FR2909958A1 - Front or lateral collision damage minimizing system for car, has unit describing circumstances in which collision is produced, and unit modifying path of struck vehicle such that vehicle has surfaces with safety, against striking vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
1 Système de minimisation de dommages subis par un véhicule suite à une1 system for minimizing damage to a vehicle following a
collision avec un obstacle, tel qu'un autre véhicule . collision with an obstacle, such as another vehicle.
La présente invention concerne un système de minimisation des dommages subis par un véhicule, dit heurté, suite à une collision avec un obstacle dit par la suite véhicule heurtant. Il est connu des systèmes embarqués dans des véhicules qui permettent de détecter une collision imminente de ces véhicules avec un obstacle. Par exemple, le brevet américain US 5 572 428 décrit un système de détection de collision qui est basé sur un calcul de probabilités qu'une collision se produise entre deux véhicules et ce, en fonction des trajectoires de ces deux véhicules. Dès lors que la probabilité de collision est élevée, le système intervient sur la vitesse du véhicule en freinant ou accélérant le véhicule. Il est également connu des systèmes embarqués qui permettent de réduire les dommages subis par un véhicule suite à une collision avec un obstacle. Par exemple, la demande de brevet américain US 2003/0139883 décrit un système de réduction de dommages basé sur un calcul de probabilités qu'une collision se produise. Cette probabilité est calculée selon notamment les positions relatives du véhicule par rapport à l'obstacle, l'angle probable de la collision avec cet obstacle et la vitesse du véhicule. Le système intervient sur la vitesse du véhicule selon la probabilité que la collision se produise entre le véhicule et l'obstacle. On peut noter que le système n'influe que sur la vitesse du véhicule pour minimiser les dommages causés par la collision. Les systèmes actuels de minimisation de dommages subis par un véhicule suite à une collision avec un obstacle ne distinguent pas les collisions frontales des collisions latérales et appliquent indifféremment le même traitement au véhicule, à savoir la modification de 2909958 2 sa vitesse. Cependant, la gravité des blessures et la mortalité suite à accident sont supérieures pour les collisions latérales du fait que les véhicules sont plus sensibles à ce type de collisions. En effet, les 5 systèmes de sécurité passive sont plus difficilement implantables pour des collisions latérales et la faible épaisseur d'absorption d'énergie (épaisseur de la porte) favorise une intrusion importante dans l'habitacle. L'invention a pour but, notamment, de remédier à 10 cet inconvénient en proposant un système de minimisation des dommages subis par un véhicule suite à une collision en orientant le véhicule en passe d'être heurté dans une direction où l'on sait le véhicule mieux adapté en sécurité passive ou en orientant ce véhicule de manière à 15 réduire l'énergie du choc. A cet effet, la présente invention concerne un système de minimisation de dommages que va subir un véhicule, dit heurté, liés à une collision détectée comme imminente avec un autre véhicule, dit heurtant, 20 caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens pour décrire les circonstances dans lesquelles la collision va se produire, et - des moyens pour modifier la trajectoire du véhicule heurté de manière à ce que le véhicule heurté 25 présente au véhicule heurtant une de ses faces pour laquelle les sécurités passives sont les plus optimales. Selon un mode de réalisation correspondant au cas où les circonstances dans lesquelles la collision va se produire se limitent à l'orientation du véhicule heurtant 30 par rapport au véhicule heurté, les moyens pour décrire lesdites circonstances sont en outre constitués par des systèmes de détection de choc comprenant des accéléromètres selon l'axe longitudinal et transversal du véhicule heurté. The present invention relates to a system for minimizing the damage suffered by a vehicle, said hit, following a collision with an obstacle said subsequently striking vehicle. It is known systems embedded in vehicles that detect an imminent collision of these vehicles with an obstacle. For example, US Pat. No. 5,572,428 describes a collision detection system that is based on a calculation of probabilities that a collision occurs between two vehicles and this, as a function of the trajectories of these two vehicles. Since the probability of collision is high, the system intervenes on the speed of the vehicle by braking or accelerating the vehicle. It is also known embedded systems that reduce the damage to a vehicle following a collision with an obstacle. For example, US patent application US 2003/0139883 discloses a damage reduction system based on a probability calculation that a collision occurs. This probability is calculated according to in particular the relative positions of the vehicle with respect to the obstacle, the probable angle of the collision with this obstacle and the speed of the vehicle. The system intervenes on the speed of the vehicle according to the probability that the collision occurs between the vehicle and the obstacle. It can be noted that the system affects only the speed of the vehicle to minimize the damage caused by the collision. Current systems for minimizing damage to a