Brevet FR3075150A1 — publié le 20190621

COMMANDE DE COLONNE DE DIRECTION RETRACTABLE POUR CONDUITE AUTONOME AVEC SYSTEME DE NAVIGATION La presente invention concerne un procede de commande d'un vehicule automobile comportant une colonne de direction retractable et un systeme de conduite autonome de ce vehicule, ainsi qu'un vehicule automobile mettant en oeuvre un tel procede. Les vehicules automobiles comportent une colonne de direction recevant a l'arriere un volant manoeuvre par le conducteur, reliee a ('avant a un boitier de direction commandant le pivotement des roues avant du vehicule. La plupart des vehicules automobiles comportent un reglage de la colonne de direction, en particulier en hauteur, et en profondeur suivant l'axe de rotation de cette colonne, permettant d'ajuster la position du volant afin de ('adapter au desir du conducteur. En particulier certains vehicules comportent des motorisations effectuant de maniere automatique les reglages de la colonne de direction. Ces reglages ne necessitant pas de rapidite particuliere, utilisent des motorisations de puissance limitee permettant de reduire les coOts de fabrication et les encombrements necessaires. En particulier, un procede de fonctionnement d'une colonne de direction a reglages motorises, presente notamment par le document FR-Al -2964637, detecte differents parametres indiquant la volonte du conducteur d'entrer dans le vehicule ou d'en sortir, afin d'effectuer automatiquement avec les motorisations un reglage facilitant cette entrée ou cette sortie. Par ailleurs sur des vehicules presentant des possibilites de conduite autonome, en cours de developpement chez differents constructeurs automobiles, on souhaite reduire suivant les conditions de roulage l'encombrement du volant pour augmenter l'espace disponible a bord. On peut alors utiliser en particulier la motorisation de reglage en profondeur du volant prevue pour ajuster la position de conduite, afin 2 d'effectuer la retractation de ce volant vers ('avant sur une course de quelques dizaines de millimetres, ce qui permet de gagner un espace axial compris generalement entre 50 et 150 millimetres. Les differents types de systemes d'assistance avancee a la conduite, 5 appeles 0 ADAS » pour 0 Advanced Driver Assistance Systems >> en langue anglaise, classifies suivant plusieurs niveaux, comportent en particulier un niveau 3 correspondant a une delegation par le conducteur d'une partie de sa conduite sur les deux dimensions de guidage longitudinale et laterale du vehicule, lui permettant de se consacrer a d'autres taches de maniere 10 provisoire. Ce niveau 3 necessite une possibilite de reprendre le controle de la conduite de maniere rapide si les conditions ('exigent. En particulier les systemes de roulage automatique du vehicule dans les embouteillages, appeles aussi 0 TJC » pour 0 Traffic Jam Chauffeur >> en 15 langue anglaise, utilisent des capteurs de proximite detectant les vehicules environnants, et des informations regues de systemes de navigation, comme des zones de travaux ou des fins d'embouteillages, pour definir des *lodes de conduite automatisee. On peut obtenir dans le cas d'une succession de *lodes de conduite 20 autonome courtes, une alternance rapide de retractations et de deploiements de la colonne de direction qui sollicite de maniere intense la motorisation de ces mouvements. Ces mouvements r6p6t6s n6cessitant des d6marrages nombreux du moteur electrique, imposent un dimensionnement du moteur et de son electronique de puissance pour resister a ces d6marrages g6n6rant 25 des echauffements, ce qui entraine des coOts et augmente l'encombrement. De plus la succession de mouvements de la colonne de direction peut deconcentrer le conducteur. La presente invention a notamment pour but d'eviter ces inconvenients de la technique anterieure. 30 Elle propose a cet effet un procede de commande d'un vehicule automobile equipe d'une colonne de direction avec une motorisation de 3 retractation de la colonne suivant son axe de rotation, d'un systeme de conduite autonome de ce vehicule, et d'un systeme de navigation, ce procede etant remarquable en ce que le systeme de conduite autonome utilise des informations du systeme de navigation pour etablir des autorisations ou des 5 interdictions de retractation de la colonne de direction. Un avantage de ce procede de commande est que le systeme de conduite autonome recevant du systeme de navigation des informations lui permettant de prevoir des conditions de circulation, et d'anticiper ces conditions en suivant par exemple une evolution du trafic, on peut de cette 10 maniere eviter une retractation trop frequente de la colonne de direction, en particulier si une periode de conduite autonome qui commence est prevue pour un temps suffisamment court. En limitant les actionnements de la motorisation de retractation de la colonne de direction, on peut reduire son dimensionnement en puissance, et 15 optimiser son coOt. Le procede selon ('invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caracteristiques suivantes, qui peuvent etre combinees entre elles. Avantageusement, au debut d'une *lode de conduite autonome du vehicule, le systeme de conduite autonome realise avec les informations du 20 systeme de navigation une estimation de la duree probable de cette *lode. Dans ce cas, avantageusement le procede estime la duree probable de la *lode avec des informations du systeme de navigation concernant des zones de travaux ou des fins d'embouteillages. De plus, avantageusement le procede compare la duree probable de la 25 *lode a une duree de seuil minimum, pour autoriser la retractation de la colonne de direction au-dessus de ce seuil et l'interdire en dessous. Avantageusement, en cas d'arret du vehicule le procede autorise la retractation de la colonne de direction. Avantageusement, en cas de conduite normale du vehicule par le 30 conducteur, le procede interdit la retractation de la colonne de direction. 