FR2761174A1 - Procede pour commander la deceleration d'un vehicule suivant un autre vehicule - Google Patents
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Abstract
Dans un système comprenant un ordinateur (18) de commande adaptative de vitesse relié à un système radar (10, 16) et à un ordinateur (20) de régulation de vitesse et un ordinateur (25) de commande de la décélération d'un véhicule suivant un véhicule précédent, le procédé consiste à détecter la décélération du véhicule précédent, déterminer une première décélération faisant converger la vitesse du véhicule suivant vers la vitesse du véhicule précédent, et formuler une hypothèse sur celui des véhicules qui atteindrait en premier une vitesse nulle pour régler la décélération du véhicule suivant.Application notamment à la régulation adaptative de la vitesse d'un véhicule dans le trafic routier.
Description
La présente invention concerne d'une manière générale la commande de la
vitesse de véhicules et plus particulièrement la détermination de la décélération appropriée d'un véhicule suivant un autre véhicule dans un système de co.Tmmande adaptative de vitesse. Des systèmes classiques de commande de vitesse commandent la vitesse d'un véhicule en la réglant sur une vitesse de consigne fixée par le conducteur. On connaît des systèmes de coDmmande adaptative de vitesse, qui présentent des degrés variables d'interaction avec des véhicules
précédents. Un but général de systèmes de commande adapta-
tive de vitesse est de détecter des objets présents sur la voie de circulation, comme par exemple des véhicules précédents, et de réaliser une commande du papillon des gaz
de manière à maintenir une distance prédéterminée par rap-
port à ces derniers. De tels systèmes de base sont caracté-
risés par une décélération passive, c'est-à-dire une décé-
lération exécutée pendant la marche par inertie alors que
le papillon des gaz est fermé.
Un système de commande adaptative de vitesse pris à titre d'exemple et utilisant une décélération active du véhicule, c'est-à-dire une décélération exécutée par serrage actif commandé des freins de service du véhicule, est décrit dans le brevet US N 5 173 859 au nom de Deering, désigné ci-après par "Deering", également déposant de la présente demande. Deering décrit un système, dans lequel une commande de freinage d'un véhicule est activée pour amener un véhicule suivant à décélérer lorsque la distance entre ce véhicule suivant et le véhicule précédent tombe au-dessous d'une distance prédéterminée, avec une vitesse de déplacement indiquant que le véhicule suivant se rapproche du véhicule précédent. Chez Deering, la détermination d'une décélération désirée du véhicule suivant s'effectue en fonction de l'apparition simultanée d'un espacement ou d'une distance minimale désirée prédéterminée entre les véhicules, et en fonction d'une convergence des vitesses respectives des véhicules. Le
système Deering fonctionne dans l'hypothëse o la.
décélération du véhicule précédent est prise en compte de façon adéquate au moyen de la décélération relative exprimée de façon implicite lors de mises à jour itératives de l'information de vitesse de déplacement. Dans certaines conditions de conduite, par exemple dans des conditions de conduite en ville, la prise en compte implicite d'une décélération du véhicule précédent peut conduire à des déterminations de décélération qui sont insuffisantes pour que certains buts du système soit atteints, par exemple un objectif de distance minimale de séparation. La prise en compte explicite de la décélération du véhicule précédent dans la détermination de la décélération désirée du véhicule suivant, également en fonction de l'apparition simultanée de la distance minimale désirée prédéterminée et d'une convergence des vitesses respectives des véhicules, permet des déterminations améliorées d'une décélération du véhicule suivant. Cependant, une telle prise en compte de la décélération du véhicule précédent pour la détermination de la décélération désirée du véhicule suivant peut avoir l'effet indésirable de produire une décélération du véhicule suivant, qui peut être inutilement trop forte, ce qui conduit à une distance inappropriée entre véhicules pendant des décélérations du véhicule précédent et du
véhicule suivant.
Ces inconvénients de la technique antérieure sont résolus dans un système de commande adaptative de vitesse, qui commande la décélération d'un véhicule suivant se rapprochant d'un véhicule précédent, qui décélère, par détermination de la décélération du véhicule précédent à partir d'un ordinateur relié à un radar et par la détermination d'une décélération pour le véhicule suivant, qui font converger la vitesse du véhicule suivant vers la vitesse du véhicule précédent. Si l'on suppose que le véhicule suivant atteindra le premier une vitesse nulle en utilisant la décélération déterminée, le véhicule suivant
est décéléré en fonction de la décélération déterminée.
Cependant, lorsque le véhicule précédent est supposé atteindre le premier la vitesse relative nulle en utilisant la décélération déterminée, une décélération supplémentaire du véhicule suivant, qui amène la vitesse du véhicule suivant à s'écarter de la vitesse du véhicule précédent, est déterminée et le véhicule suivant est amené à décélérer
en fonction de la décélération déterminée alternativement.
