Brevet FR3087715A1 — publié le 20200501

Description Titre de l'invention : PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE SUIVI D'UNE CONSIGNE DE VITESSE OPTIMALE AU MOYEN D'UNE PEDALE D'ACCELERATION HAPTIQUE [0001] La présente invention concerne un procédé et un dispositif permettant d'aider le conducteur d'un véhicule à suivre unc consigne de vitesse minimisant sa consommation énergétique. [0002] Jusqu'à présent, les pouvoirs publics ont incité au développement de nouveaux dis- positifs pour faire respecter le code de la route et en particulier maîtriser la vitesse des véhicules. En effet, les véhicules actuels offrent généralement des capacités dynamiques (accélération, vitesse maximale...) permettant d'aller bien au-delà des limites autorisées. Le typage adopté (c'est-à-dire la relation calibrée entre l'enfoncement de la pédale d'accélérateur et la réponse du moteur) tend également à favoriser ce dynamisme en privilégiant une réponse franche à une action sur la pédale d'accélérateur, à une réponse plus modérée permettant de doser précisément la puissance. La conjonction de cette puissance disponible et de la difficulté à la doser très finement rend délicat le contrôle de la vitesse, surtout à basse vitesse (en ville tout particulièrement). [0003] Ainsi, il est connu des dispositifs permettant de générer un point dur dans la course de la pédale d'accélérateur, ce point dur étant modifiable de manière à intervenir à l'enfoncement de la pédale correspondant à la vitesse limite choisie par le conducteur. [0004] Ainsi, en fonction de la vitesse limite choisie, un calculateur détermine l'enfoncement correspondant de la pédale d'accélérateur. Lorsqu'en situation de conduite cet enfoncement est atteint par le conducteur, un point dur est simulé de manière qu'il puisse être ressenti par le conducteur. Dans les systèmes connus, le point dur peut toutefois être dépassé si le conducteur souhaite dépasser la vitesse limite et ainsi désactiver le système. [0005] Toutefois, ces dispositifs de limitation de vitesse ne font que répondre aux problé- matiques de sécurité et ne prennent. pas en compte les questions relatives à la maîtrise énergétique et à l'optimisation de la consommation des véhicules. [0006] Il a été envisagé d'informer le conducteur sur sa consommation en affichant une in- formation visuelle sur le tableau de bord. [0007] Toutefois, il s'avère que cette information nécessite trop d'attention pour être cor- rectement suivie et qu'elle augmente le risque d'accident. [0008] Il est alors apparu prometteur d'utiliser une pédale d'accélération haptique afin d'alléger la charge visuelle du conducteur. I [0009] C'est pourquoi, la présente invention se propose d'appliquer les systèmes utilisant une voie haptique (ou tactile) pour informer le conducteur, aux procédés et aux dis- positifs permettant au véhicule de suivre une consigne de vitesse minimisant la consommation énergétique du véhicule. [0010] Elle propose à cet effet un procédé d'assistance pour le suivi d'une consigne de vitesse optimale d'un véhicule automobile au moyen d'une pédale d'accélération haptiquc, ledit véhicule étant équipé : [0011] - d'une pédale d'accélération haptiquc, [0012] - d'un actionneur, apte à envoyer au moins un signal haptiquc à ladite pédale, ledit signal étant corrélé à un enfoncement, [0013] - d'un dispositif électronique, apte à déterminer une consigne de vitesse minimisant la consommation énergétique du véhicule, appelée « consigne de vitesse optimale du véhicule », et apte à générer une consigne d'activation de sa propre procédure de commande sur l'actionneur, ladite procédure de commande déterminant le signal haptiquc, pour indiquer au conducteur que la vitesse optimale est atteinte, [0014] Lc procédé comportant : [0015] - une étape de détermination selon un principe de programmation dit « dynamique » de la consigne de vitesse optimale du véhicule, par le dispositif électronique, [0016] - une étape d'envoi du signal haptiquc à la pédale par l'actionneur [0017] ledit signal étant constitué par au moins une force de rappel et/ou une vibration. [0018] Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou de substitution sont énoncées ci-après. [0019] Selon un mode spécifique de l'invention, la vitesse optimale VO est associée à un premier signal haptique et à