vehicle following a collision with an obstacle do not distinguish frontal collisions from side collisions and apply the same treatment to the vehicle indifferently, namely the modification of its speed. However, the severity of injuries and accidental mortality are higher for side collisions because vehicles are more susceptible to this type of collision. Indeed, the 5 passive safety systems are more difficult to implant for lateral collisions and the low energy absorption thickness (thickness of the door) promotes a significant intrusion into the passenger compartment. The object of the invention is, in particular, to remedy this drawback by proposing a system for minimizing the damage to a vehicle following a collision by orienting the vehicle in the process of being struck in a direction where it is known to vehicle better suited for passive safety or by orienting the vehicle so as to reduce the energy of the impact. To this end, the present invention relates to a system for minimizing the damage that a vehicle will suffer, said struck, related to a collision detected as imminent with another vehicle, said striking, characterized in that it comprises: - means to describe the circumstances under which the collision will occur, and - means for modifying the trajectory of the struck vehicle so that the struck vehicle 25 has the vehicle striking one of its faces for which the passive safeties are the most optimal. According to an embodiment corresponding to the case in which the circumstances under which the collision will occur are limited to the orientation of the vehicle striking the vehicle struck, the means for describing said circumstances are furthermore constituted by detection systems. shock comprising accelerometers along the longitudinal and transverse axis of the struck vehicle.
35 Selon une variante du mode de réalisation qui précède, au cas où les circonstances dans lesquelles la collision va se produire sont en outre définies par des 2909958 3 informations de prévision du déroulement de la collision et de la zone d'impact sur le véhicule heurté, les moyens pour décrire les circonstances dans lesquelles la collision va se produire sont constitués de plus par une 5 association de capteurs tels que des radars à courte et longue distance, des systèmes lidar, des systèmes vidéo, des systèmes ultra sons ou tout autre système permettant de décrire l'environnement du véhicule heurté. Selon un mode de réalisation, les moyens pour 10 modifier la trajectoire du véhicule heurté utilisent les freins du véhicule heurté. Selon une variante de ce mode de réalisation, seule une roue du véhicule heurté est freinée de manière à ce que le véhicule heurté tourne autour de celle-ci.According to a variant of the preceding embodiment, in the case where the circumstances in which the collision will occur are furthermore defined by information for predicting the course of the collision and the impact zone on the struck vehicle. , the means for describing the circumstances under which the collision will occur are furthermore constituted by an association of sensors such as short and long range radars, lidar systems, video systems, ultrasonic systems or any other system. to describe the environment of the vehicle struck. According to one embodiment, the means for modifying the trajectory of the struck vehicle use the brakes of the struck vehicle. According to a variant of this embodiment, only a wheel of the struck vehicle is braked so that the struck vehicle rotates around it.
15 Selon une autre variante à ce mode de réalisation, les roues situées du même côté du véhicule heurté sont freinées. Avantageusement, l'essieu moteur est accéléré afin d'amplifier la rotation du véhicule, alors que le 20 véhicule freine. Selon un autre mode de réalisation correspondant au cas où le véhicule heurté comporte une architecture intégrant un différentiel d'essieu piloté, les moyens pour modifier la trajectoire du véhicule heurté utilisent 25 ledit différentiel piloté pour ne distribuer la puissance motrice que sur les roues situées d'un seul côté du véhicule. Selon un autre mode de réalisation correspondant au cas où le véhicule heurté comporte une motorisation roue 30 par roue, les moyens pour modifier la trajectoire du véhicule heurté pilote la motorisation en sens inverse des roues situées sur chaque côté. Selon un autre mode de réalisation, les moyens pour modifier la trajectoire du véhicule heurté utilisent la 35 direction du véhicule.According to another variant of this embodiment, the wheels situated on the same side of the struck vehicle are braked. Advantageously, the driving axle is accelerated to amplify the rotation of the vehicle, while the vehicle brakes. According to another embodiment corresponding to the case where the struck vehicle comprises an architecture integrating a controlled axle differential, the means for modifying the trajectory of the struck vehicle use said controlled differential to distribute the driving power only on the wheels located only one side of the vehicle. According to another embodiment corresponding to the case where the struck vehicle comprises a wheel motor 30 per wheel, the means for modifying the trajectory of the struck vehicle drives the engine in the opposite direction of the wheels located on each side. According to another embodiment, the means for modifying the trajectory of the struck vehicle use the direction of the vehicle.
