Brevet FR3098175A1 — publié le 20210108

Description Titre de l'invention : Procédé de détermination d'une vitesse de passage en courbe pour un véhicule automobile mettant en oeuvre une fonction de régulation de vitesse [000 L'invention se rapporte au domaine des systèmes d'aide à la conduite équipant les véhicules automobiles. Les systèmes d'aide à la conduite, souvent dénommés sous l'acronyme anglais ADAS (pour « Advanced driver-assistance systems »), ont pour but d'alléger la charge du conducteur, notamment en le libérant de certaines tâches, en améliorant son attention et/ou sa perception de l'environnement, en détectant certains risques, en effectuant automatiquement des actions en réponse à la détection de ces risques, etc. [0002] Pour remplir les fonctions souhaitées, les systèmes d'aide à la conduite fonctionnent à l'aide de capteurs équipant le véhicule et permettant de percevoir l'environnement du véhicule, et notamment les véhicules situés à proximité. Cette perception de l'environnement par le système d'aide à la conduite permet de prévenir les risques d'accidents en garantissant le respect de règles prédéfinies, comme par exemple celle d'imposer que le véhicule se maintienne à une distance minimale du véhicule qui le précède. [0003] Parmi les différentes fonctions d'aide à la conduite, il est connu une fonction de ré- gulation longitudinale adaptative, couramment désignée par le sigle anglais ACC (pour « adaptive cru ise control »). Cette fonction a pour but de maintenir le véhicule à une vitesse de consigne définie par le conducteur, tout en régulant la vitesse du véhicule pour gérer le suivi d'un véhicule plus lent le cas échéant Ainsi, si un véhicule circulant à une vitesse inférieure à la vitesse de consigne définie par le conducteur précède le véhicule concerné, le système d'aide à la conduite va gérer le freinage de ce dernier. Toutefois, le conducteur reste responsable de la conduite du véhicule et doit être en mesure d'intervenir à n'importe quel moment si la situation l'exige. [0004] Certains systèmes de régulation de vitesse peuvent mettre en oeuvre une fonction de détection de la vitesse maximale autorisée applicable au véhicule. Une telle fonction permet au système de régulation de vitesse de réguler la vitesse du véhicule à la vitesse limite rèelementaire applicable au véhicule à chaque instant, ce qui implique de modifier automatiquement la vitesse de consigne en cas de changement de la vitesse maximale autorisée. [0005] L'invention part de la constatation qu'il est intéressant qu'un système de régulation puisse adapter automatiquement la vitesse de consigne également au profil de la route suivie, notamment en cas de virage. En cas de virage prononcé nécessitant d'adapter la 2 vitesse du véhicule, il est fréquemment prévu un panneau de limitation de vitesse spécifique. Dans un tel cas, on peut prévoir que le véhicule comporte des moyens de détection et de lecture des panneaux signalisation, dont en particulier les panneaux de limitation de vitesse. [0006] Toutefois, pour les cas où un virage nécessiterait d'adapter la vitesse du véhicule et pour lequel aucun panneau de limitation de vitesse spécifique n'a été prévu, il est nécessaire de pouvoir déterminer une vitesse de passage adaptée. [0007] Afin de déterminer une vitesse de passage, on peut naturellement utiliser le rayon de courbure de la route. En effet, il est communément admis qu'un virage est d'autant plus dynamique que l'accélération latérale dans cc virage est importante. On considère généralement que l'accélération latérale maximum que peut subir un véhicule est typiquement de 1 g sur les véhicules de tourisme. Il est également admis que plus la vitesse du véhicule est importante, plus il est nécessaire de diminuer l'accélération latérale de passage d'un virage. Cela explique donc qu'il faille idéalement prendre comme critère une accélération latérale maximum en fonction de la vitesse du véhicule, cette accélération maximum étant une fonction décroissante de la vitesse véhicule [0008] y la in cl X = f(17) [0009] Sachant que l'accélération latérale d'un véhicule est égale à il vient Yhdt R que la vitesse de passage est telle que : [0010] 1, = = r(v) [0011] Que l'on peut réécrire de la façon suivante : [0012] v72 = g ( ) =R [0013] Ainsi, pour déduire la vitesse de passage dans une courbe de rayon minimum R, il suffit d'écrire : [0014] VPassiage- g (R ) [0015] Si cette valeur de R est typiquement une donnée cartographique dans le cas d'un virage, ou d'un rond-point, cela n'est pas le cas aux intersections entre deux routes, où l'on ne dispose généralement pas d'un rayon, mais uniquement d'un angle déterminé par la direction d'entrée et la direction de sortie. [0016] Il existe donc un besoin de déterminer le rayon de courbure minimum correspondant à la trajectoire d'un véhicule tournant à une intersection entre deux routes, afin d'en déduire une vitesse de passage maximale ou