un second signal haptique, corrélés respectivement à un premier enfoncement et à un second enfoncement de la pédale, lesdits enfoncements définissant un intervalle au sein duquel la vitesse optimale est atteinte. [0020] Selon une première variante de ce mode spécifique, le signal haptique corrélé au premier enfoncement est une force de rappel, tandis que le signal haptique corrélé au second enfoncement est une vibration. [0021] Selon une deuxième variante de ce mode spécifique, les signaux haptiques corrélés respectivement au premier enfoncement et au second enfoncement sont des forces de rappel. [0022] Selon une troisième variante de ce mode spécifique, les signaux haptiques corrélés respectivement au premier enfoncement et au second enfoncement sont des vibrations. [0023] De manière préférentielle, la (les) force(s) de rappel émise(s) par l'actionneur est (sont) comprise(s) entre 2N et 20N en fonction du ressenti des conducteurs. [0024] De manière également préférentielle, la (les) vibration(s) émise(s) par l'actionneur a (ont) une amplitude et une fréquence comprises respectivement entre 2N et 20N et 2 et 3 20 Hz en fonction du ressenti des conducteurs. [0025] L'invention a également pour objet un dispositif d'assistance pour le suivi d'une consigne de vitesse optimale d'un véhicule automobile au moyen d'une pédale d'accélération haptiquc, ledit dispositif étant prévu pour mettre en oeuvre le procédé défini selon l'invention, et comportant : [0026] - une pédale d'accélération haptiquc, [0027] - un actionneur, apte à exercer une force de rappel sur ladite pédale, [0028] - un dispositif électronique, apte à déterminer une consigne de vitesse pour minimiser la consommation énergétique du véhicule, appelée « vitesse optimale du véhicule », et apte à générer une consigne d'activation de sa propre procédure de commande sur l'actionneur, ladite procédure de commande déterminant un signal haptiquc, que l'actionneur doit induire sur la pédale pour indiquer au conducteur que la vitesse optimale est atteinte. [0029] D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la des- cription détaillée de mises en oeuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants : [0030] [FIG. 1] est une vue schématique d'un dispositif conforme à l'invention. [0031] [FIG. 2], [FIG. 3], [FIG. 4], [FIG. 5], [FIG. 6] sont des schémas correspondant à chaque fois à un mode de réalisation de r invention. [0032] A des fins de clarté et de concision, les références sur les figures correspondent aux mêmes éléments. [0033] Les modes de réalisation décrits ci-après étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites, isolées des autres caractéristiques décrites (même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. [0034] Tel que représenté sur la [FIG. 1], le dispositif d'assistance pour le suivi d'une consigne de vitesse optimale d'un véhicule automobile utilise une pédale d'accélération haptique. [0035] On entend par « haptique » le fait que le conducteur est sollicité par le caractère « tactile » de la pédale d'accélération. Plus particulièrement, la pédale d'accélération joue le rôle d'une interface à retour de force utilisée pour reconstituer une sensation de résistance lors d'un certain enfoncement de la pédale. 4 [0036] Lc dispositif comporte une pédale d'accélération haptique 6, un actionneur 3, apte à exercer une force de rappel sur ladite pédale 6, et un dispositif électronique 2, apte à déterminer une consigne de vitesse pour minimiser la consommation énergétique du véhicule. [0037] Cette vitesse est appelée « vitesse optimale du véhicule » VO, et correspond à une vitesse pour laquelle la consommation est minimum compte tenu des conditions de roulage. [0038] Lc dispositif électronique 2 est apte à générer une consigne d'activation de sa propre procédure de commande sur l'actionneur 3, et ladite procédure de commande détermine un signal haptiquc, que l'actionneur 3 doit induire sur la pédale 6 pour indiquer au conducteur que la vitesse optimale VO est atteinte. [0039] Lc procédé associé à ce comporte tout d'abord une étape de détermination selon un principe de programmation dit « dynamique » de la consigne de vitesse optimale VO du véhicule, par le dispositif électronique 2. [0040] On entend par « programmation dynamique » tout algorithme permettant d'optimiser