Brevet FR3084743A1 — publié le 20200207

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE CONTRÔLE D'UNE DIRECTION ASSISTÉE ÉLECTRIQUE D'UN VÉHICULE À COLONNE DE DIRECTION PAR CÂBLE, PAR COMPARAISON D'ANGLES DE VOLANT L'invention concerne les véhicules qui comprennent une direction assistée électrique et un volant solidarisé à une colonne de direction de type dit par câble (ou « by wire »), et plus précisément le contrôle de la direction assistée électrique de tels véhicules. On entend ici par « colonne de direction par câble (ou by wire) » une colonne de direction qui est dépourvue de liaison mécanique avec la crémaillère de direction. Certains véhicules définis ci-avant, généralement de type automobile, comprennent un volant solidarisé à une colonne de direction par câble et à laquelle est couplé un capteur d'angle (éventuellement une caméra) chargé(e) de déterminer l'angle de volant. Ce dernier est transmis directement à la direction assistée électrique afin qu'il l'utilise pour contrôler la direction du véhicule (par exemple en contrôlant l'orientation des roues directrices via la crémaillère de direction dans le cas d'un véhicule automobile). Ce type 20 d'agencement est notamment décrit dans les documents brevet DE 202014 009461 et KR 20180038249. Lorsque le capteur d'angle fait l'objet d'un dysfonctionnement, il fournit des mesures erronées à la direction assistée électrique, ce qui empêche cette dernière de contrôler correctement et précisément la direction du véhicule, et 25 donc peut perturber le conducteur et/ou s'avérer dangereux. De plus, lorsque le capteur d'angle ne fonctionne plus, la direction assistée électrique n'est plus en mesure de fonctionner, et donc il devient impossible de contrôler la direction du véhicule, ce qui empêche de manoeuvrer ce dernier et peut s'avérer très dangereux lorsque cela survient pendant qu'il circule. 30 L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un procédé de contrôle destiné à contrôler une direction assistée électrique d'un véhicule comprenant un volant 2 solidarisé à une colonne de direction de type dit par câble et à laquelle est couplé un capteur d'angle déterminant un premier angle de volant. Ce procédé de contrôle se caractérise par le fait qu'il comprend : une première étape dans laquelle on détermine un second angle de volant s dans des images acquises, représentatives au moins du volant, et une seconde étape dans laquelle on détermine si le premier angle de volant est cohérent avec le second angle de volant, et dans l'affirmative on fournit ce premier angle de volant à la direction assistée électrique, tandis que dans la négative on informe un conducteur du véhicule de cette Zo incohérence. On dispose ainsi d'une redondance d'angles de volant issus de deux sources d'acquisition différentes, et leur comparaison permet à chaque instant de déterminer si l'un d'entre eux est incohérent et donc ne doit pas être utilisé par la direction assistée électrique. Le procédé de contrôle selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : dans sa première étape on peut déterminer les premier et second angles de volant par rapport à une même position angulaire de référence du volant, et on peut considérer que le premier angle de volant est cohérent avec le second angle de volant lorsque ces premier et second angles de volant sont identiques à plus ou moins quelques degrés près par rapport à la position angulaire de référence ; dans sa première étape on peut déterminer le second angle de volant en fonction de positions dans les images acquises de marques définies respectivement en des endroits prédéfinis du volant ; dans sa seconde étape, en cas d'incohérence entre les premier et second angles de volant, on peut informer le conducteur de cette incohérence au moyen d'un message sonore diffusé par au moins un haut-parleur du véhicule et/ou d'un message textuel affiché sur au moins un écran du véhicule ; dans sa seconde étape, en cas d'incohérence entre les premier et second angles de volant, on peut demander au conducteur une autorisation d'utilisation de ce second angle de volant à la place de ce premier angle de volant, et en cas d'autorisation on peut transmettre le second angle de volant à la direction assistée électrique à la place du premier angle de volant. s L'invention propose également un produit programme d'ordinateur comprenant un jeu d'instructions qui, lorsqu'il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en oeuvre le procédé de contrôle décrit ci-avant pour contrôler une direction assistée électrique d'un véhicule comprenant un volant solidarisé à une colonne de direction de type dit par câble. Zo L'invention propose également un dispositif de contrôle destiné à équiper un véhicule comprenant une direction assistée électrique et un volant solidarisé à une colonne de direction de type dit par câble et à laquelle est couplé un capteur d'angle déterminant un premier angle de volant. Ce dispositif de contrôle se caractérise par le fait qu'il comprend un is processeur : déterminant un second angle de volant dans des images acquises, représentatives au moins du volant, et déterminant si le premier angle de volant est cohérent avec le second angle de volant, et, dans l'affirmative, fournissant ce premier angle de volant à la 20 direction assistée électrique, ou bien, dans la négative, informant un conducteur du véhicule de cette incohérence. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant, d'une part, une direction assistée électrique, un volant solidarisé à une colonne de direction de type dit par câble et à laquelle 25 est couplé un capteur d'angle déterminant un premier angle de volant, et, d'autre part, un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant. Par exemple, ce véhicule peut aussi comprendre un dispositif d'assistance contrôlant sa conduite de façon au moins partiellement automatisée en fonction de l'angle de volant transmis à la direction assistée 30 électrique et d'une consigne d'angle de volant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : 4 la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement un véhicule situé sur l'une des deux voies de circulation d'une route et équipé d'une direction assistée électrique, d'un volant solidarisé à une colonne de direction par câble munie d'un capteur d'angle, d'un dispositif de surveillance du s conducteur, et d'un exemple de réalisation d'un dispositif de contrôle selon l'invention, et la figure 2 illustre schématiquement un exemple d'algorithme mettant en oeuvre un procédé de contrôle selon l'invention. L'invention a notamment pour but de proposer un procédé de contrôle, 10 et un dispositif de contrôle DC associé, destinés à permettre le contrôle de la direction assistée électrique DAE d'un véhicule V par comparaison d'angles de volant avj. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule V est de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture. Mais 15 l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comprenant une direction assistée électrique pilotée par l'angle de volant d'un volant solidarisé à une colonne de direction de type dit par câble. Ainsi, elle concerne au moins les véhicules terrestres, les bateaux et les aéronefs (et plus généralement tout véhicule disposant d'une commande 20 physique transmise par câble). On a schématiquement et fonctionnellement représenté sur la figure 1 un véhicule V circulant sur l'une des deux voies de circulation VCk (k = 1 ou 2) d'une route. Ce véhicule V comprend notamment une direction assistée électrique 25 DAE, un volant VV solidarisé à une colonne de direction par câble (ou by wire) CD, un capteur d'angle CA, et un exemple de réalisation d'un dispositif de contrôle DC selon l'invention. La direction assistée électrique DAE est agencée de manière à contrôler la direction du véhicule V, ici en contrôlant l'orientation des roues 30 directrices via une crémaillère de direction non représentée (du fait qu'il s'agit dans l'exemple décrit d'une voiture). Ce contrôle se fait en fonction au moins d'un angle de volant sur lequel on reviendra plus loin. La colonne de direction CD étant par câble, elle est dépourvue de 5 liaison mécanique avec la crémaillère de direction qui est contrôlée par la direction assistée électrique DAE. Le capteur d'angle CA est couplé à la colonne de direction CD. Il est chargé de déterminer un premier angle de volant av1 (j = 1), c'est-à-dire un s angle qui est représentatif de la position angulaire en cours du volant VV. Tout type de capteur d'angle connu de l'homme de l'art peut être ici utilisé. Ainsi, il pourra s'agir d'une roue codeuse, d'un dispositif optique (à émetteur/récepteur) ou d'une caméra numérique. Comme évoqué plus haut, l'invention propose notamment un procédé io de contrôle destiné à permettre le contrôle de la direction assistée électrique DAE du véhicule V par comparaison d'angles de volant avj. Ce procédé de contrôle peut être au moins partiellement mis en oeuvre par le dispositif de contrôle DC qui comprend à cet effet au moins un processeur PR, par exemple de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal 15 Processor »)), éventuellement associé à au moins une mémoire. Dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 1, le dispositif de contrôle DC fait partie d'un calculateur CAL. Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, le dispositif de contrôle DC pourrait comprendre son propre calculateur. Par conséquent, le dispositif de contrôle DC peut être réalisé sous 20 la forme d'une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou informatiques ou encore « software »). Comme illustré sur la figure 2, le procédé de détection, selon l'invention, comprend une première étape 10 et une seconde étape 20 à 50. 25 Dans la première étape 10, on (le processeur PR) détermine un second angle de volant av2 (j = 2) dans des images acquises, représentatives au moins du volant VV. Ces images sont acquises par une caméra de surveillance CS qui fait partie soit du dispositif de contrôle DC, soit d'un dispositif de surveillance DS 30 comme dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 1. Ce dispositif de surveillance DS est ici chargé de surveiller le visage du conducteur CV du véhicule V afin de détecter des signes de perte de vigilance par analyse des images acquises par la caméra de surveillance CS. Par conséquent, les 6 images acquises par la caméra de surveillance CS sont représentatives du visage du conducteur CV du véhicule V et d'une partie du volant VV. On notera que la perte de vigilance est ici synonyme du mot inattention, et donc il s'agit ici d'une distraction de l'attention du conducteur CV par rapport à s l'observation de la voie de circulation VCk empruntée et/ou d'une somnolence du conducteur CV. Dans l'exemple illustré les images sont représentatives d'une partie du volant VV et du visage du conducteur CV, du fait que la caméra de surveillance CS est installée sur la colonne de direction CD (et donc derrière le an volant VV). Mais la caméra de surveillance CS peut être installée en tout autre endroit lui permettant d'observer à la fois une partie du volant VV et le visage du conducteur CD. On notera que lorsque la caméra de surveillance CS fait partie d'un dispositif de surveillance DS, ce dernier (DS) comprend des circuits d'analyse is (ou un processeur) CAN chargé(s) d'analyser les images acquises pour détecter des signes de perte de vigilance. Dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 1, ces circuits d'analyse CAN font partie du calculateur CAL qui comprend au moins le processeur PR du dispositif de contrôle DC. Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, les circuits d'analyse 20 CAN pourraient comprendre leur propre calculateur. Par conséquent, les circuits d'analyse CAN peuvent être réalisés sous la forme d'une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques et de modules logiciels. Lorsque la caméra de surveillance CS fait partie du dispositif de contrôle DC, elle peut, éventuellement, être dédiée à l'observation d'une partie 25 du volant VV. On comprendra que le processeur PR analyse aussi les images acquises par la caméra de surveillance CS afin de déterminer le second angle de volant av2. Dans la seconde étape 20-50, du procédé de contrôle, on (le 30 processeur PR) détermine si le premier angle de volant av1 (qui vient d'être déterminé par le capteur d'angle CA) est cohérent avec le second angle de volant av2 (qui vient d'être déterminé à la première étape 10). Dans l'affirmative, on fournit le premier angle de volant av1 à la direction assistée 7 électrique DAE, tandis que dans la négative on informe le conducteur CV de cette incohérence. Ce n'est pas obligatoirement le processeur PR qui fournit le premier angle de volant av1 à la direction assistée électrique DAE. En effet, il peut simplement donner l'autorisation de sa transmission à la direction s assistée électrique DAE. Grâce à cette redondance d'angles de volant avj, issus de deux sources d'acquisition différentes (CA et CS), on peut désormais les comparer afin de déterminer si l'un d'entre eux est incohérent et donc ne doit pas être utilisé par la direction assistée électrique DAE pour éviter qu'elle ne soit trompée. Par exemple, dans la première étape 10 on peut déterminer les premier av1 et second av2 angles de volant par rapport à une même position angulaire de référence du volant VV. On comprendra que dans le cas du premier angle de volant av1 c'est le capteur d'angle CA qui effectue cette 15 détermination, tandis que dans le cas du second angle de volant av2 c'est le processeur PR qui effectue cette détermination. Cette position angulaire de référence du volant VV peut être choisie arbitrairement lors de la première mise en circulation du véhicule V. Elle correspond, par exemple, à une position dans laquelle un point périphérique 20 supérieur et un point central du volant VV se retrouvent placés dans un même plan longitudinal défini par des directions verticale et longitudinale du véhicule V. Une fois ces déterminations effectuées, on (le processeur PR) peut considérer que le premier angle de volant av1 est cohérent avec le