idéale. [0017] La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de l'état de la technique, et plus particulièrement ceux ci-dessus exposés, en proposant un procédé de 3 détermination d'une vitesse de passage en courbe pour un véhicule automobile mettant en oeuvre une fonction de régulation de vitesse. [0018] À cet effet, l'invention concerne un procédé de détermination de la vitesse maximale de passage d'un véhicule automobile à une intersection entre une première route et une deuxième route, le procédé comportant les étapes consistant à : [0019] - recueillir des informations sur la topographie routière au niveau de l'intersection, ces informations comprenant l'angle formé par les deux routes ; [0020] - déterminer un rayon de courbure correspondant au rayon de courbure de la tra- jectoire suivie par un point médian de l'essieu arrière du véhicule lors du passage à l'intersection, la trajectoire étant, avant l'intersection, confondue avec la ligne médiane de la voie de circulation de la première route, et, après l'intersection, confondue avec la ligne médiane de la voie de circulation de la deuxième route, le rayon de courbure étant fonction de l'angle entre par les deux routes formant l'intersection ; [0021] - déterminer une vitesse maximale de passage, qui est fonction du rayon de courbure. [0022] Ainsi, le procédé conforme à l'invention permet de déterminer une vitesse de passage maximale, cette vitesse pouvant être utilisée par le système de régulation de vitesse pour déterminer une nouvelle vitesse de consigne à l'approche d'une intersection dont le passage va nécessiter de suivre une courbe. La vitesse maximale de passage est déterminée simplement, principalement sur la base de l'angle formé par les deux routes constituant l'intersection, et donc sur la base d'informations topographiques pouvant être fournies par le système de navigation embarqué. [0023] Dans une réalisation, le rayon de courbure est égal à la plus grande solution parmi les deux solutions possibles de l'équation : [0024] L \- R )2 + (- 2L + 2w - - sin-a ) .R (L IY2 (taLnla ± sin-a ! -1^1- = o lan tai; a2 ta"le [0025] Dans laquelle ; [0026] L1 est la distance entre le milieu de la voie de circulation et le bord droit de la première route, située en amont de l'intersection ; [0027] L, est la distance entre le milieu de la voie de circulation et le bord droit de la deuxième route, située en aval de l'intersection. 100281 Dans une réalisation, les valeurs de LI et de L, sont comprises entre 1,5 et 5 mètres, et par exemple égales à 2,5 mètres. 100291 Dans une réalisation, les valeurs des distances LI et L sont constantes. 100301 Dans une réalisation, les valeurs des distances LI et L, sont déterminées pour chaque intersection en fonction des données cartographiques disponibles, et notamment en fonction du type de route. 100311 Dans une réalisation, les informations relatives à la topographie routière sont fournies par un système de navigation embarqué dans le véhicule automobile. [0032] Dans une réalisation, la vitesse maximale de passage est déterminée en fonction du rayon de courbure de manière que l'accélération latérale subie lors du virage soit inférieure à une accélération latérale maximale. [0033] Dans une réalisation, la valeur de l'accélération latérale maximale est une fonction décroissante de la vitesse du véhicule. [0034] L'invention concerne également un procédé de régulation de la vitesse d'un véhicule automobile, le procédé permettant de réguler la vitesse du véhicule en fonction d'une vitesse de consigne, la vitesse de consigne pouvant être modulée en fonction d'informations relatives aux voies empruntées par le véhicule, le procédé comportant les étapes suivantes : [0035] - déterminer une vitesse maximale de passage à l'approche d'une intersection de deux routes conformément au procédé tel que défini ci-dessus ; [0036] - déterminer une vitesse de consigne en fonction de la vitesse maximale de passage déterminée lors de l'étape précédente, la vitesse de consigne étant inférieure ou égale à la vitesse maximale de passage. [0037] L'invention concerne également un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en oeuvre les étapes du procédé de détermination de la vitesse maximale de passage défini plus haut et/ou le procédé de régulation de vitesse défini ci-dessus. [0038] L'invention concerne également un système de conduite assistée comportant un cal- culateur pour mettre en oeuvre au moins l'un des procédés définis ci-dessus. [0039] L'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'un système de conduite assistée tel que défini ci-dessus et/ou mettant en oeuvre un l'un des procédés définis plus haut. [0040] La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, clans lesquels : [0041] [fig.1] La figure 1 représente un véhicule automobile équipé d'un système de conduite assistée permettant la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'invention. [0042] [fig.2] La figure 2 est un