la consommation du véhicule, en décomposant l'ensemble des paramètres de consommation en sous-ensembles et en optimisant chacun d'eux. [0041] Il s'ensuit ensuite une étape d'envoi du signal haptique à la pédale 6 par l'actionneur 3. [0042] Ce signal peut être sous différentes formes et est constitué par au moins une force de rappel NO+dN, NI+dN1 et/ou une vibration AO, Al. [0043] [FIG. 2] représente une fonction de la pédale d'accélération haptique proposant un point dur généré par une force de rappel afin de guider le conducteur pour rester à la vitesse optimale. La position de ce point dur peut varier en fonction de la vitesse à suivre, et le conducteur devra donc suivre les mouvements du point dur. [0044] Alternativement, [FIG. 3] représente une fonction de la pédale d'accélération haptique proposant une vibration afin de guider le conducteur pour rester à la vitesse optimale. La position de la vibration peut varier en fonction de la vitesse à suivre, et le conducteur devra donc suivre les mouvements de cette vibration. [0045] Selon un mode spécifique de l'invention, la vitesse optimale VO est associée à un premier signal haptique et à un second signal haptique, corrélés respectivement à un premier enfoncement EO et à un second enfoncement El de la pédale 6, lesdits enfoncements EO, El, définissant un intervalle au sein duquel la vitesse optimale VO est atteinte. [0046] Selon une première variante de ce mode spécifique représentée en [FIG. 4], le signal haptique corrélé au premier enfoncement EO est une force de rappel NO+dN, tandis que le signal haptique corrélé au second enfoncement El est une vibration AI. La pédale d'accélération haptique propose un point dur afin de guider le conducteur pour conserver la vitesse optimale, et comporte une fonction de vibration afin d'indiquer au conducteur de lever le pied en cas de dépassement important de la vitesse de consigne. [0047] Selon une deuxième variante de ce mode spécifique représentée en [FIG. 5], les signaux haptiqucs corrélés respectivement au premier enfoncement EO et au second enfoncement El sont des forces de rappel, respectivement NO+dN et Nl+dN'. La pédale d'accélération haptique propose donc plusieurs points durs. Dans le cas présent, deux points durs guident le conducteur pour rester entre les deux bornes. La position de ces points durs peut aussi varier en fonction de la vitesse à suivre, le conducteur devra donc suivre les mouvements des points durs. [0048] Selon une troisième variante de ce mode spécifique représentée en [FIG. 6], les signaux haptiqucs corrélés respectivement au premier enfoncement EO et au second enfoncement El sont des vibrations. [0049] Dans ce cas, la pédale d'accélération haptiquc peut avantageusement proposer des oscillations à différentes fréquences et amplitudes en fonction de l'écart avec la vitesse optimale. Par exemple à la vitesse optimale, il n'y a aucune oscillation, légèrement au-dessus ou en dessous il y a une oscillation faible avec une fréquence plus faible. Plus l'écart devient important, plus les oscillations admettent une amplitude importante et une fréquence faible afin d'être désagréable et d'encourager le conducteur à rester dans la zone de vitesse optimale. Ceci permet un ajustement dynamique en temps réel de l'amplitude et de la fréquence [0050] De manière préférentielle, les forces de rappel émises par l'actionneur 3 sont comprises entre 2N et 20N en fonction du ressenti des conducteurs. [0051] De manière également préférentielle, les vibrations émises par l'actionneur 3 ont une amplitude et une fréquence comprises respectivement entre 2N et 20N et 2 et 20 Hz en fonction du ressenti des conducteurs. [0052] En résumé, l'invention permet de libérer la charge visuelle et mentale du conducteur afin qu'il se concentre sur la route et ainsi éviter tout risque d'accident. Pour l'aider à suivre la vitesse optimale, le conducteur n'a plus qu'à suivre les consignes intuitives de la pédale d'accélération haptique. [0053] En résumé, l'invention permet d'aider le client à réduire sa consommation énergétique, et peut être combinée à d'autres applications comme celles qui proposent sur un parcours défini par un GPS, une vitesse optimale, afin de réaliser ce parcours en économisant du carburant sur les chaînes de traction thermique ou hybride ou d'augmenter son