2909958 4 Avantageusement, l'essieu arrière du véhicule est freiné afin de minimiser également la vitesse du choc due à la collision. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, 5 caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans 10 lesquels les figures 1, 2 et 3 sont des illustrations de cas de collision pouvant se produire entre deux véhicules. La figure 1 est une illustration d'un premier cas de collision pouvant se produire entre un véhicule H, dit 15 heurtant, et un véhicule h dit heurté. Le véhicule heurté h est équipé d'un système de minimisation de dommages qu'il va subir liés à la collision détectée comme imminente avec le véhicule H. Ce système, conforme à l'invention, comprend : 20 - des moyens pour décrire les circonstances dans lesquelles la collision va se produire, et des moyens pour modifier la trajectoire du véhicule h de manière à ce que le véhicule h présente au véhicule H une de ses faces pour laquelle les sécurités 25 passives sont les plus optimales. Selon le cas illustré à la figure 1, le véhicule heurtant H circule du haut vers la bas de la page et le véhicule heurté h circule du bas vers le haut. Lorsque le système détecte que la collision est imminente à partir 30 de la description des circonstances dans lesquelles la collision va se produire, il modifie la trajectoire du véhicule heurté h, en l'espèce vers la droite (comme indiqué par la flèche), de manière à ce que le véhicule heurté h présente au véhicule heurtant H son aile avant 35 gauche.Advantageously, the rear axle of the vehicle is braked to also minimize the speed of the impact due to the collision. The invention will be better understood, and other objects, features, details and advantages thereof will appear more clearly in the following explanatory description made with reference to the accompanying schematic drawings given solely by way of illustrative example. An embodiment of the invention and in which Figures 1, 2 and 3 are illustrations of collision cases that may occur between two vehicles. Figure 1 is an illustration of a first case of collision that may occur between a vehicle H, said striking, and a vehicle h said struck. The struck vehicle h is equipped with a damage minimization system which it will undergo related to the collision detected as imminent with the vehicle H. This system, according to the invention, comprises: means for describing the circumstances in which the collision will occur, and means for changing the trajectory of the vehicle h so that the vehicle h has the vehicle H one of its faces for which the passive safeties are most optimal. According to the case illustrated in Figure 1, the vehicle striking H flows from the top to the bottom of the page and the struck vehicle h flows from bottom to top. When the system detects that the collision is imminent from the description of the circumstances under which the collision will occur, it modifies the trajectory of the struck vehicle h, in this case to the right (as indicated by the arrow), of in such a way that the struck vehicle h presents to the vehicle striking H its front left wing.