De manière plus spécifique, l'invention a trait à un procédé pour commander la décélération d'un véhicule suivant qui se rapproche d'un véhicule précédent, qui décélère, les véhicules ayant des vitesses respectives et étant séparés l'un de l'autre par une distance entre véhicules, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: obtenir la décélération du véhicule précédent; déterminer une première décélération pour le véhicule suivant, qui amène la vitesse du véhicule suivant à converger vers la vitesse du véhicule précédent; supposer lequel des véhicules précédent et suivant atteindra en premier une vitesse nulle en fonction de la décélération du véhicule précédent et de la première décélération pour le véhicule suivant; dans le cas o le véhicule suivant est celui des véhicules supposé atteindre en premier la vitesse nulle, amener le véhicule suivant à décélérer selon la première décélération; et dans le cas o le véhicule précédent est celui des véhicules qui est supposé atteindre en premier une vitesse relative nulle, déterminer une seconde décélération pour le véhicule suivant, qui amène la vitesse du véhicule suivant à s'écarter de la vitesse du véhicule précédent, et amener le véhicule suivant à décélérer selon la seconde décélération. Selon un aspect de l'invention, la première décélération pour le véhicule suivant inclut un terme d'adaptation de décélération sensiblement équivalent à la décélération du véhicule précédent, et un terme d'incrémentation de décélération qui varie en fonction
inverse de lae. distance entre les véhicules.
Selon un autre aspect de la présente invention, le procédé inclut les étapes consistant à faire l'hypothèse que la distance entre véhicules au début de la décélération du véhicule suivant fournit une distance minimale prédéterminée, et lorsque la distance supposée entre véhicules au début de la décélération du véhicule suivant ne fournit pas la distance minimale prédéterminée, amener le véhicule suivant à décélérer selon une décélération
maximale prédéterminée.
Conformément à un autre aspect de la présente invention, un système de commande adaptative de vitesse commande la décélération d'un véhicule suivant se rapprochant d'un véhicule précédent, qui décélère, au moyen du calcul d'une décélération pour le véhicule suivant, qui est adaptée aux vitesses respectives des véhicules en même temps que la distance de séparation entre les véhicules atteint une première valeur prédéterminée. Un point d'adaptation positive pour les vitesses des véhicules conduit à une décélération du véhicule suivant selon une première décélération sensiblement équivalente à la décélération calculée. Un point d'adaptation pour les vitesses des véhicules, qui n'est pas efficace, conduit à une décélération du véhicule suivant correspondant à une seconde décélération qui conduit essentiellement à une seconde distance prédéterminée entre véhicules lorsque le
véhicule suivant atteint sensiblement une vitesse nulle.
Une décélération est de préférence limitée à une décélération maximale prédeterminée. En outre, si la distance supposée entre véhicules au début d'une décélération du véhicule suivant ne fournit pas une distance minimale prédéterminée, alors la décélération maximale prédéterminée est utilisée pour amener le véhicule
suivant à décélérer.
D'autres caractéristiques et avantages de la
présente invention ressortiront de la description donnée
ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est un schéma-bloc d'un système de commande adaptative de vitesse approprié pour la mise en oeuvre de la présente invention; - la figure 2 est une représentation graphique de profils de vitesse du véhicule et d'une distance entre véhicules conformément à la commande de la présente invention; et - les figures 3 et 4 sont des organigrammes représentant des ensembles d'instructions exécutés par l'ordinateur de commande adaptative de vitesse représenté sur la figure 1 pour l'exécution de la commande selon la
présente invention.
Le véhicule suivant contient un système de commande adaptative de vitesse tel que représenté d'une manière générale sur la figure 1. Ce système comporte un ordinateur classique 20 de commande de vitesse, qui fonctionne en réponse à des interrupteurs classiques commandés par le conducteur comme par exemple un interrupteur marche/arrêt, un commutateur de réglage, un commutateur de reprise/d'accélération, et un interrupteur de freinage, qui sont tous représentés dans l'unité en tant qu'interrupteurs de vitesse 22. Un circuit 24 de conditionnement du signal de vitesse envoie à l'ordinateur de commande de vitesse la vitesse Vs du véhicule suivant, qui est dérivée d'un signal de vitesse brut
conditionné, indicatif de la vitesse du véhicule suivant.
Le signal de vitesse brut peut par exemple être délivré par un système classique formant transducteur de la vitesse de rotation, tel qu'un capteur à réluctance variable coopérant avec un pignon tournant avec l'arbre de sortie de la transmission du véhicule. L'ordinateur 20 de commande de vitesse reçoit également une commande de vitesse VC en provenance de l'ordinateur de commande adaptative de vitesse 18. L'ordinateur de commande de vitesse utilise la vitesse de commande VC et la vitesse Vs du véhicule pour une commande classique en boucle fermée de la vitesse du véhicule par l'intermédiaire d(e la commande du papillon des gaz. L'ordinateur de commande de vitesse 20 envoie également à l'ordinateur de commande adaptative de vitesse 18 la vitesse Vs du véhicule et la vitesse désirée VD
réglée par le conducteur.
