FR2787081A1

FR2787081A1 - Systeme de diagnostic flou des actions et intentions du conducteur sur le volant d'un vehicule

Info

Publication number: FR2787081A1
Application number: FR9815544A
Authority: FR
Inventors: Florent Coffin; Christian Assemat; Zyed Zalila
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1998-12-09
Publication date: 2000-06-16
Anticipated expiration: 2018-12-09
Also published as: FR2787081B1

Abstract

L'invention concerne un système de diagnostic flou des actions et intentions du conducteur sur le volant de son véhicule constitué de moyens de mesure du couple exercé par le conducteur et de l'angle volant, d'un dispositif de localisation et d'un calculateur électronique embarqué communiquant avec un superviseur tel que le calculateur (4) comporte : - un module (11) et un module (12) délivrant respectivement un premier et un deuxième indices de volonté (V1 et V2 ) du conducteur à agir sur le volant, à partir du couple (C) appliqué au volant; - un module (13) de détection et un module (14) de diagnostic d'une action du conducteur sur le volant; - un module (15) de diagnostic des intentions du conducteur par rapport à l'environnement du véhicule.

Description

SYSTEME DE DIAGNOSTIC FLOU DES ACTIONS ET INTENTIONS
DU CONDUCTEUR SUR LE VOLANT D'UN VEHICULE La présente invention concerne un système embarqué permettant le diagnostic flou, en temps réel, des actions et des intentions d'un conducteur de véhicule, automobile ou industriel par exemple, sur son volant.

Ce système s'inscrit dans le système de commande de la direction intelligente d'un véhicule automobile, décrit dans la demande de brevet français 97 16782 déposée au nom de RENAULT, destiné à alléger la tâche du conducteur dans le contrôle transversal de son véhicule et à assurer une fonction de guidage automatique, dans certaines conditions, en intégrant le conducteur dans la boucle de régulation. De manière auto-adaptative et transparente pour le conducteur, le dispositif de copilote électronique cale le véhicule sur une trajectoire stable sans oscillations, confortable selon des critères propres à l'automobiliste qui peut reprendre en main le contrôle de la direction, à tout instant, en vue d'un dépassement de véhicule, d'un changement de voie ou d'un repositionnement du véhicule dans la voie par exemple. C'est pourquoi, la direction intelligente est un système de direction assistée tenant compte de nouveaux paramètres, comme la position du véhicule dans la voie et les intentions du conducteur. Or, ces intentions doivent être sans cesse détectées puis analysées, afin de fournir un diagnostic fiable au superviseur du système de commande d'une direction intelligente. Ce dernier pourra alors prendre en compte les exigences du conducteur et adapter l'action finale à appliquer au véhicule.

Cependant, le système, appelé DiFAVIC - Diagnostic Flou des Actions sur le Volant et des Intentions du Conducteur peut être opérationnel dans un environnement excluant le système de Direction Intelligente et, dans ce cas, les résultats obtenus sont transmis comme données d'entrée à une supervision qui agira en fonction de l'application désirée.

Les systèmes de commande de direction assistée actuels, comme celui faisant l'objet de la demande de brevet japonais JP 8 221 125, au nom de YAMAHA MOTOR, par exemple qui décrit un contrôleur automatique de la direction équipé d'un module d'analyse de la performance du guidage, permettant au conducteur de reprendre la main en cas d'anomalie du guidage automatique, présentent des inconvénients majeurs. En effet, les informations recueillies, telles que le couple ou l'angle du volant, l'effort exercé sur les pédales de frein ou d'accélérateur ou leurs courses respectives, sont utilisées pour déterminer de façon binaire si le conducteur agit ou non sur le volant ou les pédales en vue d'inhiber généralement un guidage automatique. Dans ces systèmes actuels, la connaissance en continu des actions du conducteur n'est nullement proposée.

La demande de brevet français 98 08569, au nom de RENAULT, concerne un système de supervision et de diagnostic des actions d'un conducteur de bus sur le volant, dans le cas d'un système d'aide à l'accostage. Le système intervient en phase d'accostage, dans le but de déconnecter une assistance de guidage à l'accostage lorsque le conducteur veut reprendre la main sans manipuler d'interface spécifique. Un traitement classe les actions du conducteur afin d'assurer la validité de la décision finale de déconnexion ou non. En cas de

détection d'un coup de volant, la déconnexion de l'assistance est plus rapide qu'en cas de rétention volontaire sur le volant. Cependant cette étude des actions du conducteur est effectuée 30 mètres avant chaque zone d'accostage.

De plus, dans aucun des systèmes actuels, n'est prise en compte la conséquence des actions du conducteur sur le véhicule par rapport à la voie de roulement.

Le but de l'invention est de pallier ces inconvénients en proposant un diagnostic en temps réel de l'action du conducteur sur le volant du véhicule, pour en déduire les interactions que recherche le couple constitué par le conducteur et son véhicule sur l'environnement routier. Il permet de connaître, par exemple, sa volonté de changer de voie ou de se recaler dans sa voie, sans qu'il doive utiliser une autre interface que son volant, par exemple les clignotants, obligation qui n'est pas toujours respectée par les conducteurs dans les manoeuvres de dépassement notamment.

Pour cela, le système effectue un premier diagnostic direct des actions du conducteur sur le volant, en temps réel, de type : - coups de volant à droite ou à gauche, qui caractérise une action à forte dynamique ; - actions à droite ou à gauche, lorsque le conducteur désire dévier de sa trajectoire ; - action nulle, quand il ne désire pas changer de trajectoire ou laisse le véhicule avancer sans le guider.

Pour connaître les répercussions de ces actions au niveau du véhicule, donc les intentions réelles du conducteur qui peut vouloir changer de voie ou simplement décaler son véhicule sur une même voie, ou

dans le cas d'un virage, qui veut laisser avancer son véhicule sans faire d'action volontaire sur le volant dans le but de changer de voie par exemple, le système selon l'invention effectue un second diagnostic sur les intentions du conducteur par détection de la trajectoire du véhicule. Il détermine la position du véhicule dans la voie et la variation de cette position, pour classer les intentions suivantes : - changer de voie à droite ou à gauche ; - se décaler à droite ou à gauche ; - rester à la même position dans la voie.

Un premier objet de l'invention est un système de diagnostic flou des actions et intentions du conducteur sur le volant de son véhicule automobile constitué d'un dispositif de mesure instantanée du couple exercé par le conducteur, d'un dispositif de mesure de l'angle volant et d'un dispositif de localisation du véhicule dans sa voie de circulation délivrant des informations à un calculateur électronique embarqué destiné à communiquer avec un superviseur, ayant besoin de connaître les actions et les intentions du conducteur, caractérisé en ce que le calculateur comporte cinq modules électroniques tels que : - un module délivrant un premier indice de volonté (V1) du conducteur à agir sur le volant, à partir du couple (C) appliqué au volant et de sa dérivée dans le temps ; - un module délivrant un second indice de volonté (V2) du conducteur à agir sur le volant, à partir de l'angle du volant (Av) dû uniquement à l'action du conducteur et de sa dérivée dans le temps ; - un module délivrant une information de détection d'une action du conducteur sur le volant, à partir des deux indices de volonté (V1 et V2) précédents ; - un module délivrant une information de diagnostic de l'action du conducteur sur le volant à partir des

conclusions partielles issues des deux premiers modules ; - un module délivrant une information de diagnostic sur l'intention du conducteur par rapport à l'environnement du véhicule, à partir de l'information de détection d'une action issue du troisième module et des données issues du dispositif de localisation.