schéma d'une portion de réseau routier comportant une in- tersection entre deux routes. [0043] La figure 1 représente un véhicule automobile apte à mettre en oeuvre une ou plusieurs fonctions d'aide à la conduite, et qui est à cet effet équipé d'un système de conduite assistée 2. Dans la suite de la présente description ce véhicule sera dénommé véhicule hôte 1. Le système de conduite assistée 2 comporte notamment un calculateur 10, des actionneurs 12, ainsi qu'une pluralité de détecteurs, dans l'exemple une pluralité de capteurs 14a, 14b, 16a, 16b, 18 répartis sur l'avant, l'arrière et les côtés du véhicule hôte 1. Ces capteurs peuvent inclure un ou plusieurs des types de capteurs suivants : capteurs à ultrasons, radars, lidars, caméras à vision de jour, caméras à vision de nuit, etc. Le système de conduite assistée 2 comporte dans l'exemple quatre caméras 18 (soit une caméra avant, une caméra arrière et deux caméras latérales) et une pluralité de capteurs 14a, 14b, 16a, 1611 de type capteur à ultrasons et/ou radar et/ou lidar. Le calculateur 10 reçoit les données fournies par l'ensemble des capteurs 14a, 14b, 16a, 16b et par l'ensemble des caméras 18. [0044] Grâce à l'ensemble de ces capteurs, le calculateur 10 est apte à détecter la présence d'obstacles dans l'environnement du véhicule, et en particulier la présence de véhicules dans cet environnement, que cc soit sur la voie courante du véhicule hôte 1 ou sur les voies adjacentes. [0045] Le calculateur 10 est par ailleurs relié à une pluralité d'actionneurs 12, qui comportent des dispositifs aptes à agir notamment sur l'accélérateur et le système de freinage du véhicule hôte, afin d'en contrôler l'allure. Avantageusement, les actionneurs 12 comportent également des dispositifs aptes à agir sur la direction du véhicule afin d'en contrôler la trajectoire. [0046] Le système de conduite assistée est configure pour mettre en oeuvre, dans un mode de conduite assistée, une ou plusieurs fonctions d'assistance, dont notamment une fonction de régulation de vitesse adaptative, ci-après fonction ACC. Ainsi que mentionné plus haut, une telle fonction permet de réguler la vitesse du véhicule sans intervention du conducteur (ce dernier devant toutefois conserver le contrôle du véhicule, et en particulier le contrôle de la direction, puisqu'il s'agit là d'une fonction d'assistance), en respectant une consigne de distance de sécurité vis-à-vis du véhicule précédant le véhicule hôte, c'est-à-dire un écart minimum entre ces deux véhicules. La fonction ACC est en outre apte à gérer le ralentissement du véhicule, si le ralentissement du véhicule le précédant l'impose. De préférence, le système de conduite assistée 2 comporte au moins une caméra et un capteur de type radar pour mettre en oeuvre la fonction ACC décrite ci-dessus. [0047] Le système de conduite assistée 2 est par ailleurs configuré pour déterminer une vitesse de passage maximale applicable au véhicule hôte 1 lorsqu'il est déterminé que celui-ci va aborder une intersection de deux routes nécessitant un passage en courbe, de façon à ce que si cette vitesse de passage est inférieure à la vitesse de consigne de la fonction de régulation de vitesse, alors celle-ci puisse être modifiée en fonction de la vitesse de passage calculée. [0048] Sur la figure 2 on a représenté le cas typique d'une intersection entre une première et une deuxième route. [0049] Sur cette figure : [0050] - le segment DI est confondu avec la ligne médiane de la voie de circulation de la première route, et est confondu avec la trajectoire suivie par le milieu de l'essieu arrière du véhicule, avant l'intersection ; 6 [0051] - le segment D2 est confondu avec la ligne médiane de la voie de circulation de la deuxième droite, et est confondu avec la trajectoire suivie par le milieu de l'essieu arrière, après l'intersection. [0052] Les segments DI et D2 se coupent ainsi en un point O. et forment entre eux un angle a. Cet angle est la donnée d'entrée pour la détermination d'une vitesse de passage de cette intersection conformément à la présente invention. [0053] Le segment dl représente le bord droit de la voie de circulation. Il est parallèle au segment DI, et situé à une distance LI de celui-ci. [0054] Le segment d, représente le bord droit de la voie de circulation. Il est donc parallèle au segment D2 et situé à une distance Ln de celui-ci. [0055] Les segments d, et d2 se coupent en un point i. [0056] Lorsque le véhicule passe l'intersection, le milieu de l'essieu arrière suit la courbe Ca, de rayon R, et de centre c. La courbe C. joint donc les segments D, et Dn. [0057] La roue droite de l'essieu arrière suit la courbe Ch, de centre c et de rayon égal à la différence entre le rayon R de la courbe Ca et la moitié de la valeur de la voie de l'essieu arrière, soit R-w (la voie de l'essieu arrière étant égale à 2w). [0058] La condition à respecter pour la courbe CI, est de passer à gauche du point « i afin que le véhicule