L'ordinateur de commande adaptative de vitesse 18 est également relié par interface à un ordinateur de commande de freinage 26 et à un ordinateur 16 relié à un radar comme cela est représenté. De préférence, une interface additionnelle de liaison avec le conducteur est réalisée à l'aide d'une entrée 12 de distance de conduite, et d'un module d'avertissement 14, comme cela sera décrit plus loin. L'ordinateur 26 de commande de freinage reçoit une commande de décélération DC provenant de l'ordinateur de commande adaptative de vitesse 18 et délivre une mesure de la vitesse V0 du véhicule obtenue à partir d'une détection de la vitesse de roue et envoyée à l'ordinateur de commande adaptative de vitesse 18. La detection de vitesse de roue est réalisée au moyen d'un circuit 28 de conditionnement de signaux de vitesse de quatre roues, qui agit sur quatre signaux bru-cs individuels de vitesse de
roues, un signal pcur chacune des quatre roues du véhicule.
Des signaux bruts de vitesse de roues peuvent être délivrés par exemple au moyen de capteurs bien connus de vitesse de roues à réluctance variable. Les quatre signaux conditionnés sont tous envoyés à un ordinateur 26 de commande de freinage et peuvent être utilisés par ce dernier pour effectuer des applications de frictions comme par exemple un freinage sans blocage, une commande de traction, et peuvent inclure des caractéristiques perfectionnées telles qu'une commande active de freinage et un contrôle de lacet du véhicule. La vitesse V0 du véhicule envoyée à l'ordinateur 18 de commande adaptative de vitesse est dérivée des quatre signaux discrets de vitesse de
roues, sous la forme d'une fonction prédéterminée.
L'ordinateur de commande de freinage délivre en outre la vitesse V0 du véhicule et une décélération mesurée DM du véhicule suivant - également obtenue en tant que fonction prédéterminée des quatre signaux discrets de vitesse de roues - à l'ordinateur 16 relié au radar. Un ordinateur de commande de freinage pris à titre d'exemple, qui fournit la fonction ABS et la fonction de commande de traction et qui est approprié pour l'application de la présente invention, est disponible dans le commerce auprès de la société dite Delphi Chassis Systems et est désigné d'une manière générale comme étant le module électronique de commande de freinage et de traction. De même un ordinateur de commande de freinage pris à titre d'exemple, qui fournit des fonctions supplémentaires améliorées de commande incluant une commande active des freins et un contrôle de l'angle de lacet du véhicule et convient pour être appliqué à la présente invention, est disponible dans le commerce auprès de Delphi Chassis Systems et est désigné d'une manière générale en tant que dispositif de commande de châssis
intégré ICS II.
Un ordinateur classique 16 relié à un radar envoie à l'ordinateur 18 de commande adaptative de vitesse une variété de signaux associés à un véhicule précédent sur la route. Le capteur 10 du radar envoie un signal de sortie à l'ordinateur 16 relié au radar, qui détermine la distance cu intervalle R entre le véhicule suivant et le véhicule précédent, la vitesse de rapprochement ou vitesse relative VR entre le véhicule précédent et le véhicule suivant (également connue sous la désignation vitesse de variation
d'intervalle), et la décélération DT du véhicule précédent.
La décélération du véhicule précédent peut être obtenue en fonction de la décélération relative entre le véhicule suivant et le véhicule précédent, qui est obtenue dans l'ordinateur 16 relié au radar à partir de la distance R et de la vitesse de variation d'intervalle VR, et la décélération mesurée DM du véhicule suivant, qui est
délivrée par l'ordInateur de commande de freinage.
Comme cela a été mentionné précédemment, une interface additionnelle préférée de liaison du conducteur à l'ordinateur de commande adaptative de vitesse est réalisée à l'aide d'une entrée 12 de l'intervalle de conduite et d'un module d'avertissement 14. L'entrée 12 de la distance de conduite peut prendre la forme d'un potentiomtre à plots ou continûment variable, dont le réglage commandé par le conducteur correspond à une distance minimale désirée XM
entre véhicules et à un temps de réaction TR du conducteur.
Le module d'avertissement 14 peut prendre à titre d'exemple la forme d'une unité d'instrument dans le véhicule ou d'un appareil d'avertissement visuel à panneau d'affichage et/ou audible pour transmettre une information prédéterminée du système de commande active de vitesse au conducteur du
véhicule suivant.
L'ordinateur 20 de commande de vitesse, l'ordi-
nateur 18 de commande adaptative de vitesse, l'ordinateur 16 relié au radar et l'ordinateur 26 de commande de freinage sont des ordinateurs numériques à usage général incluant un microprocesseur, une mémoire ROM, une mémoire RAM, et une unité d'une entrée/sortie I/O contenant un convertisseur analogique/numérique A/D et un convertisseur numérique/analogique D/A. Chaque ordinateur respectif possède un jeu d'instructions de programme résident mémorisé dans une mémoire ROM et exécuté pour obtenir les fonctions respectives de chaque ordinateur. Le transfert d'i.nformations entre les différents ordinateurs, bien que représenté schématiquement sur la figure 1 sous la forme de lignes individuelles de transmission de données, est de préférence réalisé au moyen de liaisons de données en série
entre les ordinateurs.