autonomie sur des chaînes de traction électrique. [0054] A noter, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention REVENDICATIONS1. Procédé d'assistance pour le suivi d'une consigne de vitesse optimale d'un véhicule automobile au moyen d'une pédale d'accélération haptique, ledit véhicule étant équipé d'une pédale d'accélération haptique (6) - d'un actionneur (3), apte à envoyer au moins un signal haptique à ladite pédale (6), ledit signal étant corrélé à un enfoncement EO, - d'un dispositif électronique (2), apte à déterminer une consigne de vitesse minimisant la consommation énergétique du véhicule, appelée « consigne de vitesse optimale du véhicule » VO, et apte à générer une consigne d'activation de sa propre procédure de commande sur l'actionneur (3), ladite procédure de commande déterminant le signal haptique, pour indiquer au conducteur que la vitesse optimale VO est atteinte caractérisé en ce qu'il comporte - une étape de détermination selon un principe de programmation dit « dynamique » de la consigne de vitesse optimale VO du véhicule, par le dispositif électronique (2) - une étape d'envoi du signal haptique à la pédale (6) par l'actionneur (3) ledit signal étant constitué par au moins une force de rappel NO+dN, N l+dN1 et/ou une vibration AO, Al. 2. Proc:édé d'assistance pour le suivi d'une consigne de vitesse optimale d'un véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse optimale VO est associée à un premier signal haptique et à un second signal haptique, corrélés respectivement à un premier enfoncement E0 et à un second enfoncement El de la pédale (6), lesdits enfoncements EO, El, définissant un intervalle au sein duquel la vitesse optimale VO est atteinte. 3. Procédé d'assistance pour le suivi d'une consigne de vitesse optimale d'un véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal haptique corrélé au premier enfoncement E0 est une IO force de rappel NO+dN, tandis que le signal haptique corrélé au second enfoncement El est une vibration Al. Procédé d'assistance pour le suivi d'une consigne de vitesse optimale d'un véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que les signaux haptiques corrélés respectivement au premier enfoncement EO et au second enfoncement El sont des forces de rappel, respectivement NO+cIN et N1+dN'. Procédé d'assistance pour le suivi d'une consigne de vitesse optimale d'un véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que les signaux haptiques corrélés respectivement au premier enfoncement EO et au second enfoncement El sont des vibrations. 6. Procédé d'assistance pour le suivi d'une consigne de vitesse optimale d'un véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la (les) force(s) de rappel émise(s) par l'actionneur (3) est (sont) comprise(s) entre 2N et 20N en fonction du ressenti des conducteurs. 7. Procédé d'assistance pour le suivi d'une consigne de vitesse optimale d'un véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la (les) vibration(s) émise(s) par l'actionneur (3) a (ont) une amplitude et une fréquence comprises respectivement entre 2N et 20N et 2 et 20 Hz en fonction du ressenti des conducteurs. 8. Procédé d'assistance pour le suivi d'une consigne de vitesse optimale d'un véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif électronique (2), apte à déterminer la consigne de vitesse pour minimiser la consommation énergétique du véhicule utilise le principe de programmation dynamique. Dispositif d'assistance pour le suivi d'une consigne de vitesse optimale d'un véhicule automobile au moyen d'une pédale d'accélération 11 haptique, caractérisé en ce qu'il comporte - une pédale d'accélération haptique (6) - un actionneur (3), apte à exercer une force de rappel sur ladite pédale (6), -- un dispositif électronique (2), apte à déterminer une consigne de vitesse pour minimiser la consommation énergétique du véhicule, appelée « vitesse optimale du véhicule » (VO), et apte à générer une consigne d'activation de sa propre procédure de commande sur l'actionneur (3), ladite procédure de commande déterminant un signal haptique, que l'actionneur (3) doit induire sur la pédale (6) pour indiquer au conducteur que la vitesse optimale VO est atteinte, ledit dispositif étant prévu pour mettre en oeuvre le procédé défini dans l'une quelconque des revendications 1. à 8.