Un second objet de l'invention est un système de diagnostic flou des actions et intentions du conducteur sur le volant de son véhicule automobile constitué d'un dispositif de mesure instantanée du couple exercé par le conducteur, et d'un dispositif de localisation du véhicule dans sa voie de circulation délivrant des informations à un calculateur électronique embarqué destiné à communiquer avec un superviseur, ayant besoin de connaître les actions et les intentions du conducteur, caractérisé en ce que le calculateur comporte quatre modules électroniques tels que : - un module délivrant un premier indice de volonté (V1) du conducteur à agir sur le volant, à partir du couple (C) appliqué au volant et de sa dérivée dans le temps ; - un module délivrant une information de détection d'une action du conducteur sur le volant, à partir de l'indice de volonté (V1) précédent ; - un module délivrant une information de diagnostic de l'action du conducteur sur le volant à partir des conclusions partielles issues du premier module ; - un module délivrant une information de diagnostic sur l'intention du conducteur par rapport à l'environnement du véhicule, à partir de l'information de détection d'une action issue du troisième module et des données issues du dispositif de localisation.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple de réalisation d'un système de diagnostic flou, illustré par les figures suivantes qui sont : - la figure 1 : un exemple d'architecture fonctionnelle d'un système de diagnostic flou des actions et des intentions du conducteur, selon l'invention ; - la figure 2 : un exemple non limitatif de schéma fonctionnel de l'unité de traitement électronique selon un premier mode de réalisation d'un système de diagnostic flou, selon l'invention ; - la figure 3 : un schéma fonctionnel d'un système flou de diagnostic des actions du conducteur, selon l'invention ; - les figures 4 à 11 : des exemples de qualifications linguistiques de variables d'entrée floues ; - les figures 12 à 16 : des exemples de nappes de décisions spécialisées sur la volonté du conducteur.

- la figure 17 : un exemple non limitatif de schéma fonctionnel de l'unité de traitement électronique selon un second mode de réalisation d'un système de diagnostic flou, selon l'invention.

Comme le montre, sur la figure 1, l'exemple d'architecture fonctionnelle d'un système de diagnostic flou des actions sur le volant et des intentions du conducteur, selon l'invention, ce système comprend un dispositif 2~de mesure du couple ou de l'effort au volant 1 exercé par le conducteur, de manière instantanée au cours de la conduite du véhicule. Un tel dispositif peut être un couplemètre intégré dans la partie amont de la colonne de direction 3 reliant le volant aux roues 4 et destiné à mesurer la déformation entre les parties amont et aval de cette colonne. Selon une variante, ce dispositif peut être un couplemètre intégré dans le volant équipé de parties sensibles comme des jauges de contrainte qui se déforment à

chaque sollicitation du conducteur. Ce dispositif 2 mesure donc le couple ou l'effort du conducteur pour contrer les remontées d'efforts, issus des roues, par l'intermédiaire de la colonne de direction d'une part et la consigne ac de couple issue d'un superviseur 5 du système de Direction Intelligente, quand il est actif, et appliquée à un actionneur 6 agissant sur la colonne de direction pour tourner les roues d'autre part. Le superviseur peut être associé à tout système comportant un guidage automatique de la trajectoire du véhicule associé.

Le système de diagnostic flou comprend de plus un dispositif 7 de mesure de l'angle volant Av et un dispositif 8 de localisation du véhicule dans sa voie. Ces trois dispositifs de mesure du couple 2, de mesure de l'angle 7 et de localisation 8 délivrent leurs informations à un calculateur électronique 9, dont le rôle est de délivrer un premier diagnostic des actions du conducteur et un deuxième diagnostic de ses intentions au superviseur 5 de la Direction Intelligente. Lorsque cette Direction Intelligente est active, le superviseur 5 envoie une consigne d'angle volant av et de couple au volant ac au calculateur 9.

Le dispositif de localisation 8 du véhicule dans sa voie de circulation comprend, dans une première version, un système de vision qui filme la route, associé à un dispositif de traitement de l'image ainsi obtenue. Dans une deuxième version, ce dispositif de localisation peut comprendre des magnétomètres qui captent un champ magnétique provenant de sources magnétiques parfaitement localisées sur la route. Selon un troisième type, ce dispositif de localisation est constitué par un système de repérage de type GPS (Global Positioning System) associé à une cartographie numérique. Il peut bien entendu comprendre une

combinaison des trois technologies précédentes avec fusion des données.

La figure 2 est un schéma fonctionnel du calculateur d'un système de diagnostic flou selon l'invention. Il comprend cinq modules électroniques 11 à 15 qui reçoivent trois types d'informations : - des informations relatives à l'environnement du véhicule issues du dispositif de localisation 8, soit sa position dans sa voie de circulation, la dérivée dans le temps de cette position ou bien encore le rayon de courbure de la voie ; - des informations relatives aux actions du conducteur, soit le couple ou l'effort qu'il applique au volant et sa dérivée dans le temps, issus du dispositif de mesure 2, et l'angle et la vitesse de rotation du volant issus du dispositif de mesure 7 ; - des informations provenant du superviseur 5 sur la consigne de couple et d'angle volant de la Direction
Intelligente, dont les valeurs sont nulles quand la direction intelligente n'est pas active.

Le premier module électronique 11 reçoit en entrée le couple C qu'exerce le conducteur sur le volant, calcule sa variation dans le temps par dérivation, pour délivrer en sortie un premier indice de volonté V1 du conducteur à agir sur le volant.

Le deuxième module électronique 12 reçoit en entrée la valeur de l'angle du volant Av issue du dispositif de mesure 7, ainsi que la consigne d'angle volant av délivrée par le superviseur 5 du système de Direction Intelligente, soustrayant l'une à l'autre pour obtenir la valeur de l'angle du volant due uniquement à l'action du conducteur. Le module calcule ensuite la dérivée dans le temps de cette valeur, pour délivrer en

sortie un second indice de volonté V2 du conducteur à agir sur le volant.

Le troisième module 13 reçoit en entrée les deux précédents indices de volonté V1 et V2 issus des deux modules 11 et 12, et délivre en sortie une information ternaire sur l'action du conducteur sur le volant, c'est-à-dire sur la détection ou non d'une telle action et en plus sur le sens de cette action, soit vers la gauche ou la droite.

Parallèlement, le quatrième module 14 reçoit en entrée les conclusions partielles issues des deux mêmes précédents modules 11 et 12, pour délivrer en sortie une information de diagnostic de l'action du conducteur sur le volant, définie suivant cinq modalités : coup de volant à gauche, action à gauche, action nulle, action à droite , coup de volant à droite.

Enfin, le cinquième module 15, qui reçoit en entrée l'information de détection d'une action du conducteur du troisième module 13 ainsi que les données issues du dispositif de localisation 8 du véhicule, délivre une information de diagnostic sur l'intention du conducteur par rapport à l'environnement du véhicule, définie suivant 5 modalités : changer de voie de circulation à droite ou à gauche, se décaler à droite ou à gauche dans la même voie, ou bien encore rester dans la même direction dans cette voie.

Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les modules 11 et 12 de diagnostic de la volonté concernant les actions du conducteur sur le volant et le module 15 de diagnostic des intentions du conducteur sont réalisés chacun à partir d'un module de diagnostic flou, fonctionnant à base de règles floues pour permettre une bonne intelligibilité du système et tenir

compte du comportement et des choix du conducteur grâce aux propriétés intrinsèques de l'approche linguistique.

La figure 3 est le schéma fonctionnel d'un tel module de diagnostic flou, dont les variables flous d'entrée sont traitées par un fuzzifieur 30 qui, dans une première phase, calcule le degré d'appartenance de chaque variable floue à chaque classe floue caractéristique, puis après inférence des règles dans la table d'inférence 31, les conclusions floues partielles sont traitées par un défuzzifieur 32 afin d'obtenir la conclusion nette finale du module flou.

Concernant le premier module électronique 11, sa variable d'entrée est le couple C mesuré au volant, qui doit être filtrée, par un filtre passe-bas du deuxième ordre par exemple, pour améliorer son exploitation.

Cette variable filtrée est ensuite dérivée dans le temps, par un schéma à différences finies à quatre valeurs par exemple, pour obtenir la variation du couple VC dans le temps.

De même, concernant le deuxième module 12, sa variable d'entrée qui est l'angle volant Av imposé par le conducteur est filtrée puis dérivée dans le temps pour obtenir la variation d'angle VA.

Le traitement flou de ces variables est le suivant.

Pour le premier module 11, l'univers du discours de ses deux variables d'entrée, que sont le couple C et sa variation dans le temps VC, est défini par les valeurs suivantes : - le couple C appliqué par le conducteur sur le volant est mesuré dans un intervalle compris entre deux valeurs extrêmes, par exemple Cm=-6N.m et CM=+6N.m ; - sa variation VC, c'est-à-dire la vitesse d'application du couple, est mesurée dans un

intervalle compris entre deux valeurs extrêmes, par exemple VCm=-20 et VCM=+20.N.m/s.

Pour le deuxième module 12, l'univers du discours de ses deux variables d'entrée, que sont l'angle volant A et sa variation dans le temps VA, est défini par les valeurs suivantes : - l'angle volant A imposé par le conducteur sur le volant est compris entre deux valeurs extrêmes, par exemple Am=-50 et AM=+50 ; - sa variation VA est comprise entre deux valeurs extrêmes, par exemple VAm=-20 et VAM=+20 /S.

Les données d'entrée C et VC du premier module 11 sont traitées par un fuzzifieur qui calcule le degré d'appartenance du couple C, appliqué par le conducteur, à chacune des trois classes floues caractéristiques de l'intensité du couple, qui sont choisies par exemple de forme trapézoïdale et sont dénommées : - NC : couple négatif, défini par un intervalle flou trapézoïdal [-C3 ; -C2 ; -C1] ; - ZC : couple nul, défini par un intervalle flou trapézoïdal [-C2 ; -CI; C1 ; C2] ; - PC : couple positif, défini par un intervalle flou trapézoïdal [CI; + C2 ; C3]' La figure 4 est la qualification linguistique du couple C appliqué par le conducteur, définissant un exemple de partition floue à trois classes.

Le fuzzifieur calcule ensuite le degré d'appartenance (x) de la variation du couple VC à chacune des trois classes floues qui la caractérisent et sont dénommées : - NVC : variation négative du couple, définie par un intervalle flou trapézoïdal [-VC3; - VC2 ; -VC1] ;

- ZVC : variation nulle du couple, définie par un intervalle flou trapézoïdal [-VC2 ; -VC1 ; +VC1 ; +VC2] ; - PVC : variation positive du couple, définie par un intervalle flou trapézoïdal [+VC1 ; +VC2 . +VC3]' La figure 5 est la qualification linguistique de la variation du couple exercé par le conducteur, définissant un exemple de partition floue à trois classes.

Pour le deuxième module 12, ses données d'entrée A et VA sont traitées par un fuzzifieur qui calcule le degré d'appartenance de l'angle volant A à chacune des trois classes floues, qui sont choisies de forme trapézoïdale et sont dénommées : - NA : angle volant négatif, défini par un intervalle flou trapézoïdal [-A3 ; -A2 ; -A1] ; - ZA : angle volant nul, défini par un intervalle flou trapézoïdal [-A2 ; -A1 ; +A1 ; +A2] ; - PA : angle volant positif, défini par un intervalle flou trapézoïdal [+A1 ; +A2 ; +A3] - La figure 6 est la qualification linguistique de l'angle volant A, définissant un exemple de partition floue à trois classes. Cet angle est l'angle mesuré par le dispositif de mesure 7 si le système de commande de Direction Intelligente est inactif et dans le cas où cette Direction Intelligente est active, il correspond à l'angle mesuré auquel on enlève la valeur de consigne en angle délivrée par le superviseur 5 du système de commande.

De même, la figure 7 est la qualification linguistique de la variation de l'angle volant VA du conducteur définissant un exemple de partition floue à trois classes floues, dénommées :

- NVA : variation négative d'angle volant, définie par un intervalle flou trapézoïdal [-VA3 ; -VA2 ; -VA,] ; - ZVA : variation nulle d'angle volant, définie par un intervalle flou trapézoïdal [-VA2 ; -VA, ; +VA1 ; +VA2] ; - PVA : variation positive d'angle volant, définie par un intervalle flou trapézoïdal [+VA, ; +VA2 ; +VA3] - Dans un tel cas de système complexe, composé du conducteur, de son véhicule et de l'environnement routier, le diagnostic est construit, selon l'invention, à partir de l'expertise du conducteur humain en mettant à contribution son expérience et son vécu. Avec cette approche floue de nature heuristique, l'expertise de diagnostic est modélisée sous forme de règles floues qualitatives du type "SI [une certaine condition] ALORS [diagnostic d'une certaine action] " où la partie "condition" décrit un état de situation de conduite à un instant donné (combinaison d'éléments caractérisant cette situation de conduite) et la partie "action" décrit le diagnostic du comportement mis en oeuvre par le conducteur au regard de la situation spécifiée. Ce formalisme, faisant appel à des variables floues C, VC et indice de volonté V1, pour le premier module 11, et à des descripteurs linguistiques flous, permet de mettre en relation de façon naturelle le diagnostic des actions opérées par le conducteur soit la volonté d'agir sur le volant, et les conditions de conduite détectées, soit le couple appliqué par le conducteur sur le volant et la variation du couple dans le temps. La mise en relation de ces variables floues définit un tableau de décision d'ordre 2, c'est-à-dire à 2 entrées et 1 sortie.

Les tableaux 1 et 2, représentés en annexe, sont les tables de décision d'ordre 2 respectivement pour les

couples (C, VC) et (A, VA) qui sont linguistiquement identiques.

La figure 8 est la qualification linguistique de la variable floue constituée par l'indice de volonté V1, ou bien de l'indice de volonté V2, en sortie de la table de décision du tableau 2. Elle définit un exemple de partition floue à cinq classes floues, dénommées : - CVG : détection d'un coup de volant à gauche, définie par le nombre flou triangulaire [-v5 ; -v4 ; - V1] ; - AG : détection d'une action sur le volant à gauche, définie par le nombre flou triangulaire [-v4 ; -v2 ;
0] ; - AN : détection d'une action nulle sur le volant, définie par le nombre flou triangulaire [-v3 ; 0 ; +v3] ; - AD : détection d'une action sur le volant à droite, définie par le nombre flou triangulaire [0 ; +v2 ; +v4] ; -CVD : détection d'un coup de volant à droite, définie par le nombre flou triangulaire [+v1 ' +v4 ; +v5].