En référence à la figure 2, la présente invention commande la décélération du véhicule suivant d'une manière compatible avec les objectifs mutuels consistant à ne pas violer une séparation ou distance minimale désirée entre véhicules et à garantir une séparation effective entre les véhicules. Différents scénarios pour la mise en oeuvre du fonctionnement de la présente invention sont représentés graphiquement sur la figure 2. Les vitesses des véhicules sont repérées par la lettre majuscule V tandis que les distances entre les véhicules sont marquées avec la lettre majuscule R. La vitesse affectée de l'indice "T" est associée au véhicule précédent, tandis que des vitesses marquées par "S" sont associees au véhicule suivant. En outre, des distances et des vitesses marquées avec les mêmes références sont des groupes de relations de vitesses et de distances entre véhicules comme cela ressortira à
l'évidence de la description donnée ci-après. L'instant tO
sur la figure représente un instant correspondant à des conditions ou des événements d'une importance suffisante pour déclencher la commande de décélération selon la présente invention. De telles conditions ou événements peuvent inclure une décélération du véhicule précédent ayant une amplitude prédéterminée et une vitesse du véhicule suivant dépassant la vitesse du véhicule précédent. On suppose, comme hypothèse commune pour les différents scénarios illustrés à titre d'exemples sur la figure 2, les vitesses initiales du véhicule précédent et du véhicule suivant à l'instant to. Pour tous les scénarios pris à titre d'exemples sur la figure 2, la décélération du véhicule précédent est supposée être constante à partir de l'instant to comme représenté par la courbe de vitesse désignée par VT. En outre, un intervalle de réaction de freinage TB précède toujours la décélération respective du véhicule suivant et représente un intervalle de limitation de réponse du système de freinage analogue à un intervalle de limitation de réaction du conducteur du type en soi nécessaire pour le déplacement du pied du conducteur de la
pédale d'accélérateur à la pédale de frein.
Dans un premier scénario ou ensemble de ccnditions, la distance R1 entre véhicules diminue depuis l'instant to, sur tout l'intervalle TB de réaction de freinage lorsque le véhicule précédent décélère et que le
véhicule suivant reste à une vitesse constante.
Conformément à La présente invention, le véhicule suivant est amené à décélérer de sorte que la vitesse VS1 converge vers la vitesse VT du véhicule précédent de manière à garantir que la distance entre le véhicule T1 ne tombe pas au-dessous d'une distance minimale désirée prédéterminée XM. Une distance minimale locale entre véhicules apparaît lorsque le véhicule suivant ne se rapproche plus du véhicule précédent. Ceci se produit lorsque les vitesses du véhicule suivant et du véhicule précédent sont équivalentes, ce qui se produit en ti sur la figure. La décélération du véhicule suivant (Do), qui concorde avec des vitesses du véhicule et simultanément rapproche la distance entre les véhicules depuis une distance initiale vers une distance minimale désirée prédéterminée XM, sans que cette distance soit transgressée, peut être exprimée comme suit:
0,5(VR + DT TB)2
Do = -------------------------------- 1
DO - (1)
R -XM - VR TB - O,5DT TB2
VR étant la vitesse relative entre le véhicule suivant et le véhicule précédent, DT la décélération du véhicule précédent, TB l'intervalle de réaction de freinage, R la distance entre véhicules et XM la distance minimale désirée entre les véhicules, le dénominateur du terme fractionnaire
de la relation étant dans la suite de la description
appelée DENCM..
La décélération Do du véhicule suivant est exprimée en fcnction de la décélération DT du véhicule précédent. L'intersection des vitesses respectives des véhicules requiert que la décélération du véhicule suivant soit supérieure à la décélération du véhicule précédent et par conséquent la relation (1) peut être considérée comme fournissant un terme d'adaptation de décélération (DT) et un terme d'incrémentation de décélération comprenant les
facteurs précédant le terme d'adaptation de décélération.
Le dénominateur du terme d'incrémentation de décélération est représentatif de l'espace de rapprochement disponible entre les véhicules au début de la décélération du véhicule suivant et comprend l'intervalle R entre véhicules, diminué de la distance minimale désirée XM entre véhicules et de l'espace de rapprochement entre les véhicules pendant
l'intervalle de freinage TB.
L'espace de rapprochement disponible est essentiellement la distance disponible pour commander l'adaptation de la vitesse du véhicule suivant à la vitesse du véhicule précédent. Par conséquent, un certain espacement minimum entre les véhicules peut conduire pour le dénominateur à une valeur nulle ou à des valeurs négatives indiquant que dans le cas de la décélération du véhicule précédent, la distance entre les véhicules à la fin de l'intervalle de réaction de freinage est égale respectivement à la distance minimale désirée entre les véhicules ou bien a franchi cette valeur. L'identification d'une telle condition est de préférence traitée au moyen d'une demande de décélération maximale de la part de l'ordinateur de commande de freinage. Dans d'autres cas, dans lesquels le dénominateur est positif, il existe une décélération théorique du véhicule suivant dépassant la décélération du véhicule précédent. D'une manière générale le terme de décélération incrémentale varie alors en fonction inverse de la distance entre véhicules et de façon plus spécifique varie de façon inverse de la distance de rapprochement disponible entre les véhicules au début de la décélération du véhicule suivant. Par conséquent, un espacement relativement faible entre les véhicules conduit à un terme de décélération incrémentale relativement élevé, tandis qu'une distance relativement importante entre véhicules conduit à un terme de décélération incrémentale relativement faible. Par conséquent un terme de décélération incrérmentale relativement élevé conduit de façon appropriée à une décélération relativement brusque du véhicule suivant, de sorte que les vitesses des véhicules sont adaptées sur la distance disponible entre véhicules, et cette distance minimale désirée entre véhicules n'est pas transgressée. Cependant, la présente invention limite l'application du terme de décélération calculé à partir de la relation (1) à certaines conditions, à savoir que dans l'application réelle, les vitesses des véhicules sont limitées à des déplacements de marche avant. C'est-à-dire que lorsqu'un véhicule atteint la vitesse nulle, il reste à l'arrêt et n'accélère pas vers l'arrière. La relation (1), bien que précise du point de vue mathématique pour satisfaire au but qui est l'adaptation de vitesse de véhicules conjointement au moment o la distance entre les véhicules atteint la valeur minimale désirée, n'est pas appliquée à la détermination de la décélération du véhicule suivant si cette relation conduit à l'adaptation des
vitesses des véhicules lorsque ces vitesses sont négatives.