2909958 5 La figure 2 est une illustration d'un deuxième cas de collision pouvant se produire entre le véhicule heurtant H et le véhicule heurté h. Le véhicule heurtant H circule du haut vers le bas 5 de la page et le véhicule heurté h circule de la droite vers la gauche. Selon le cas illustré à la figure 2, la collision va se produire au niveau de l'aile avant droite du véhicule h. Lorsque le système détecte que la collision 10 est imminente, le système modifie la trajectoire du véhicule heurté h, en l'espèce vers le bas selon la flèche, de manière à réduire l'énergie du choc imminent. La figure 3 est une illustration d'un troisième cas de collision pouvant se produire entre le véhicule 15 heurtant H et le véhicule heurté h. Ce cas est similaire au cas illustré à la figure 2. Le véhicule heurtant H circule du haut vers le bas de la page et le véhicule heurté h circule de la droite vers la gauche.FIG. 2 is an illustration of a second case of collision that may occur between the vehicle striking H and the struck vehicle h. The striking vehicle H travels from the top to the bottom of the page and the struck vehicle h moves from right to left. According to the case illustrated in Figure 2, the collision will occur at the front right wing of the vehicle h. When the system detects that the collision 10 is imminent, the system modifies the trajectory of the struck vehicle h, in this case downwards according to the arrow, so as to reduce the energy of the imminent shock. Figure 3 is an illustration of a third case of collision that may occur between the vehicle striking H and the struck vehicle h. This case is similar to the case illustrated in Figure 2. The striking vehicle H flows from the top to the bottom of the page and the struck vehicle h flows from right to left.
20 Selon le cas illustré à la figure 3, la collision va se produire au niveau de l'aile arrière droite du véhicule h. Lorsque le système détecte que la collision est imminente, le système modifie la trajectoire du véhicule heurté h, en l'espèce vers le haut selon la 25 flèche, de manière à réduire l'énergie du choc imminent. Les trois exemples de collision précédents ne sont que quelques illustrations des nombreux cas de collision qui peuvent se produire. Ils n'ont pour but que d'illustrer le but de l'invention.In the case illustrated in FIG. 3, the collision will occur at the right rear fender of the vehicle h. When the system detects that the collision is imminent, the system modifies the trajectory of the struck vehicle h, in this case upwards along the arrow, so as to reduce the energy of the imminent impact. The three previous collision examples are just a few examples of the many collision cases that can occur. They are intended only to illustrate the purpose of the invention.
30 Les circonstances de la collision imminente entre les véhicules H et h peuvent, dans un premier temps, se limiter à l'orientation 0 du véhicule H par rapport au véhicule h. Dans ce cas, les moyens pour décrire les circonstances dans lesquelles la collision va se produire 35 sont, par exemple, des systèmes de détection de choc bien connus qui comprennent notamment des accéléromètres selon l'axe longitudinal AL et transversal AT du véhicule h 2909958 6 (voir figure 2). Les données accélérométriques de ces capteurs permettent par recomposition de déduire la résultante R et donc l'orientation 0 du véhicule H par rapport au véhicule h.The circumstances of the imminent collision between the vehicles H and h can, initially, be limited to the orientation 0 of the vehicle H with respect to the vehicle h. In this case, the means for describing the circumstances in which the collision will occur are, for example, well-known shock detection systems which include accelerometers along the longitudinal axis AL and transverse axis AT of the vehicle. (see Figure 2). The accelerometric data of these sensors make it possible, by recomposition, to deduce the resultant R and therefore the orientation 0 of the vehicle H with respect to the vehicle h.
5 Cependant, les circonstances de la collision entre les véhicules H et h peuvent être complétées par des informations de prévision du déroulement de la collision et de la zone d'impact sur le véhicule h. Dans ce cas, les moyens pour décrire les circonstances dans lesquelles 10 la collision va se produire sont de plus constitués par une association de capteurs tels que des radars à courte et longue distance, des systèmes lidar, des systèmes vidéo, des systèmes ultra sons ou tout autre système permettant de décrire l'environnement du véhicule h. Ces 15 différents capteurs permettent, notamment, de déterminer la position exacte du véhicule H par rapport au centre de gravité du véhicule h. Selon un mode de réalisation, les moyens pour modifier la trajectoire du véhicule heurté utilisent les 20 freins du véhicule. Selon une variante de ce mode de réalisation, seule une roue du véhicule est freinée de manière à ce que le véhicule tourne autour de celle-ci. Par exemple, selon le cas de collision illustré à la figure 2, la roue freinée 25 est la roue avant gauche. Selon une autre variante de ce mode de réalisation, les roues situées du même côté