On remarquera que les actions et coups de volant vers la gauche ont des valeurs négatives, alors que ceux vers la droite ont des valeurs positives.

Selon une caractéristique de l'invention, les classes de la variable floue, indice de volonté V1 pour le premier module 11 ou indice de volonté V2 pour le deuxième module 12, se chevauchent, pour traduire la continuité des actions du conducteur. En effet, dans le cas d'un essai à dynamique forte par exemple, le conducteur peut passer d'une action nulle AN sur le volant à un coup de volant à gauche CVG, ce qui oblige à se faire chevaucher ces deux classes floues pour qu'elles ne soient pas considérées comme contradictoires.

Après fuzzification des variables d'entrée et inférence des règles floues, les conclusions floues partielles sont traitées par un défuzzifieur 32 en vue d'obtenir par agrégation, par la méthode du centre de gravité par exemple, la conclusion nette finale de chacun des modules de diagnostic 11 et 12. Si les conclusions floues partielles sont contradictoires, par exemple détection d'un déclenchement simultané de deux actions à gauche AG et à droite AD, alors la défuzzification s'effectue par valeur modale (on prend le degré de déclenchement le plus important), sinon elle s'effectue par le centre de gravité. Cela permet notamment la création d'une frontière nette entre les zones correspondant à des conclusions contradictoires CVD et AG de première ligne du tableau 1, ou bien entre les zones AD et CVG de la troisième ligne.

La figure 12 est une nappe de décision de l'indice de volonté V1 et la figure 13 est une nappe de décision de l'indice de volonté V2. Elles permettent d'obtenir les valeurs numériques desdits indices de volonté pour une situation de conduite donnée.

Concernant la détection d'une action du conducteur par le troisième module 13, celui-ci reçoit en entrée les deux indices de volonté V1 et V2 issus respectivement des premier et deuxième modules 11 et 12. Ces deux indices ont la même priorité car le couple volant anticipe souvent par rapport à l'angle volant, mais ce dernier détecte plus longtemps une action. Selon l'invention, l'indice de volonté final est choisi comme étant celui qui a la plus grande valeur absolue.

Dans le cas où les signes des deux indices de volonté sont contraires, correspondant à des conclusions contradictoires des deux modules, l'indice de volonté

V1 représentant le couple volant est prioritaire pour éviter les mauvais diagnostics lorsque l'angle volant atteint des valeurs élevées. Ce peut être le cas dans un virage à faible rayon de courbure à droite par exemple, si le conducteur décide d'effectuer une action vers la gauche, pour ne pas suivre exactement le profil de la route, le deuxième module 12 détectera à tort une action à droite en raison de l'importance de la valeur de l'angle volant à droite, pendant que le premier module 11 détectera correctement une action vers la gauche.

Il faut, de plus, d'une part connaître l'instant réel de démarrage d'une action de la part du conducteur, cest pourquoi le troisième module 13 du système compare la valeur de l'indice de volonté final à un seuil de détection minimal Sd, et d'autre part confirmer la détection d'une action volontaire émanant du conducteur sur un nombre n d'instants pour fiabiliser le diagnostic. Pour cela, le module 13 vérifie à chaque instant i que la valeur absolue de l'indice de volonté final #Vi# est supérieure ou égale au seuil Sd et aussi que la valeur absolue de l'indice à l'instant n est supérieure ou égale à celle à l'instant précédent n-1.

Le module 13 délivre en sortie une variable nette De, égale à 0 si aucune action du conducteur n'a été détectée, égale à-1 dans le cas d'une détection à gauche et égale à +1 dans le cas d'une détection à droite.

Cette variable de confirmation permet au système de ne pas prendre de décision intempestive.

Comme cela a été mentionné auparavant, le système selon l'invention diagnostique le type d'actions que le

conducteur exerce sur le volant de son véhicule. Pour cela, un quatrième module 14 reçoit en entrée les conclusions floues partielles émises par les deux modules il et 12 avant défuzzification.

Chacune de ces conclusions floues constituent un sousensemble flou discret du référentiel à cinq modalités dénommées : - CVG : détection d'un coup de volant à gauche ; - AG : détection d'une action sur le volant à gauche ; - AN : détection d'une action nulle sur le volant ; - AD : détection d'une action sur le volant à droite ; - CVA : détection d'une action sur le volant à droite, et correspondant à la sortie table d'inférence 31 qualifiée à la figure 3.

En fonction du degré d'appartenance de l'indice de volonté V1 ou V2 à chacune de ces cinq classes floues, le diagnostic D final, issu des modules 11 ou 12 est défini de la façon suivante.

A un instant donné t, un diagnostic D est qualifié de "Diagnostic d'Action volontaire" DAV si le degré D de la classe "Action Nulle sur le volant" AN est inférieur au degré d'appartenance d'au moins une des classes suivantes, CVG, AG, AD et CVD, comme le montre l'exemple 1 du tableau 6 en annexe.

A un instant donné t, un diagnostic D est qualifié de "Diagnostic d'Action Nulle" DAN si le degré D de la classe "Action Nulle sur le volant", AN, est supérieur au degré d'appartenance à toutes les autres classes, comme le montre l'exemple 2 du tableau 6.

Il y a "Indécision dans le Diagnostic", ID, dans tous les autres cas de figures, notamment quand la valeur maximale du degré D se retrouve pour plusieurs

classes, par exemple pour la classe "Action Nulle sur le volant", la classe "Action sur le volant à gauche", AG et la classe "Coup de Volant à gauche" CVG (exemple 3 du tableau 6).

A un instant donné t, un diagnostic D est qualifié de "Diagnostic d'Action Volontaire à Gauche", DAVG, ou à droite DAVD si le degré D de l'une des deux classes "Coup de Volant à Gauche", respectivement à Droite, et "Action sur le volant à Gauche", respectivement à Droite, est supérieur à celui de la classe "Action Nulle sur le volant" AN (exemple 4).

A un instant donné t, deux diagnostics d'action volontaire, délivrés l'un Dc à partir du couple et l'autre DA à partir de l'angle volant, sont qualifiés de contradictoires DCO si l'un est qualifié de Diagnostic d'Action Volontaire à Gauche, en raison du degré DC de l'une des classes CVG ou AG, alors que l'autre est qualifié de Diagnostic d'Action Volontaire à Droite par le degré DA de l'une des classes AD ou CVD, comme le montre l'exemple 5 du tableau 6.

Enfin, à un instant donné t, deux diagnostics d'action nulle, délivrés l'un Dc à partir du couple et l'autre DA à partir de l'angle volant, sont qualifiés de faiblement contradictoires, si le degré DC de la classe CVG ou AG combiné avec le degré DA de la classe CVD ou AD est non nul. Dans notre exemple, la combinaison correspond à l'opérateur MIN (minimum), ou bien si le degré DC de la classe CVD ou AD combiné avec le degré DA de la classe CNG ou AG est non nul.

Dans notre exemple, la combinaison correspond à l'opérateur MIN (minimum) (exemple 6).