4 L'invention a aussi pour objet un vehicule automobile equipe de moyens mettant en oeuvre un procede de commande comprenant l'une quelconque des caracteristiques precedentes, remarquable en ce qu'il comporte un calculateur de controle de motorisation de colonne de direction. 5 Avantageusement, le vehicule comporte un calculateur de gestion d'habitacle controlant des fonctions relatives a la conduite du vehicule, mettant en oeuvre le systeme de navigation, relie par un faisceau au calculateur de controle de colonne. En particulier, la distance de retractation de la colonne de direction peut 10 etre comprise entre 50 et 150 millimetres. Avantageusement, la motorisation de la colonne realise aussi des reglages de position de conduite du volant pour la conduite normale par le conducteur. L'invention sera mieux comprise et d'autres caracteristiques et avantages 15 apparaitront plus clairement a la lecture de la description ci-apres donnee a titre d'exemple, en reference aux dessins annexes dans lesquels : - la figure 1 presente un systeme de colonne de direction suivant ('invention ; - la figure 2 est un organigramme indiquant des choix de fonctionnement 20 de ce systeme ; et - la figure 3 presente des liaisons entre les principales fonctions de ce systeme. La figure 1 presente une colonne de direction 2 comportant une partie avant se terminant par un cardan de liaison avec une cremaillere de direction 25 4, et une partie arriere guidee dans un fourreau d'un support fixe 8, reliee a la partie avant par un deuxieme cardan, se terminant par un embout arriere 6 prevu pour recevoir le volant de direction. Le support 8 comporte pour la conduite normale du vehicule, un premier moteur electrique 10 reglant de maniere automatique la hauteur du fourreau, 30 et du volant supporte par la colonne, et un deuxieme moteur electrique 10 5 appliquant une retractation ou un deploiement de la partie arriere de la colonne afin d'ajuster la position axiale de ce volant. Un calculateur de controle de motorisation de colonne 16 Ore les fonctionnements des moteurs electriques 10, afin d'assurer certaines fonctions 5 cornme par exemple une memorisation des positions du volant en fonction du conducteur, ou des mouvements automatiques lors de ('entree ou de la sortie du conducteur dans le vehicule. Un faisceau electrique de liaison 14 relie le calculateur de controle de colonne 16 a un calculateur de gestion d'habitacle 12, appele aussi 0 BSI » 10 pour 0 boitier de servitude intelligent », qui controle un grand nombre de fonctions relatives au fonctionnement general du vehicule, notamment un systeme de navigation, et differentes commandes d'equipements interieurs de l'habitacle. Le calculateur de gestion d'habitacle 12 regoit des donnees venant de 15 commande du conducteur, comme des demandes d'eclairage ou de chauffage, venant de differents capteurs du vehicule comme un capteur de temperature de l'habitacle 18, ou venant de fonctions d'aide a la conduite, comprenant en particulier le systeme de navigation utilisant un systeme de positionnement par satellite. 20 Le calculateur de gestion d'habitacle 12 commande differente fonctions du vehicule, comprenant en particulier des fonctions de conduite autonome comme un roulage autonome du type 0 ADAS » de niveau 3. Le calculateur de controle de colonne 16 regoit notamment une information de conduite autonome, lui demandant une retractation de la 25 colonne de direction pendant une *lode de conduite autonome afin de liberer de l'espace devant le conducteur. En variante tout autre type de calculateur de fonctionnement du vehicule traitant des informations de conditions de roulage, peut etre utilise. Dans ce cas d'une decision de conduite autonome, le calculateur de 30 gestion d'habitacle 12 evalue alors la duree probable de cette conduite autonome pour determiner si sa duree est suffisante afin de permettre une 6 retractation de la colonne de direction en evitant un redeploiement dans un delai trop court. La figure 2 presente une premiere condition 20 evaluee par le calculateur de gestion d'habitacle 12, determinant si le vehicule est arrete. 