second 25 angle de volant av2 lorsque ces premier av1 et second av2 angles de volant sont identiques à plus ou moins quelques degrés près par rapport à la position angulaire de référence. En cas d'absence de premier angle de volant av1, on considère automatiquement qu'il y a une incohérence. Par exemple, les premier av1 et second av2 angles de volant doivent être identiques à plus ou 30 moins un, deux ou trois degrés près par rapport à la position angulaire de référence. On notera que dans la première étape 10 on (le processeur PR) peut déterminer le second angle de volant av2 en fonction des positions prises dans 8 les images, acquises par la caméra de surveillance CS, par des marques qui ont été préalablement définies respectivement en des endroits prédéfinis du volant VV. Ces marques peuvent, par exemple, être définies sur la face arrière du volant VV, qui est orientée vers l'avant du véhicule V, afin d'être facilement s observables par la caméra de surveillance CS lorsqu'elle est placée derrière le volant VV. Elles peuvent être planes ou en relief, imprimées, gravées ou collées. Par exemple, si l'on acquiert des images de la partie du volant VV qui est située au-dessus de la colonne de direction CD et contenue dans un plan an transversal (défini par des directions verticale et transversale du véhicule V), on peut facilement déterminer la position dans ce plan transversal de chaque marque par rapport à la position angulaire de référence qui est fixe, et ainsi en déduire le second angle de volant av2 en cours. La vitesse de déplacement des marques permet de déterminer la 15 réactivité du véhicule V, et si le premier capteur d'angle du volant VV est en panne, ça permet aussi de faire la redondance. On notera également que dans la seconde étape 20-50, en cas d'incohérence entre les premier avi et second av2 angles de volant, on (le processeur PR) peut informer le conducteur CV de cette incohérence au 20 moyen d'un message sonore qui est diffusé par au moins un haut-parleur du véhicule V et/ou d'un message textuel qui est affiché sur au moins un écran du véhicule V, comme par exemple celui du combiné central CC (installé dans ou sur la planche de bord) ou celui du tableau de bord. Un tel message peut, par exemple, être du type « attention, problème de détermination de l'angle de 25 volant On notera également que dans la seconde étape 20-50, en cas d'incohérence entre les premier avi et second av2 angles de volant, on (le processeur PR) peut demander au conducteur CV une autorisation d'utilisation du second angle de volant av2 à la place du premier angle de volant avi . Puis, 30 en cas d'autorisation on (le processeur PR) peut transmettre le second angle de volant av2 à la direction assistée électrique DAE à la place du premier angle de volant avi. En revanche, en l'absence d'autorisation le processeur PR peut continuer d'effectuer son contrôle de l'angle de volant, mais sans 9 transmettre le second angle de volant av2 à la direction assistée électrique DAE. On a schématiquement illustré sur la figure 2 un exemple d'algorithme mettant en oeuvre le procédé de contrôle décrit ci-avant. s Dans une première étape 10 on détermine les premier av1 et second av2 angles de volant. Dans une seconde étape 20-50 on commence par effectuer dans une première sous-étape 20 un test destiné à déterminer si le premier angle de volant av1 est cohérent avec le second angle de volant av2. Zo Dans l'affirmative (c'est-à-dire en cas de cohérence), on transmet dans une deuxième sous-étape 30 le premier angle de volant av1 à la direction assistée électrique DAE. Dans la négative (c'est-à-dire en cas d'incohérence), on effectue une troisième sous-étape 40 dans laquelle on informe le conducteur CV de cette 15 incohérence et on lui demande l'autorisation d'utiliser le second angle de volant av2 à la place du premier angle de volant av1. Puis, en cas d'autorisation du conducteur CV on transmet dans une quatrième sous-étape 50 le second angle de volant av2 à la direction assistée électrique DAE à la place du premier angle de volant av1. En l'absence d'autorisation du 20 conducteur CV on continue d'effectuer le contrôle de l'angle de volant sans transmettre le second angle de volant av2 à la direction assistée électrique DAE, et donc on retourne effectuer la première étape 10. On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 1, que le véhicule V peut aussi éventuellement comprendre un dispositif 25 d'assistance DAC chargé de contrôler sa conduite de façon au moins partiellement automatisée en fonction de l'angle de volant avj transmis à la direction assistée électrique DAE et d'une consigne d'angle de volant. Dans ce cas, le véhicule V est dit cc à conduite automatisée (ou