A partir de ces définitions de diagnostic, le quatrième module 14, pour sélectionner le diagnostic final de

l'action du conducteur, compare les diagnostics Dc et DA délivrés respectivement par les deux premiers modules 11 et 12 selon les règles nettes suivantes : - si les diagnostics sont égaux, le diagnostic final est l'un ou l'autre de des deux diagnostics, indifféremment ; - si les diagnostics sont des Diagnostics d'Action
Volontaire DAV contradictoires, le diagnostic final est celui Dc délivré par le premier module 11, à partir du couple sur le volant, le couple étant prioritaire sur l'angle volant (exemple 7 du tableau 7) ; - si l'un des deux diagnostics Dc ou DA est un
Diagnostic d'Action Volontaire DAV et l'autre est un
Diagnostic d'Action Nulle, DAN, le diagnostic final est un Diagnostic d'Action Volontaire (exemple 8) ; - si les diagnostics DC et DA sont des Diagnostics d'Action Volontaire DAV non contradictoires, le diagnostic final est celui ayant la plus grande valeur (exemple 9) ; - si les deux diagnostics DC et DA sont des
Diagnostics d'Action Nulle faiblement contradictoires, le diagnostic final est celui DC donné par le premier module 11 à partir du couple (exemple 10) ; - si les deux diagnostics DC et DA sont des
Diagnostics d'Action Nulle non faiblement contradictoires (A EXPLIQUER), le diagnostic final est celui ayant le degré d'appartenance D le plus élevé (exemple 11).

Dans les exemples 7 à 11, le diagnostic final sélectionné est en caractères gras.

Concernant le diagnostic des intentions du conducteur par rapport à l'environnement routier, il est délivré par le cinquième module 15 du système selon l'invention

qui reçoit en entrée, d'une part l'information nette de détection d'une action volontaire du conducteur issue du troisième module 13, et d'autre part les données floues issues du dispositif de localisation 8 du véhicule dans sa voie de circulation. Ces dernières informations sont la localisation définie par exemple par le milieu du véhicule et la ligne de marquage au sol située à droite du véhicule, ainsi que sa dérivée par rapport au temps.

Avant de subir un traitement flou dans le module 15, ces informations sont prétraitées en temps réel, la distance droite étant filtrée par un filtre passe-bas du deuxième ordre par exemple, en vue du calcul de la variation de la distance droite par un schéma à différences finies par exemple. Par contre, en entrée du module flou 15 est utilisée la distance droite non filtrée, afin d'éviter les retards au filtrage.

L'univers du discours de ses deux variantes floues d'entrée, que sont la distance droite DD du véhicule par rapport à sa voie et sa variation dans le temps VDD, est défini par les valeurs suivantes : - la distance droite DD par rapport à la voie est comprise entre deux valeurs extrêmes, par exemple - 1 mètre et + 4 mètres ; - la variation de la distance droite par rapport à la voie est comprise entre deux valeurs extrêmes, par exemple-1 et +1.

Ces données d'entrée DD et VDD sont traitées par un fuzzifieur, qui calcule le degré d'appartenance de la variable floue "distance droite" DD à chacune des cinq classes floues qui la caractérisent, choisies par exemple de forme trapézoïdale et qui sont dénommées : - PLD : position limite droite, définie par un intervalle flou trapézoïdal [dl ; d2 ; d3] ;

- PD : position à droite de la voie, définie par un intervalle flou trapézoïdal [d2 ; d3 ; d4 ; d5] ; - PM : position au milieu de la voie, définie par un intervalle flou trapézoïdal [d4 ; d5 ; d6 ; d7] ; - PG : position à gauche de la voie, définie par un intervalle flou trapézoïdal [d6 ; d7 ; d8 ; dg] ; - PLG : position limite gauche, définie par un intervalle flou trapézoïdal [d8 ; dg ; d10].

La figure 9 est la qualification linguistique de la distance droite du véhicule par rapport à la voie, définissant un exemple de partition floue à cinq classes.

Le fuzzifieur calcule également le degré d'appartenance de la variable floue "variation de la distance droite" à chacune des trois classes floues par exemple trapézoïdales qui la caractérisent et sont dénommées, par exemple : - NVDD : variation négative de la distance droite, définie par un intervalle flou trapézoïdal [-VD3 ; -VD2 ; - VD1] ; - ZVDD : variation nulle de la distance droite, définie par un intervalle flou trapézoïdal [-VD2 ; - VD1 ; +VD1 ; + VD2] ; - PVDD : variation positive de la distance droite, définie par un intervalle flou trapézoïdal [+VDI +VD2 ; + VD3]' La figure 10 est la qualification linguistique de la variation de distance droite du véhicule par rapport à sa voie, définissant un exemple de partition floue à trois classes.

La variable nette De de détection d'une action volontaire du conducteur sur son volant, issue du troisième module 13 est utilisée par le module 15 pour

distinguer les actions vers la droite des actions vers la gauche de la voie. Cette variable est égale à-1 dans le cas d'une détection d'une action à gauche, alors qu'elle est égale à +1 dans le cas d'une action vers la droite, et elle est nulle quand aucune action n'est détectée.

Le calcul par inférences floues sur les variables floues d'entrée DD et VDD est basé sur le même principe que celui effectué par les deux premiers modules il et 12, avec en plus la prise en compte de la variable nette De, qui permet de différencier le type d'action, sur le volant, à gauche, à droite ou pas d'action.

Le tableau 3, présenté en annexe, est la table de décision d'ordre 2 pour le couple de variables floues DD et VDD, dans le cas où la variable nette Dc est égale à - 1, traduisant une action à gauche.

Le tableau 4, présenté en annexe, est la table de décision d'ordre 2 pour le couple de variables floues DD et VDD, dans le cas où la variable nette De est nulle, traduisant l'absence d'action du conducteur sur le volant.

Le tableau 5, présenté en annexe, est la table de décision d'ordre 2 pour le couple de variables floues DD, et VDD, dans le cas où la variable nette De est égale à +1, traduisant une action à droite.

La figure 11 est la qualification linguistique de la variable floue constituée par une intention du conducteur, en sortie des trois tables de décision précédentes, définissant une partition floue à cinq classes floues, dénommées : - ChG : changement de voie à gauche, défini par le nombre flou triangulaire [- i5 ; - i4 ; - il] ;

- DecG : décalage du véhicule vers la gauche, défini par le nombre flou triangulaire [- i4 ; - i2 ; 0] ; - DecN : décalage nul, défini par le nombre flou triangulaire [- i3 ; 0 ; + i3] ; - DecD : décalage du véhicule vers la droite, défini par le nombre flou triangulaire [0 ; + i2 ; + i4] ; - ChD : changement de voie à droite, défini par le nombre flou triangulaire [+ il ; + i4 ; + i5].

On constate que la variable nette De de détection d'une action volontaire du conducteur sur son volant permet de distinguer les cas suivants : en cas de détection d'une action du conducteur à gauche (De = - 1) , si le véhicule est à gauche de la voie (position gauche PG) avec une variation latérale vers la gauche (PVDD), le diagnostic final sur l'intention du conducteur est un changement de voie à gauche ChG, et non pas un simple décalage dans la voie. Le raisonnement s'applique symétriquement pour la droite.