Le résultat indésirable de l'application de la relation (1) pour certaines conditions. dans lesquelles il existerait une adaptation des vitesses pour des vitesses négatives, serait que la distance réelle entre les véhicules se rapprocherait de la distance minimale désirée
entre véhicules sans jamais l'atteindre, au lieu d'attein-
dre une distance finale entre véhicules dépassant la distance minimale désirée entre véhicules lorsque les deux véhicules ont atteint une vitesse nulle. Un ensemble de conditions indiquant à titre d'exemple l'effet de l'application indésirable de la relation (1) est représenté sur la figure 2, au moyen du regroupement de courbes de vitesses VT, VS2 et de la courbe R2 de la distance entre véhicules. D'une manière générale, toutes choses étant par ailleurs égales, pour une distance relativement grande entre véhicules, une décélération calculée conformément à la relation (1) est une décélération inutilement intense du véhicule suivant de sorte que la distance finale entre véhicules est excessive et est d'une utilisation inefficace sur route. Par conséquent, conformément à la présente invention, une décélération intense appropriée pour le véhicule suivant est déterminée, ce qui conduit à une distance finale désirée entre les véhicules. La distance finale désirée entre les véhicules peut être différente de la distance minimale désirée entre les véhicules, mais est de préférence équivalente à cette distance. Une seconde relation de décélération est par conséquent utilisée pour l'établissement de la décélération du véhicule suivant, dans le cas o la convergence des vitesses des véhicules se produirait après que le véhicule précédent ait atteint la vitesse nulle si la décélération calculée au moyen de la relation (1) était utilisée. Ce cas peut être déterminé par exemple tout d'abord par calcul de la décélération conformément à la relation (1) et calcul de l'intervalle de temps nécessaire pour décélérer chaque véhicule pour l'amener à la vitesse nulle conformément aux décélérations respectives et à l'intervalle associé de réaction de freinage en rapport uniquement avec le véhicule suivant. La décélération du véhicule suivant (Do) qui fournit un intervalle final prédéterminé entre véhicules lorsque le véhicule précédent atteint en premier la vitesse nulle, peut être exprimée comme suit:
0,5.V02
Do = --- ---------------------- (2) Dà(2) VT2
R - XM + ---- - TB.V0
2DT V0 étant la vitesse du véhicule suivant, R l'intervalle entre les véhicules, XM l'intervalle minimum désiré entre les véhicules, VT la vitesse du véhicule précédent, DT la décélération du véhicule précédent et TB l'intervalle de
réaction de freinage.
Lors de l'application de la décélération calculée conformément à la relation (2) à un véhicule suivant pour lequel on a le même intervalle initial relativement grand entre les véhicules correspondant à la courbe R2, on obtient le profil de vitesse VS3 et le profil de distance entre véhicules R3 pour le véhicule suivant. Dans le présent exemple, dans lequel la distance minimale désirée entre véhicules est également la distance finale désirée entre véhicules, une décélération moins intense dans le véhicule suivant conduit à la distance finale désirée entre véhicules, équivalente à la distance minimale désirée entre véhicules, ce qui supprime la distance finale élevée indésirable qui sinon résulterait de l'application de la
décélération plus forte correspondant à la relation (1).
En se référant maintenant aux figures 3 et 4, on y voit des organigrammes représentant des ensembles de pas ou d'instructions de programme destinés à être exécutés par l'ordinateur 18 de commande adaptative de vitesse de la figure 1. Les pas représentés font partie d'un ensemble plus étendu d'instructions exécutées par l'ordinateur de commande adaptative de vitesse pour l'exécution d'autres fonctions de commande adaptative de vitesse. Par exemple des pas d'initialisation incluant le positionnement de minuteries, de drapeaux, de tables et de pointeurs, etc. sont exécutéslorsque l'ordinateur de commande adaptative de vitesse est tout d'abord mis sous tension comme par
exemple au début d'un cycle d'allumage du véhicule.