du véhicule sont freinées. Par exemple, selon le cas de collision illustré à la figure 2, les roues situées du côté gauche du véhicule h 30 sont freinées. Ce freinage d'une roue ou des deux roues du même côté du véhicule permet de générer un moment de lacet du véhicule. Avantageusement, l'essieu moteur est accéléré afin 35 d'amplifier la rotation du véhicule et, par conséquent, le moment de lacet du véhicule. Dans ce cas, le différentiel du véhicule se chargera de transmettre la 2909958 7 puissance motrice sur la roue non freinée. Cette situation ne s'applique que dans le cas où est déjà en train de freiner le véhicule. Selon un autre mode de réalisation correspondant au 5 cas où le véhicule h comporte une architecture de transmission intégrant un différentiel d'essieu piloté, les moyens pour modifier la trajectoire du véhicule h utilisent ledit différentiel piloté pour ne distribuer la puissance motrice que sur les roues situées d'un seul 10 côté du véhicule. Selon le cas de collision illustré à la figure 2, la puissance motrice n'est distribuée que sur le côté droit du véhicule h. Selon un autre mode de réalisation correspondant au cas où le véhicule heurté comporte une motorisation roue 15 par roue, par exemple électrique, les moyens pour modifier la trajectoire du véhicule h pilotent la motorisation en sens inverse des roues situées sur chaque côté. Selon le cas de collision illustré à la figure 2, les roues situées sur le côté gauche du véhicule sont 20 motorisées en marche arrière et les roues situées sur le côté droit du véhicule h sont motorisées en marche avant. Selon un autre mode de réalisation, les moyens pour modifier la trajectoire du véhicule h utilisent la direction du véhicule. Avantageusement, l'essieu arrière 25 du véhicule est freiné afin de minimiser également la vitesse du choc due à la collision. Si l'on agit seulement sur la direction et que le véhicule est équipé d'un antiblocage de sécurité ABS, rien n'empêche de freiner les quatre roues du véhicule, car la directivité 30 de celui-ci est conservée.However, the circumstances of the collision between the vehicles H and h may be supplemented by information for predicting the course of the collision and the impact zone on the vehicle h. In this case, the means for describing the circumstances in which the collision will occur are furthermore constituted by a combination of sensors such as short and long-range radars, lidar systems, video systems, ultra-sound systems or any other system to describe the environment of the vehicle h. These different sensors make it possible, in particular, to determine the exact position of the vehicle H relative to the center of gravity of the vehicle h. According to one embodiment, the means for modifying the trajectory of the struck vehicle use the brakes of the vehicle. According to a variant of this embodiment, only one wheel of the vehicle is braked so that the vehicle rotates around it. For example, according to the collision case illustrated in FIG. 2, the braked wheel 25 is the left front wheel. According to another variant of this embodiment, the wheels on the same side of the vehicle are braked. For example, depending on the collision case illustrated in Figure 2, the wheels on the left side of the vehicle h 30 are braked. This braking of a wheel or two wheels on the same side of the vehicle can generate a yaw moment of the vehicle. Advantageously, the driving axle is accelerated in order to enhance the rotation of the vehicle and, therefore, the yaw moment of the vehicle. In this case, the vehicle differential will be responsible for transmitting the driving power to the unbraked wheel. This situation only applies in the case where the vehicle is already braking. According to another embodiment corresponding to the case where the vehicle h comprises a transmission architecture incorporating a controlled axle differential, the means for modifying the trajectory of the vehicle h use said controlled differential to distribute the driving power only on the wheels. located on one side of the vehicle. According to the collision case illustrated in Figure 2, the driving power is distributed only on the right side of the vehicle h. According to another embodiment corresponding to the case where the struck vehicle comprises a motor wheel 15 per wheel, for example electric, the means for changing the trajectory of the vehicle h drive the engine in the opposite direction of the wheels on each side. According to the collision case illustrated in FIG. 2, the wheels on the left side of the vehicle are motorized in reverse and the wheels on the right side of the vehicle h are motorized in the forward direction. According to another embodiment, the means for modifying the trajectory of the vehicle h use the direction of the vehicle. Advantageously, the rear axle 25 of the vehicle is braked in order to also minimize the speed of the impact due to the collision. If one acts only on the steering and that the vehicle is equipped with ABS anti-lock, nothing prevents to brake the four wheels of the vehicle, because the directivity of the latter is retained.
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