autonome) ». On entend ici par « véhicule à conduite automatisée » un véhicule 30 pouvant être conduit de façon automatisée (partielle ou totale (sans intervention de son conducteur)) pendant une phase de conduite automatisée, sous le contrôle (partiel ou total) d'un dispositif d'assistance, et éventuellement de façon manuelle (et donc sous le seul contrôle de son conducteur) pendant une phase de conduite manuelle. Un tel dispositif d'assistance DAC peut constituer, par exemple, ce que l'homme de l'art appelle un dispositif ADAS ( REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle d'une direction assistée électrique (DAE) d'un véhicule (V) comprenant un volant (VV) solidarisé à une colonne de direction s (CD) de type dit par câble et à laquelle est couplé un capteur d'angle (CA) déterminant un premier angle de volant, caractérisé en ce qu'il comprend i) une première étape (10) dans laquelle on détermine un second angle de volant dans des images acquises, représentatives au moins dudit volant (VV), et ii) une seconde étape (20-50) dans laquelle on détermine si ledit premier 10 angle de volant est cohérent avec ledit second angle de volant, et dans l'affirmative on fournit ledit premier angle de volant à ladite direction assistée électrique (DAE), tandis que dans la négative on informe un conducteur dudit véhicule (V) de cette incohérence. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite 15 première étape (10) on détermine lesdits premier et second angles de volant par rapport à une même position angulaire de référence dudit volant (VV), et on considère que ledit premier angle de volant est cohérent avec ledit second angle de volant lorsque lesdits premier et second angles de volant sont identiques à plus ou moins quelques degrés près par rapport à ladite position 20 angulaire de référence. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans ladite première étape (10) on détermine ledit second angle de volant en fonction de positions dans lesdites images acquises de marques définies respectivement en des endroits prédéfinis dudit volant (VV). 25 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans ladite seconde étape (20-50) en cas d'incohérence entre lesdits premier et second angles de volant on informe ledit conducteur de cette incohérence au moyen d'un message sonore diffusé par au moins un haut-parleur dudit véhicule (V) et/ou d'un message textuel affiché sur au moins un écran dudit 30 véhicule (V). 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans ladite seconde étape (20-50) en cas d'incohérence entre lesdits premier et second angles de volant on demande audit conducteur une autorisation 13 d'utilisation dudit second angle de volant à la place dudit premier angle de volant, et en cas d'autorisation on transmet ledit second angle de volant à ladite direction assistée électrique (DAE) à la place dudit premier angle de volant. s 6. Produit programme d'ordinateur comprenant un jeu d'instructions qui, lorsqu'il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en oeuvre le procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes pour contrôler une direction assistée électrique (DAE) d'un véhicule (V) comprenant un volant (VV) solidarisé à une colonne de direction (CD) de type dit par câble. 10 7. Dispositif de contrôle (DC) pour un véhicule (V) comprenant une direction assistée électrique (DAE) et un volant (VV) solidarisé à une colonne de direction (CD) de type dit par câble et à laquelle est couplé un capteur d'angle (CA) déterminant un premier angle de volant, caractérisé en ce qu'il comprend un processeur (PR) i) déterminant un second angle de volant dans 15 des images acquises, représentatives au moins dudit volant (VV), et ii) déterminant si ledit premier angle de volant est cohérent avec ledit second angle de volant, et, dans l'affirmative, fournissant ledit premier angle de volant à ladite direction assistée électrique (DAE), ou bien, dans la négative, informant un conducteur dudit véhicule (V) de cette incohérence. 20 8. Véhicule (V) comprenant une direction assistée électrique (DAE) et un volant (VV) solidarisé à une colonne de direction (CD) de type dit par câble et à laquelle est couplé un capteur d'angle (CA) déterminant un premier angle de volant, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de contrôle (DC) selon la revendication 7. 25 9. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'assistance (DAC) contrôlant sa conduite de façon au moins partiellement automatisée en fonction de l'angle de volant transmis à ladite direction assistée électrique (DAE) et d'une consigne d'angle de volant. 10. Véhicule selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il est de 30 type automobile.