Ensuite, une boucle de base comprenant des fonctions exécutées de façon répétitive, telles que l'acquisition et le conditionnement de signaux d'entrée, la délivrance de signaux de sortie et la mise à jour d'horloges est exécutée. Dans une forme de l'invention, les pas représentés sur les organigrammes des figures 3 et 4 sont exécutés sur une base d'interruption en temps réel toutes les 50 ms. Des registres variables de travail pour la distance R entre véhicules, la vitesse relative VR entre le véhicule précédent et le véhicule suivant (connue également en tant que vitesse de variation d'intervalle), la vitesse V0 du véhicule suivant, et la décélération DT du véhicule précédent sont mis à jour dans le bloc 301 à partir de tampons d'entrée qui sont mis à jour à des cadences différentes, conformément à la source particulière des données. Par exemple, dans une forme de réalisation, l'ordinateur 16 relié au radar met à jour la distance R entre véhicules, la distance relative VR et la décélération DT du véhicule précédent approximativement toutes les ms, tandis que l'ordinateur de commande de freinage 26 met à jour la vitesse V0 du véhicule suivant,
approximativement toutes les 50 ms.
Le bloc 303 détermine ensuite si la commande de vitesse est activée, ce qui requiert en outre l'exécution d'instructions de programme associées aux fonctions de
commande adaptative de vitesse selon la présente invention.
Si la vitesse n'est pas validée, les blocs 323 et 325 exécutent des pas de programme pour libérer la commande du papillon des gaz et des freins par réglage de commande de vitesse VC et de la commande de décélération DC respectivement à zéro. Le sous-programme sort alors de l'interruption pour poursuivre des fonctions normales de
boucle de base.
Si cependant la vitesse est validée, le bloc 303 transfère la commande au bloc 305, dans lequel un ensemble d'instructions de programme sont exécutées pour lire la distance minimale désirée entre véhicules XM et le temps de réaction TR de l'opérateur. Ensuite, le pas 301 détermine la commande de la vitesse VC en fonction de procédés connus de la commande adaptative de vitesse, qui réagit à des véhicules précédents. Par exemple, les systèmes de commande adaptative de vitesse telles que décrits dans les brevets US N 5 014 200 et 5 173 859 respectivement aux noms de Chundrlik et al. et Deering et qui sont cédés au cessionnaire de la présente invention, fournissent des exemples connus de commande à titre d'exemples. D'une manière générale, de tels procédés de commande agissent en tant que systèmes classiques de commande de vitesse en maintenant une vitesse réglée par le conducteur en l'absence d'un véhicule précédent. Cependant la présence d'un véhicule précédent conduit à une adaptation de la vitesse du véhicule pour maintenir un intervalle réglé entre véhicules lorsque le véhicule précédent se déplace à une vitesse égale ou inférieure à la vitesse réglée. Une décélération du véhicule est réalisée par l'intermédiaire d'une libération du papillon des gaz conformément à une
vitesse commandée du véhicule.
Le bloc 309 représente les pas de la figure 4 qui seront décrits plus loin et qui permettent de calculer la décélération désirée Do du véhicule suivant en fonction des objectifs de décélération active selon la présente invention. Le bloc 311 applique des techniques classiques d'hystérésis à la décélération désirée Do pour atteindre une commande de décélération DC pour l'ordinateur de commande de freinage. L'hystérésis appliquée à la décélération désirée Do empêche avantageusement une interaction excessive entre le papillon des gaz et le frein. En outre, l'hystérésis est efficace pour négliger des valeurs de la décélération désirée Do qui sont nettement inférieures à une valeur prédéterminée ou étalonnée pour une décélération par inertie sur route horizontale alors que le papillon des gaz est fermé. Une telle valeur étalonnée, qui a été mise en oeuvre avec succès, est égale à environ 0,5 m/s2. De même, dans le cas o un véhicule précédent n'est plus présent, comme par exemple lorsque le véhicule se déplace sur une voie de circulation adjacente, la commande de décélération DC est réduite lentement à zéro de manière à revenir selon une
transition douce à la commande avec le papillon des gaz.
Le bloc 313 détermine si une décélération au moyen d'une commande de freinage est souhaitable, par contrôle de la valeur de la commande de décélération. Si la commande de décélération DC est nulle, la commande de freinage n'est pas souhaitée et les pas 319 et 321 sont exécutés. Si cependant une valeur non nulle pour la commande de décélération DC est en cours, les blocs 315 et 317 sont exécutés. Le bloc 319 envoie à l'ordinateur de commande de vitesse la commande de vitesse calculée précédemment Vc pour une commande de vitesse classique en boucle fermée appliquée à la vitesse Vs du véhicule et la vitesse de commande VC. De façon similaire le bloc 321 envoie à l'ordinateur de commande de freinage la commande de décélération nulle DC pour exécuter un desserrage complet des freins de service. D'autre part le bloc 315 envoie à l'ordinateur de commande de vitesse une comnmande de vitesse relative nulle Vc pour exécuter une libération complète de la commande du papillon des gaz. Le bloc 317 envoie à l'ordinateur de commande de freinage la commande de décélération précédemment calculée DC pour l'exécution
du serrage désiré des freins de service.
En se référant de façon spécifique à la figure 4, on y voit représenté un organigramme représentant des ensembles d'instructions exécutés par l'ordinateur de commande adaptative de vitesse lors de l'exécution de la présente invention, et de façon plus spécifique pour la détermination d'une décélération désirée pour le véhicule suivant. La sortie du sous-programme de la figure 4 est intégrée dans le sous- programme de la figure 3 au niveau du
bloc 339 comme cela a été décrit précédemment.