Si le conducteur effectue une action sur le volant insuffisante pour contrer l'inertie du véhicule, qui se déplace dans le sens contraire de l'action, cette dernière n'est pas prise en compte dans le diagnostic des intentions du conducteur. Par exemple, dans le cas où le conducteur utilise l'inertie de son véhicule, dans un virage, pour changer de voie tout en effectuant une action sur le volant pour suivre la courbure du virage, alors que le système de Direction Intelligente est inactif, le cinquième module 15 délivre un diagnostic ChG, de changement de voie à gauche, si le véhicule est situé très à gauche de la voie, en position limite gauche PLG, avec une forte variation latérale vers la gauche PVDD, malgré une détection d'une action à droite De = + 1.

Après fuzzification des variables d'entrée et inférence des règles, les conclusions floues partielles sont traitées par un défuzzifieur en vue d'obtenir la conclusion floue finale du cinquième module 15, délivrant en temps réel une information sur l'intention du conducteur.

La figure 14 est une nappe de contrôle de l'indice d'intention du conducteur pour une action à gauche.

La figure 15 est une nappe de contrôle de l'indice d'intention du conducteur pour une action nulle et la figure 16 concerne une action à droite. Elles permettent d'obtenir les valeurs numériques de la variable floue "intention du conducteur" pour une situation de conduite donnée.

Selon un second mode de réalisation du calculateur du système de diagnostic flou selon l'invention, représenté schématiquement sur la figure 17, le système ne tient pas compte de l'angle volant et de sa variation dans le temps. Pour cela, il comporte un module électronique 11, recevant en entrée le couple C qu'exerce le conducteur sur le volant et sa dérivée dans le temps, pour délivrer un indice de volonté V1 à un autre module 13 destiner à donner une information de détection d'une action du conducteur. Un troisième module 15, qui reçoit en entrée cette information de détection d'une action du conducteur, ainsi que les données issues du dispositif de localisation 8 du véhicule, délivre une information de diagnostic sur l'intention du conducteur par rapport à l'environnement du véhicule, définie suivant 5 modalités : changer de voie de circulation à droite ou à gauche, se décaler à droite ou à gauche dans la même voie, ou bien encore rester dans la même direction dans cette voie.

Parallèlement, un autre module 14 reçoit en entrée les conclusions partielles issues du précédent module 11, pour délivrer en sortie une information de diagnostic de l'action du conducteur sur le volant, définie suivant cinq classes : coup de volant à gauche, action à gauche, action nulle, action à droite , coup de volant à droite.

Avec le système de Direction Intelligente actif, lors d'une action volontaire du conducteur sur le volant, le conducteur doit contrer à chaque instant la Direction intelligente visant à ramener le véhicule sur la trajectoire de référence. Son action peut donc être détectée dans son intégralité, uniquement à partir du couple volant non nul et de sa variation dans le temps.

Le diagnostic de changement de voie est plus fiable avec la Direction Intelligente car le conducteur ne peut plus laisser aller son véhicule pour un changement de voie : il est obligé de fournir une action volontaire facilement détectable par le couple volant.

Grâce au système de l'invention, il est possible de diagnostiquer en temps réel les actions du conducteur sur le volant de son véhicule, ainsi que ses intentions sur la trajectoire future.

ANNEXE TABLEAU 1

<tb>
<tb> VC/C <SEP> NC <SEP> ZC <SEP> PC
<tb> NVC <SEP> CVD <SEP> CVD <SEP> AG
<tb> ZVC <SEP> AD <SEP> AN <SEP> AG
<tb> PVA <SEP> AD <SEP> CVG <SEP> CVG
<tb>
TABLEAU 2

<tb>
<tb> VA/A <SEP> NA <SEP> ZA <SEP> PA
<tb> NVA <SEP> CVD <SEP> CVD <SEP> AG
<tb> ZVC <SEP> AD <SEP> AN <SEP> AG
<tb> PVA <SEP> AD <SEP> CVG <SEP> CVG
<tb>
TABLEAU 3

TABLEAU 4

<tb>
<tb> VDD/DD <SEP> PLD <SEP> PD <SEP> PM <SEP> PG <SEP> PLG
<tb> NVDD <SEP> ChD <SEP> DecD <SEP> DecD <SEP> DecD <SEP> DecD
<tb> ZVDD <SEP> ChD <SEP> DecN <SEP> DecN <SEP> DecN <SEP> ChG
<tb> PVDD <SEP> DecG <SEP> DecG <SEP> DecG <SEP> DecG <SEP> ChG
<tb>
TABLEAU 5

TABLEAU 6 Exemple 1 : Diagnostic d'Action Volontaire

<tb>
<tb> X <SEP> CVG <SEP> AG <SEP> AN <SEP> AD <SEP> CVD
<tb> D <SEP> 0 <SEP> 0,8 <SEP> 0,3 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
Exemple 2 : Diagnostic d'Action Nulle

<tb>
<tb> X <SEP> CVG <SEP> AG <SEP> AN <SEP> AD <SEP> CVD
<tb> D <SEP> 0,5 <SEP> 0 <SEP> 0,9 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
Exemple 3 : dans le Diagnostic

<tb>
<tb> X <SEP> CVG <SEP> AG <SEP> AN <SEP> AD <SEP> CVD
<tb> D <SEP> 0,8 <SEP> 0,8 <SEP> 0,8 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
Exemple 4 : Diagnostic d'Action Volontaire à Gauche

<tb>
<tb> X <SEP> CVG <SEP> AG <SEP> AN <SEP> AD <SEP> CVD
<tb> D <SEP> 0,1 <SEP> 0,8 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
Exemple 5 : Diagnostics Contradictoires

<tb>
<tb> X <SEP> CVG <SEP> AG <SEP> AN <SEP> AD <SEP> CVD
<tb> DC <SEP> 0 <SEP> 0,6 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> CDA <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0,7 <SEP> 0
<tb>
Exemple 6 : Diagnostics faiblement contradictoires

TABLEAU 7 Exemple 7 : diagnostic final net = AG

<tb>
<tb> X <SEP> CVG <SEP> AG <SEP> AN <SEP> AD <SEP> CVD
<tb> DC <SEP> 0 <SEP> 0,6 <SEP> 0,2 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> DA <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0,3 <SEP> 0,7 <SEP> 0
<tb>
Exemple 8 : diagnostic final net = AG

<tb>
<tb> X <SEP> CVG <SEP> AG <SEP> AN <SEP> AD <SEP> CVD
<tb> DC <SEP> 0 <SEP> 0,7 <SEP> 0,4a <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> DA <SEP> 0 <SEP> 0,7 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
Exemple 9 : diagnostic final net = AG

<tb>
<tb> X <SEP> CVG <SEP> AG <SEP> AN <SEP> AD <SEP> CVD
<tb> DC <SEP> 0 <SEP> 0,7 <SEP> 0,4 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> DA <SEP> 0,6 <SEP> 0 <SEP> 0,3 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
Exemple 10 : diagnostic final net = AN

<tb>
<tb> X <SEP> CVG <SEP> AG <SEP> AN <SEP> AD <SEP> CVD
<tb> DC <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0,7 <SEP> 0 <SEP> 0,1
<tb> DA <SEP> 0 <SEP> 0,2 <SEP> 0,8 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
Exemple 11,: diagnostic final net = AN