négocie correctement le virage. [0059] Cette condition s'écrit : la longueur du segment [ci] est inférieure à la valeur (R-w). [0060] Ainsi, le rayon R est la solution de l'équation : [0061] L ( R )2 ± (- 2L + 2w 2 a ( - ).12 + (L 1)2 ( taln.la sirra tan tan 2 ta [0062] 11 existe deux solutions positives à cette équation. Le rayon R qui nous intéresse correspond à la plus grande de ces deux valeurs. [0063] Au final, le rayon de courbure R nécessaire pour passer l'intersection est égal à la plus grande racine de l'équation ci-dessus. [0064] Les valeurs des distances L1 et L, pourront être des données constantes pour tous les virages. Avantageusement, les valeurs de L1 et L, seront de 2,5 mètres. Ces valeurs peimettent de tenir compte du fait que, contrairement au schéma théorique de la figure 2, les bords droits des voies ne se coupent pas exactement en un point précis. 100651 Les valeurs des distances L1 et L, pourront alternativement être déterminées pour chaque virage, en fonction des données cartographiques fournies pour le système de navigation embarqué. Avantageusement, les valeurs des distances Li et L, seront déterminées en fonction du type de route (par exemple : autoroute, route nationale, voie urbaine, voie rurale, etc.). 7 [Revendication I] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] REVENDICATIONSProcédé de détermination dc la vitesse maximale de passage d'un véhicule automobile à une intersection entre une première route et une deuxième route, le procédé comportant les étapes de : - recueillir des informations sur la topographie routière au niveau de l'intersection, ces informations comprenant l'angle (a) formé par les deux routes ; - déterminer un rayon de courbure (R) correspondant au rayon de courbure de la trajectoire suivie par un point médian de l'essieu arrière du véhicule lors du passage à l'intersection, la trajectoire étant, avant l'intersection, confondue avec la ligne médiane de la voie de circulation de la première route, et, après l'intersection, confondue avec la ligne médiane de la voie de circulation de la deuxième route, le rayon de courbure (R) étant fonction de l'angle (a) entre les deux routes formant l'intersection ; - déterminer une vitesse maximale de passage, qui est fonction du rayon de courbure (R). Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le rayon de courbure (R) est égal à la plus grande solution parmi les deux solutions possibles de l'équation : ( R - L5 tan g - ( - 2L + 2w - tan 2 a \ tan a ± sin-a I lL I siLn'a ) 2 0 2 , Dans laquelle ; L, est la distance entre le milieu la voie de circulation et le bord droit de la première route, située en amont de l'intersection ; L2 est la distance entre le milieu de de la voie de circulation et le bord droit de la deuxième route, située en aval de l'intersection. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les valeurs des distances LI et de L, sont comprises entre 1,5 et 5 mètres, et par exemple égales à 2,5 mètres. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel les valeurs des distances LI et L, sont constantes ou sont déterminées pour chaque intersection en fonction des données cartographiques disponibles, et notamment en fonction du type de route. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les informations relatives à la topographie routière sont fournies par un système de navigation embarqué dans le véhicule automobile. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la 8 [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] vitesse maximale de passage est déterminée en fonction du rayon de courbure de manière que r accélération latérale subie lors du virage soit inférieure à une accélération latérale maximale, la valeur de l'accélération latérale maximale étant de préférence une fonction décroissante de la vitesse du véhicule. Procédé de régulation de la vitesse d'un véhicule automobile, le procédé permettant de réguler la vitesse du véhicule en fonction d'une vitesse de consigne, la vitesse de consigne pouvant être modulée en fonction d'informations relatives aux voies empruntées par le véhicule, le procédé comportant les étapes suivantes : - déterminer une vitesse maximale de passage à l'approche d'une intersection de deux routes conformément au procédé selon l'une des revendications précédentes ; - déterminer une vitesse de consigne en fonction de la vitesse maximale de passage déterminée lors de l'étape précédente, la vitesse de consigne étant inférieure ou égale à la vitesse maximale de passage. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en oeuvre les étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 6 et/ou selon la revendication 7. Système de conduite assistée (2) comportant un calculateur (10) pour mettre en oeuvre le procédé conforme à l'une des revendications 1 à 6 ou du procédé conforme à la revendication 7. Véhicule automobile (1) équipé d'un système de conduite assistée (2) conforme à la revendication précédente.