Tout d'abord, on exécute une série de pas conditionnels pour déterminer le caractère approprié de l'exécution des instructions de calcul représentées d'une manière générale par les blocs 411-427. Le bloc 401 est exécuté pour déterminer si une décélération importante DT du véhicule précédent a été détectée par comparaison de cette décélération à un seuil prédéterminé DTH. Le seuil peut être une seule valeur étalonnée, par exemple 0,75 m/s2. Lorsque la décélération DT du véhicule précédent n'est pas importante, elle est réglée à une valeur nulle lors du pas 405 et la procédure continue par le bloc 403; sinon la décélération DT du véhicule précédent n'est pas modifiée avant que le bloc 403 soit exécuté. Une hystérésis classique peut être appliquée au seuil de manière à permettre l'utilisation de valeurs inférieures à 0,75 m/s2 une fois que la décélération DT du véhicule précédent a dépassé 0,75 m/s2, avec des valeurs inférieures à un minimum absolu, par exemple 0,5 m/s2, en provoquant toujours le réglage de la décélération DT du véhicule précédent sur une valeur nulle lors du pas 405. Dans le bloc 403, un contrôle est exécuté pour déterminer si les véhicules se rapprochent ou s'écartent. La distance entre les véhicules peut augmenter même si le véhicule précédent décélère, lorsque la vitesse du véhicule précédent dépasse celle du véhicule suivant. Si la distance augmente, le bloc 409 est exécuté pour régler la décélération désirée à zéro et supprimer ou provcquer la suppression de tout avertissement approprié du conducteur, à la suite de quoi les pas restants sur la figure 4 sont contournés et la procédure sort du sous- programme. Cependant, lorsque la distance diminue, ce qui indique que le véhicule suivant se rapproche du véhicule précédent, on rencontre ensuite le bloc 407. Dans le bloc 407, un contrôle est exécuté pour déterminer si le véhicule précédent est un véhicule qui se rapproche. Ceci est obtenu en déterminant si la vitesse de variation d'intervalle dépasse la vitesse du véhicule suivant. Des objets fixes possèdent une vitesse de déplacement relatif équivalente à la vitesse du véhicule suivant, alors que des véhicules précédents se dirigeant dans le même sens que le véhicule suivant, donnent une vitesse de variation d'intervalle inférieure à la vitesse du véhicule suivant. C'est pourquoi un objet qui se rapproche, conduit à l'exécution du pas 427 pour le réglage de la décélération désirée Do sur une décélération maximale désirée DMAX, et le réglage d'un avertissement approprié au
conducteur, à la suite de quoi la procédure sort du sous-
programme. Lorsque le véhicule suivant se rapproche du véhicule précédent et que la vitesse de déplacement relatif est égale ou inférieure à la vitesse du véhicule suivant,
le bloc 411 est exécuté.
Le bloc 411 exécute un calcul pour déterminer la valeur de la distance de rapprochement disponible, avec laquelle la décélération du véhicule suivant peut se produire. Cette valeur correspond à l'intervalle minimum
désiré entre véhicules XM et à l'intervalle de réaction TB.
La distance entre véhicules telle qu'elle est mesurée est la valeur de base de départ qui est réduite de la distance minimale désirée entre véhicules XM, la valeur de la distance entre véhicules sur laquelle s'effectue un rapprochement pendant l'intervalle de réaction de freinage, en fonction de la vitesse de déplacement relative et de la décélération du véhicule précédent. La valeur calculée DENOM = R-XM-VR.TB-0,5DT.TB2 est contrôlée lors du bloc 413 de manière à déterminer si la distance entre véhicules à la fin de l'intervalle de réaction de freinage est égale à la distance minimale désirée entre véhicules ou a transgressé cette distance. Les valeurs négatives renvoyées pour DENOM indiquent une transgression, et une valeur nulle renvoyée indique que la distance entre véhicules est la distance minimale désirée. Par conséquent, lorsque la valeur DENOM est inférieure ou égale à zéro, la distance entre véhicules est insuffisante pour permettre la décélération du véhicule suivant en fonction de l'objectif visant à empêcher une transgression de la distance minimale désirée, et le bloc 427 est appele pour régler l'accélération désirée Do sur la décélération maximale prédéterminée DMAX, et régler un
avertissement approprié envoyé au conducteur.
Lorsqu'au moins une certaine distance entre véhicules est disponible, distance sur laquelle peut être exécutée une décélération du véhicule suivant, le bloc 415 est exécuté pour calculer une première décélération du véhicule suivant, Do. Do comprend un terme d'adaptation de
décélération DT et un terme de décélération incrémentale.