Claims

REVENDICATIONS 1. Système de diagnostic flou des actions et intentions du conducteur sur le volant de son véhicule automobile constitué d'un dispositif de mesure instantanée du couple exercé par le conducteur, d'un dispositif de mesure de l'angle volant et d'un dispositif de localisation du véhicule dans sa voie de circulation délivrant des informations à un calculateur électronique embarqué destiné à communiquer avec un superviseur de tout système associé ayant besoin de connaître les actions et les intentions du conducteur, caractérisé en ce que le calculateur (4) comporte cinq modules électroniques tels que : - un module (11) délivrant un premier indice de volonté (V1) du conducteur à agir sur le volant, à partir du couple (C) appliqué au volant et de sa dérivée dans le temps ; - un module (12) délivrant un second indice de volonté (V2) du conducteur à agir sur le volant, à partir de l'angle du volant (Av) dû uniquement à l'action du conducteur et de sa dérivée dans le temps ; - un module (13) délivrant une information de détection d'une action du conducteur sur le volant, à partir des deux indices de volonté (V1 et V2) précédents ; - un module (14) délivrant une information de diagnostic de l'action du conducteur sur le volant à partir des conclusions partielles issues des deux modules (11 et 12) ; - un module (15) délivrant une information de diagnostic sur l'intention du conducteur par rapport à l'environnement du véhicule, à partir de l'information de détection d'une action issue du

<Desc/Clms Page number 31>

module (13) et des données issues du dispositif de localisation (8).
2. Système de diagnostic flou des actions et intentions du conducteur sur le volant de son véhicule automobile constitué d'un dispositif de mesure instantanée du couple exercé par le conducteur et d'un dispositif de localisation du véhicule dans sa voie de circulation délivrant des informations à un calculateur électronique embarqué destiné à communiquer avec un superviseur de tout système associé ayant besoin de connaître les actions et les intentions du conducteur, caractérisé en ce que le calculateur (4) comporte quatre modules électroniques tels que : - un module (11) délivrant un premier indice de volonté (V1) du conducteur à agir sur le volant, à partir du couple (C) appliqué au volant et de sa dérivée dans le temps ; - un module (13) délivrant une information de détection d'une action du conducteur sur le volant, à partir de l'indice de volonté (V1) précédent ; - un module (14) délivrant une information de diagnostic de l'action du conducteur sur le volant à partir des conclusions partielles issues du module (il) ; - un module (15), délivrant une information de diagnostic sur l'intention du conducteur par rapport à l'environnement du véhicule, à partir de l'information de détection d'une action issue du troisième module (13) et des données issues du dispositif de localisation (8).
3. Système de diagnostic flou selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module (11) de diagnostic d'un premier indice de volonté d'agir du conducteur sur le

<Desc/Clms Page number 32>

volant du véhicule est réalisé à partir d'un module de diagnostic flou, dont les variables d'entrée sur le couple (C) mesuré au volant et sa dérivée (VC) dans le temps, ces variables floues étant d'une part traitées par un fuzzifieur (30) qui calcule le degré d'appartenance de chaque variable à chacune des classes floues caractéristiques respectivement de l'amplitude du couple exercé par le conducteur sur le volant et de sa variation dans le temps et d'autre part, après fuzzification des variables d'entrée et inférence des règles, les conclusions floues partielles étant agrégées en vue d'obtenir la conclusion floue finale du module (11), l'étape de défuzzification permettant de délivrer un premier indice de volonté (V1) du conducteur à agir sur le volant.
4. Système de diagnostic flou selon la revendication 3, dans le module (11) de diagnostic d'un premier indice de volonté d'agir sur le conducteur sur le volant : - la variable d'entrée constituée par le couple volant (C) appliqué par le conducteur est caractérisé par son appartenance à trois classes floues, qualifiées de couple négatif (NC), couple nul (ZC) et couple positif (PC) ; - la variable d'entrée constituée par la variation (VC) du couple volant est caractérisé par son appartenance à trois classes floues, qualifiées de : variation négative du couple (NVC), variation nulle du couple (ZVC) et variation positive du couple (PVC).
5. Système de diagnostic flou selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module (12) de diagnostic d'un deuxième indice de volonté d'agir du conducteur sur le volant du véhicule est réalisé à partir d'un module de diagnostic flou, dont les variables d'entrée est

<Desc/Clms Page number 33>

l'angle volant (A) et sa dérivée (VA) dans le temps, ces variables floues étant d'une part traitées par un fuzzifieur (30) qui calcule le degré d'appartenance de chaque variable à chacune des classes floues caractéristiques respectivement de l'amplitude de l'angle volant produit par le conducteur sur le volant et de l'amplitude de sa variation, et d'autre part après fuzzification des variables d'entrée et inférence des règles, les conclusions floues partielles étant agrégées en vue d'obtenir la conclusion floue finale du module (12), l'étape de défuzzification permettant de délivrer un deuxième indice de volonté (V2) du conducteur à agir sur le volant.
6. Système de diagnostic flou selon la revendication 5, dans le module (12) de diagnostic d'un deuxième indice de la volonté d'agir du conducteur sur le volant : - la variable d'entrée constituée par l'angle volant (A) exercé par le conducteur est caractérisée par son appartenance à trois classes floues, qualifiées de : angle volant négatif (NA), angle volant nul (ZA) et angle volant (positif (PA) ; - la variable d'entrée constituée par la variation dans le temps de l'angle volant (VA) est caractérisé par son appartenance à trois classes floues, qualifiées de : variation négative d'angle volant (VA) ; variation nulle d'angle volant (ZVA) et variation positive d'angle volant (PVA).
7. Système de diagnostic flou selon l'une des revendications 4 ou 6, les premier et deuxième indices de volonté (V1 et V2) du conducteur à agir sur le volant sont caractérisés par leur appartenance à cinq classes floues, qualifiées de : - CVG : détection d'un coup de volant à gauche ;

<Desc/Clms Page number 34>

- AG : détection d'une action sur le volant à gauche ; - AN : détection d'une action nulle sur le volant ; - AD : détection d'une action sur le volant à droite ; - CVD : détection d'un coup de volant à droite.
8. Système de diagnostic flou selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module (13) de détection d'une action du conducteur sur le volant qui reçoit en entrée les deux indices de volonté (V1 et V2), issus respectivement des modules (11 et 12) : a) retient, comme indice de volonté final, celui qui a la plus grande valeur absolue dans le cas où les deux indices (V1 et V2) ne sont pas contradictoires et l'indice de volonté (V1) représentant le couple volant dans le cas où ils sont contradictoires ; b) compare la valeur absolue de l'indice de volonté final à un seuil de détection (Sd) pour connaître l'instant réel de démarrage d'une action suivant une non-décroissance des indices finaux respectifs pour confirmer la détection sur plusieurs instants successifs.
9. Système de diagnostic flou selon la revendication 2, caractérisé en ce que le module (13) de détection d'une action du conducteur sur le volant, qui reçoit en entrée l'indice de volonté (V1), issu du module (11), compare la valeur de l'indice de volonté (V1) à un seuil de détection (Sd) pour connaître l'instant réel de démarrage d'une action suivant une non-décroissance des indices finaux respectifs pour confirmer la détection sur plusieurs instants successifs.
10. Système de diagnostic flou selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le module (13) de (13) de détection d'une action du conducteur