5 Dans le cas positif, une premiere decision 22 autorise 0 la retractation de la colonne de direction. Dans le cas negatif de la premiere condition 20 avec un vehicule en marche, on a alors une deuxieme condition 24 determinant s'il y a une demande de conduite autonome. Dans le cas negatif une deuxieme decision 10 26 interdit N la retractation de la colonne de direction, qui n'est pas possible pour une conduite normale. Dans le cas positif de la deuxieme condition 24, on a alors une troisieme condition 28 evaluant la duree probable t du mode de conduite autonome arrivant, qui dolt etre superieure a une duree de seuil minimum ts. En 15 particulier la duree probable t du mode de conduite autonome depend d'informations regues par le systeme de negation, venant de l'exterieur, comme la fin d'un embouteillage ou la fin de zones de travaux. Dans le cas au la dur6e probable t est inf6rieure ou egale a la duree de seuil ts, on a une quatrieme decision 30 interdisant N la retractation de la 20 colonne de direction. En effet dans ce cas le redeploiement en fin du mode de conduite autonome arriverait trop rapidement apres la retractation, en sollicitant de maniere exageree la motorisation. Dans le cas au la duree probable t est superieure a la duree de seuil ts, on a une cinquieme decision 32 autorisant 0 la retractation de la colonne de 25 direction. De cette maniere on limite la frequence d'intervention automatique de retractation de la colonne de direction qui evite un echauffement plus important de sa motorisation. On reduit aussi des mouvements trop rapproches de la colonne de direction qui pourraient deconcentrer et perturber le conducteur, 30 en leur donnant des intervalles de temps minimum. 7 La figure 3 presente une premiere fonction representant le calculateur de gestion d'habitacle 12, recevant des informations exterieures 40 pour le fonctionnement du systeme de navigation, comme des informations sur des zones de travaux ou des fins d'embouteillages, et calculant pour un mode de 5 conduite autonome prochain 42 une information sur sa duree probable t. Par comparaison avec la duree de seuil minimum ts, le mode de conduite autonome 42 delivre au calculateur de controle de colonne 16 une autorisation 0 ou une interdiction N de retractation de sa colonne. Le calculateur de controle de colonne 16 delivre a son tour une 10 information de position de sa colonne 48, venant de capteurs de position de cette colonne, qui peut etre delivree au calculateur de gestion d'habitacle 12 afin de verifier en retour si l'ordre qu'il a donne a bien ete suivi. De maniere simple avec cette boucle de retour, on peut detecter une defaillance du systeme de direction. 15 Le systeme de direction selon ('invention permet d'optimiser le dimensionnement du moteur electrique 10 et de son electronique de puissance en evitant des demarrages trop frequents provoquant des echauffements, ce qui permet de limiter son encombrement, REVENDICATIONS1 - Procede de commande d'un vehicule automobile equipe d'une colonne de direction (2) avec une motorisation (10) de retractation de la colonne (2) suivant son axe de rotation, d'un systeme de conduite autonome de ce vehicule, et d'un systeme de navigation, caracterise en ce que le systeme de conduite autonome utilise des informations du systeme de navigation pour etablir des autorisations (0) ou des interdictions (N) de retractation de la colonne de direction (2). 2 - Procede de commande d'un vehicule automobile selon la revendication 1, caracterise en ce qu'au debut d'une *lode de conduite autonome du vehicule, le systeme de conduite autonome realise avec les informations du systeme de navigation une estimation de la duree probable de cette *lode (t). 3 - Procede de commande selon la revendication 2, caracterise en ce qu'il estime la duree probable de la *lode (t) avec des informations du systeme de navigation concernant des zones de travaux ou des fins d'embouteillages. 4 - Procede de commande selon la revendication 2 ou 3, caracterise en 20 ce qu'il compare la duree probable de la *lode (t) a une duree de seuil minimum (ts), pour autoriser (0) la retractation de la colonne de direction (2) au-dessus de ce seuil et l'interdire (N) en dessous. 5 - Procede de commande selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qu'en cas d'arret du vehicule il autorise (0) la 25 retractation de la colonne de direction (2). 6 - Procede de commande selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qu'en cas de conduite normale du vehicule par le conducteur, il interdit (N) la retractation de la colonne de direction (2). 7 - Vehicule automobile equipe de moyens mettant en oeuvre un procede 30 de commande selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, caracterise 9 en ce qu'il comporte un calculateur de controle de motorisation de colonne de direction (16). 8 - Vehicule automobile selon la revendication 7, caracterise en ce qu'il comporte un calculateur de gestion d'habitacle (12) controlant des fonctions 5 relatives a la conduite du vehicule, mettant en oeuvre le systeme de navigation, relie par un faisceau (14) au calculateur de controle de colonne (16). 9 - Vehicule automobile selon la revendication 7 ou 8, caracterise en ce que la distance de retractation de la colonne de direction (2) est comprise entre 50 et 150 millimetres. 10 10 - Vehicule automobile selon l'une quelconque des revendications 7 a 9, caracterise en ce que la motorisation de la colonne (10) realise aussi des reglages de position de conduite du volant pour la conduite normale par le conducteur.