La valeur DENOM précédemment calculée apparait en tant que dénominateur du terme de décélération incrémentale et par conséquent ce terme varie d'une manière inversement proportionnelle à cette valeur. En d'autres termes, la distance de rapprochement relativement faible conduit à des décélérations incrémentales relativement élevées et vice versa. L'introduction de la décélération DT du véhicule précédent dans la relation garantit que pour toute valeur de décélération incrémentale, les profils respectifs de vitesse des véhicules convergent. Les blocs 419 et 417 déterminent ensuite si la convergence des vitesse des véhicules pour la décélération calculée Do du véhicule suivant se produit pour une vitesse positive, ou autrement dit si le véhicule suivant atteint une vitesse nulle avant que le véhicule précédent atteigne la vitesse nulle. Des durées pour que le véhicule précédent et le véhicule suivant atteignent la vitesse nulle sont calculées comme étant égales respectivement à TT et To dans le bloc 417. Le bloc 419 compare alors les deux temps pour déterminer l'ordre supposé des véhicules atteignant la vitesse nulle
lors des décélérations respectives, telles que déterminées.
Lorsqu'on suppose que le véhicule précédent atteindra la vitesse nulle après le véhicule suivant, la première décélération calculée Do est déterminée de manière à être suffisante pour empêcher le véhicule de se rapprocher en transgressant la distance minimale désirée entre véhicules. En réalité l'instant, auquel les vitesses concordent, est l'instant auquel la distance entre véhicules est minimale et correspond à l'intervalle minimum désiré entre véhicules. Cependant l'intervalle final ou de vitesse nulle entre les véhicules est supérieur à la distance minimale désirée entre véhicules étant donné qu'une fois que les vitesses concordent, la distance augmente lorsque la décélération du véhicule suivant est
inférieure à la vitesse du véhicule précédent.
Si le véhicule précédent est supposé atteindre la vitesse nulle avant le véhicule suivant, le bloc 421 calcule une seconde décélération Do du véhicule suivant pour amener la distance finale ou distance stationnaire entre véhicules à être égale à la distance minimale désirée entre véhicules XM. Si on le désire, on peut introduire une
autre distance finale entre véhicules pour XM.
Dans le cas o la première ou la seconde vitesse calculée du véhicule suivant reste active après le bloc 419, le bloc 423 détermine ensuite si la décélération calculée dépasse une décélération maximale prédéterminée DMAX, qui représente d'une manière générale une limite d'étalonnage fixée ou sinon une limite variable qui correspond à un réglage commandé par le conducteur. Des décélérations calculées du véhicule suivant, qui sont égales ou dépassent DMAX, conduisent, dans le bloc 427, au réglage de Do sur la limite maximale et à l'émission d'un avertissement approprié au conducteur. D'autre part, lorsque la décélération calculée Do se situe en-deçà de la décélération prédéterminée, le bloc 425 efface tout avertissement envoyé au conducteur. Le sous-programme de la figure 4 sort du sous-programme de la figure 3 au niveau du bloc 309, dans lequel la décélération calculée Do est renvoyée pour être appliquée à l'ordinateur de commande de
freinage, comme cela a été décrit.
Bien que l'invention ait été décrite en référence à certaines formes de réalisation préférées, il est
envisagé que des modifications, changements et substitu-
tions puissent apparaitre à un spécialiste ordinaire de la
technique. C'est pourquoi, la description des formes de
réalisation contenues ici est donnée à titre d'exemple non limitatif.
Claims (3)
1. Procédé pour commander la décélération (Do) d'un véhicule suivant qui se rapproche d'un véhicule précédent, qui décélère, les véhicules ayant des vitesses respectives (V) et étant séparés l'un de l'autre par une distance entre véhicules (R), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: obtenir la décélération du véhicule précédent (DT); déterminer une première décélération pour le véhicule suivant (411-415), qui amène la vitesse du véhicule suivant à converger vers la vitesse du véhicule précédent; supposer lequel des véhicules précédent et suivant atteindra en premier une vitesse nulle en fonction de la décélération du véhicule précédent et de la première décélération pour le véhicule suivant (417,419); dans le cas o le véhicule suivant est celui des véhicules supposé atteindre en premier la vitesse nulle (419-NON), amener le véhicule suivant à décélérer selon la première décélération (317); et dans le cas o le véhicule précédent est celui des véhicules qui est supposé atteindre en premier une vitesse nulle (419-OUI), déterminer une seconde décélération pour le véhicule suivant, qui amène la vitesse du véhicule suivant à s'écarter de la vitesse du véhicule précédent (421), et amener le véhicule suivant à décélérer
selon la seconde décélération (317).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première décélération pour le véhicule suivant inclut un terme d'adaptation de décélération (DT) sensiblement équivalent à la décélération du véhicule précédent, et un terme d'incrémentation de décélération
0,5(VR + DT.TB)2
DENOM qui varie en fonction inverse de la distance entre les véhicules, dans lequel VR est la vitesse relative entre le
véhicule suivant et le véhicule précédent, DT la décéléra-
tion de véhicule précédent, TB l'intervalle de réaction de freinage, et DENOM une valeur calculée o entre la distance
entre les véhicules.
3. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre les étapes consistant à: faire l'hypothèse que la distance entre véhicules au début de la décélération du véhicule suivant fournit une distance minimale prédéterminée (413); et lorsque la distance supposée entre véhicules au début de la décélération du véhicule suivant ne fournit pas la distance minimale prédéterminée (413-OUI), amener le véhicule suivant à décélérer selon une décélération
maximale prédéterminée (427,317).
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- 1998-03-19 FR FR9803382A patent/FR2761174B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-20 DE DE19812316A patent/DE19812316C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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