<Desc/Clms Page number 35>

sur le volant délivre une variable nette (De) égal à zéro en cas de détection d'une action nulle, égale à + 1 en cas de détection d'une action à droite et égale à - 1 en cas de détection d'une action à gauche.
11. Système de diagnostic flou selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chacun des deux modules (11) et (12) de diagnostic de la volonté d'agir du conducteur sur le volant délivrent des conclusions floues partielles après inférence des règles et avant défuzzification, constituant un sousensemble flou discret de la partition floue à cinq classes {CVG ; AG ; AN ; AD ; CVD} qualifiant les indices de volonté (V1 et V2), qui est qualifié de la façon suivante : - DAV : diagnostic d'action volontaire, si le degré D de la classe "action nulle sur le volant" (AN) est inférieur au degré d'appartenance à au moins une des quatre autres classes (CVG, AG, AD, CVD) ; - DAN : diagnostic d'action nulle si le degré D de la classe "Action Nulle sur le volant" (AN) est supérieur au degré d'appartenance aux quatre autres classes (CVG, AG, AD, CVD) ; - ID : indécision dans le diagnostic, si le degré maximal D est le même dans plusieurs classes ; - DAVG : diagnostic d'action volontaire à gauche, si le degré D de l'une des deux classes "coup de volant à gauche" (CVG) et "action sur le volant à gauche" (AG) est supérieur au degré de la classe "Action Nulle sur le volant" (AN) : - DAVD : diagnostic d'action volontaire à droite, si le degré D de l'une des deux classes "coup de volant à droite" (CVD) et "action sur le volant à droite" (AD) est supérieur au degré de la classe "action nulle sur le volant" (AN).

<Desc/Clms Page number 36>
12. Système de diagnostic flou selon l'une des revendications 1,3, 4,7, 8,10, 11, caractérisé en ce que deux diagnostics délivrés, le premier à partir du couple et le deuxième à partir de l'angle volant, dont l'un est un diagnostic d'action volontaire à droite et l'autre est un diagnostic d'action volontaire à gauche, sont qualifiés de contradictoires ; et en ce que deux diagnostics d'action nulle, délivrés le premier à partir du couple et le deuxième à partir de l'angle volant, sont qualifiés de faiblement contradictoires, si le degré d'appartenance DC de l'indice de volonté à la classe CVG ou AG combiné avec le degré d'appartenance DA de l'indice de volonté à la clase CVD ou AD est non nul. Dans notre exemple, la combinaison correspond à l'opérateur MIN (minimum), ou bien si le degré d'appartenance DC de l'indice de volonté à la classe CVD ou AD combiné avec le degré d'appartenance DA de l'indice de volonté à la classe CNG ou AG est non nul. Dans notre exemple, la combinaison correspond à l'opérateur minimum MIN.
13. Système de diagnostic flou selon les revendications 11 et 12, caractérisé en ce que le module (14) de diagnostic de l'action conducteur délivre un diagnostic final à partir des diagnostics (DC et DA) issus respectivement des deux premiers modules (11 et 12), qu'il compare selon les règles nettes suivantes : - si les diagnostics sont égaux, le diagnostic final est l'un ou l'autre des deux diagnostics, indifféremment ; - si les diagnostics sont des Diagnostics d'Action

Volontaire (DAV) contradictoires, le diagnostic final est celui (DC) délivré par le module (11), à partir

<Desc/Clms Page number 37>

Volontaire (DAV) non contradictoires, le diagnostic final sera celui ayant la plus grande valeur.

Diagnostics d'Action Nulle non faiblement contradictoires, le diagnostic final est celui ayant le degré d'appartenance ( D) le plus élevé ; - si les diagnostics sont des Diagnostics d'Action

Diagnostics d'Action Nulle faiblement contradictoires, le diagnostic final est celui (DC) donné par le premier module 11 à partir du couple ; - si les deux diagnostics (Dc et DA) sont des

Diagnostic d'Action Volontaire (DAV) et l'autre est un Diagnostic d'Action Nulle (DAN), le diagnostic final est un Diagnostic d'Action Volontaire ; - si les deux diagnostics (Dc et DA) sont des

du couple sur le volant, le couple étant prioritaire sur l'angle volant ; - si l'un des deux diagnostics (DC ou DA) est un
14. Système de diagnostic flou selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le module (15) de diagnostic des intentions du conducteur sur la trajectoire du véhicule est réalisé à partir d'un module de diagnostic flou dont les variables d'entrée, sont, d'une part l'information nette de détection (De) d'une action volontaire issue du troisième module (13), et d'autre part les variables floues issues du dispositif de localisation (8) du véhicule dans sa voie de circulation qui sont la distance droite (DD) entre le milieu du véhicule et la ligne de marquage au sol située à droite du véhicule et sa variation (VDD) dans le temps, ces variables floues étant traitées par un fuzzifieur (30) qui calcule leur degré d'appartenance à chacune des classes floues caractéristiques respectivement de la position du véhicule dans sa voie et de sa variation dans le temps, puis après inférence

<Desc/Clms Page number 38>

des règles, les conclusions floues partielles étant agrégées en vue d'obtenir la conclusion finale du module (15), l'étape de défuzzification (32) permettant de délivrer l'intention du conducteur.
15. Système de diagnostic flou selon la revendication 14, caractérisé en ce que, dans le module (15) de diagnostic des interventions du conducteur : - la variable d'entrée constituée par la distance droite (DD) du véhicule est caractérisée par son appartenance à cinq classes floues, qualifiées de : position limite droite (PLD), position à droite de la voie (PD), position au milieu de la voie (PM), position à gauche de la voie (PG) et position limite gauche (PLG) ; - la variable d'entrée constituée par la variation de la distance droite (VDD) est caractérisée par son appartenance à trois classes floues, qualifiées de : variation négative de la distance droite (NVDD), variation nulle de la distance droite (ZVDD), variation positive de la distance droite (PVDD).
16. Système de diagnostic flou selon les revendications 14 et 15, caractérisé en ce que l'information délivrée par le module (15) de diagnostic est caractérisée par son appartenance à cinq classes floues, qualifiées de : - ChG : changement de voie à gauche ; - DecG : décalage du véhicule vers la gauche ; - DecN : décalage nul ; - DecD : décalage du véhicule vers la droite ; - ChD : changement de voie à droite.
17. Système de diagnostic flou selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce le dispositif de mesure instantané du couple exercé par le conducteur sur le

<Desc/Clms Page number 39>

volant est un couplemètre intégré dans la partie amont de la colonne de direction (3), destiné à mesurer la déformation entre les parties amont et aval de ladite colonne.
18. Système de diagnostic flou selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le dispositif de mesure instantanée du couple exercé par le conducteur sur le volant est un couplemètre intégré dans le volant équipé de parties sensibles telles des jauges de contrainte se déformant à chaque sollicitation du conducteur.
19. Système de diagnostic flou selon les revendications 1, 2,5 et 6, caractérisé en ce que le système de Direction Intelligente associé étant en fonctionnement, la valeur de l'angle volant, due uniquement à l'action du conducteur sur le volant et à partir de laquelle le module (12) délivre un deuxième indice de volonté (V2) du conducteur, est obtenue à partir de l'angle volant (Av) issu du dispositif de mesure (7) auquel on soustraie la consigne d'angle volant (av) délivrée par le superviseur (5) du système de Direction Intelligente.
20. Système de diagnostic flou selon les revendications 1 et 14, caractérisé en ce que le dispositif de localisation (8) du véhicule dans sa voie de circulation comprend un système de vision associé à un traitement de l'image, et/ou des magnétomètres captant un champ magnétique provenant de sources magnétiques localisées sur la voie, et/ou un système de repérage de type "Global Positioning System" (GPS) associé à une cartographie numérique.