera un incrément ou un décrément de la 10 consigne de limite de vitesse, en fonction du sens d'appui, égal à un premier pas de 2 km/h. Plus précisément, un appui court sur la palette 13 vers le haut correspondant à un débattement angulaire entre 0° et 15° dans un premier sens correspondra à une variation de la tension électrique délivrée en sortie par le bouton mobile de commande variant 15 entre 2.5V et 3.75V selon le profil de la figure 6, commandant un ajustement discret par incrément de la consigne de limite de vitesse avec un pas de +2 km/h. Un appui court sur la palette 13 vers le bas correspondant à un débattement angulaire entre 0° d 15° dans un deuxième sens correspondra à une variation de la tension électrique 20 délivrée en sortie par le bouton mobile de commande variant entre 2.5V et 1.25V selon le profil de la figure 6, commandant un ajustement discret par décrément de la consigne de limite de vitesse avec un pas de -2 km/h. Un appui long sur la palette 13 correspondant à un débattement angulaire entre 15° et 30° dans le deux sens d'appel c'est-à-dire que ce 25 soit vers le haut ou vers le bas, provoquera un incrément ou un décrément de la consigne de limite de vitesse, en fonction du sens d'appui, égal à un deuxième pas de 10 km/h. Plus précisément, un appui long sur la palette 13 vers le haut correspondant à un débattement angulaire entre 15° et 30° dans un premier sens corespondra à une 30 variation de la tension électrique délivrée en sortie par le bouton mobile de commande variant entre 3.75V et 5V selon le profil de la figure 6, 3025753 13 commandant un ajustement discret par incrément de la consigne de limite de vitesse avec un pas de +10 km/h. Un appui long sur la palette 13 vers le bas correspondant à un débattement angulaire entre 15° et 30° dans un deuxième sens correspondra à une variaton de la tension 5 électrique délivrée en sortie par le bouton mobile de commande variant entre 1.75V et OV selon le profil de la figure 6, commandant un ajustement discret par décrément de la consigne de limite de vitesse avec un pas de -10 km/h. 10 REVENDICATIONS1. Système embarqué de régulation et de limitation de vitesse d'un véhicule automobile, comprenant un élément de sélection par le conducteur entre un premier mode de fonctionnement du système assurant une fonction de régulation de vitesse et un deuxième mode de fonctionnement du système assurant une fonction de limitation de vitesse, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part un bouton mobile de commande se déplaçant sur une course de déplacement déterminée sous l'effet d'une action manuelle du conducteur et délivrant une information de sortie représentative de l'amplitude de déplacement du bouton mobile de commande, d'autre part une unité électronique de pilotage faisant l'acquisition de l'information de sortie délivrée par le bouton mobile de commande et assurant : - lorsque le premier mode de fonctionnement est sélectionné, une première régulation progressive et continue, en fonction de l'information de sortie acquise, de la valeur de consigne d'accélération et de décélération du véhicule, - et lorsque le deuxième mode de fonctionnement est sélectionné, une deuxième régulation de manière discrète par pas successifs, en fonction de l'information de sortie acquise et de la valeur de consigne de limite de vitesse du véhicule. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bouton mobile de commande comprend : - une palette basculante (13), destinée à être montée à pivotement sur le volant (14) du véhicule et à être actionnée par le conducteur, de manière bidirectionnelle autour d'une position angulaire de repos de sorte que ladite course de déplacement correspond à deux plages angulaires respectivement de part et d'autre de la position angulaire de repos, ladite palette étant 3025753 15 destinée à pivoter angulairement sous l'effet de l'action manuelle du conducteur sur celle-ci parmi lesdites deux plages angulaires, - un élément de rappel de la palette vers la position angulaire de repos en cas d'absence d'action manuelle du conducteur, 5 - un élément d'évaluation de la position angulaire occupée par la palette basculante parmi lesdites deux plages angulaires et délivrant ladite information de sortie représentative de la position angulaire évaluée. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que sur au 10 moins une partie de chacune desdites deux plages angulaires, ladite partie débutant depuis la position angulaire de repos, le rapport entre le déplacement d'enfoncement de la palette basculante et l'intensité de l'action manuelle appliquée est égale à une constante. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, 15 caractérisé en ce que le bouton mobile de commande comprend, pour chaque plage angulaire de la palette, une butée mécanique, notamment à base de matériau élastomère, réalisant une augmentation progressive de la raideur de la palette en fin de course. 5. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, 20 caractérisé en ce que le profil de variation de l'intensité de l'action manuelle appliquée en fonction de la valeur de l'angle occupé par la palette basculante par rapport à la position angulaire de repos est symétrique sur les deux plages angulaires respectivement de part et d'autre de la position angulaire de repos. 25 6. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le profil de variation de la valeur prise par 3025753 16 l'information de sortie délivrée par le bouton mobile de commande en fonction de la valeur de l'angle occupé par la palette basculante par rapport à la position angulaire de repos est une droite identique sur les deux plages angulaires respectivement de part et d'autre de la position 5 angulaire de repos. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'élément d'évaluation est un élément de mesure de l'angle occupé par la palette basculante par rapport à la position angulaire de repos par mesure de champ magnétique, ou par mesure 10 optique, ou par mesure potentiométrique. 8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'unité électronique de pilotage est configurée de sorte que dans la première régulation, la valeur de consigne d'accélération et de décélération du véhicule est proportionnelle à la 15 valeur courante de l'information de sortie. 9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'unité électronique de pilotage est configurée de sorte que dans la deuxième régulation, la valeur de consigne de limite de vitesse du véhicule subit un incrément ou un décrément selon un pas 20 égal à une première valeur lorsque le bouton mobile de commande appartient à une première partie de ladite course de déplacement déterminée et à une deuxième valeur différente de ladite première valeur lorsque le bouton mobile de commande appartient à une deuxième partie de ladite course de déplacement déterminée distincte de ladite première 25 partie. 3025753 17 10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'information de sortie délivrée par le bouton mobile de commande correspond à la valeur d'une tension électrique ou à la valeur d'une résistance électrique. 5 11. Véhicule automobile comprenant un système embarqué de régulation et de limitation de vitesse selon l'une quelconque des revendications précédentes.