FR2916721A1

FR2916721A1 - Four wheel motor vehicle i.e. car, has side environment sensors provided on walls of vehicle for measuring distance between obstacle and vehicle, and control unit controlling steering angle of two steered rear wheels based on distance

Info

Publication number: FR2916721A1
Application number: FR0755454A
Authority: FR
Inventors: Mickael Planelles; Eric Debernard; Jean Guillaume Meyrignac; Christophe Portaz
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2008-12-05
Anticipated expiration: 2027-06-04
Also published as: FR2916721B1

Abstract

The vehicle (1) has two steered rear wheels (2, 3) for permitting reduction of steering radii of the vehicle, during parking of the vehicle in a limited space. A control unit (4) controls a steering angle of the rear wheels based on speed of the vehicle and steering set point applied on a steering unit (5). Side environment sensors (8, 9) are provided on walls (6, 7) of the vehicle, respectively for measuring a distance between an obstacle (10) and the vehicle. The control unit control the steering angle of the wheels based on the distance.

Description

VEHICULE MOTORISE A QUATRE ROUES COMPORTANT DEUX ROUES ARRIERESMOTORIZED FOUR-WHEEL VEHICLE HAVING TWO REAR WHEELS

DIRECTRICES DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte au domaine des moyens d'assistance à la conduite de véhicules automobiles pouvant être mis en oeuvre notamment lors des manoeuvres pour entrer ou sortir d'une place de stationnement. En effet, lorsque certaines conditions sont remplies, une telle assistance permet de réduire automatiquement le rayon de braquage du véhicule en pilotant l'angle de braquage des roues arrière. TECHNICAL FIELD The invention relates to the field of assistance means for driving motor vehicles that can be implemented in particular when maneuvering to enter or leave a parking space. Indeed, when certain conditions are met, such assistance automatically reduces the turning radius of the vehicle by controlling the steering angle of the rear wheels.

Elle vise plus particulièrement un système d'assistance au stationnement apte à supprimer tout risque de collision latérale avec un obstacle lors de la manoeuvre. It is more particularly a parking assistance system capable of eliminating any risk of lateral collision with an obstacle during the maneuver.

ART ANTERIEUR De façon générale, les dispositifs permettant d'assister un véhicule lors d'une manoeuvre pilotent l'angle de braquage des roues directrices arrière du véhicule en fonction de la vitesse du véhicule et de la consigne de braquage générée par un organe de commande. Pour des questions de sécurité, une telle assistance au stationnement est réalisée uniquement à faible vitesse. PRIOR ART In general, the devices making it possible to assist a vehicle during a maneuver control the steering angle of the rear steered wheels of the vehicle as a function of the speed of the vehicle and the steering setpoint generated by a control member. . For safety reasons, such parking assistance is performed only at low speed.

En effet, tel que décrit dans le document US-6 640 171, en dessous d'une valeur de seuil prédéterminée de la vitesse du véhicule, une unité de commande génère une commande apte à modifier l'angle de braquage des roues directrices arrière du véhicule. Indeed, as described in document US Pat. No. 6,640,171, below a predetermined threshold value of the vehicle speed, a control unit generates a control capable of modifying the steering angle of the rear steered wheels of the vehicle. vehicle.

Cet angle peut notamment être choisi symétriquement par rapport à l'angle de braquage des roues avants. This angle can in particular be chosen symmetrically with respect to the steering angle of the front wheels.

Cependant, aucune surveillance des côtés latéraux du véhicule n'est réalisée et un choc latéral peut être produit par une trajectoire circulaire du véhicule lorsque les quatre roues directrices sont utilisées. En effet, une telle trajectoire circulaire du véhicule se distingue de la trajectoire standard d'un véhicule dépourvu de roue arrière directrice et peut surprendre à la fois le conducteur du véhicule et un piéton circulant à proximité immédiate du véhicule -2 Ainsi, le but de l'invention est d'éviter toute collision avec un obstacle au niveau des parois latérales du véhicule. However, no surveillance of the lateral sides of the vehicle is performed and a side impact can be produced by a circular path of the vehicle when the four steering wheels are used. Indeed, such a circular trajectory of the vehicle differs from the standard trajectory of a vehicle without a steering rear wheel and may surprise both the driver of the vehicle and a pedestrian circulating in the immediate vicinity of the vehicle -2 Thus, the purpose of the invention is to avoid any collision with an obstacle at the side walls of the vehicle.

EXPOSE DE L'INVENTION L'invention concerne donc un véhicule motorisé à quatre roues comportant deux roues arrière directrices permettant de réduire le braquage du véhicule lors d'une manoeuvre de parking en espace limité et une unité de commande apte à piloter un angle de braquage des roues arrière en fonction de la vitesse du véhicule et d'une consigne de braquage appliquée sur un organe de direction. SUMMARY OF THE INVENTION The invention thus relates to a four-wheeled motorized vehicle comprising two rear steering wheels making it possible to reduce the steering of the vehicle during a parking maneuver in limited space and a control unit able to control a steering angle. rear wheels depending on the speed of the vehicle and a steering setpoint applied to a steering member.

Conformément à l'invention, le véhicule se caractérise en ce qu'il comporte sur chacun de ses flancs, au moins un capteur latéral d'environnement apte à mesurer la distance entre un obstacle et le véhicule, l'unité de commande étant configurée pour modifier la consigne d'angle de braquage des roues arrière et donc le rayon de braquage global du véhicule en fonction de la distance mesurée. According to the invention, the vehicle is characterized in that it comprises on each of its flanks, at least one lateral environmental sensor capable of measuring the distance between an obstacle and the vehicle, the control unit being configured to modify the setpoint of steering angle of the rear wheels and thus the overall turning circle of the vehicle according to the distance measured.

Autrement dit, lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à une valeur de seuil prédéterminée, et qu'aucun obstacle n'est présent dans le champ de visée des différents capteurs latéraux d'environnement, l'unité de commande permet de piloter l'angle de braquage des roues arrière directrices selon un fonctionnement essentiellement dépendant du mouvement de l'organe de direction. En revanche, lorsqu'un obstacle apparaît dans le champ de visée de l'un des capteurs, et notamment du côté vers lequel se déplace le véhicule, l'unité de commande peut modifier automatiquement la consigne de l'angle de braquage de ses roues arrière pour conserver une distance minimale vis-à-vis des obstacles détectés. In other words, when the speed of the vehicle is less than a predetermined threshold value, and no obstacle is present in the field of view of the various environmental side sensors, the control unit can control the angle turning the steering rear wheels according to an operation essentially dependent on the movement of the steering member. On the other hand, when an obstacle appears in the field of view of one of the sensors, and in particular on the side towards which the vehicle moves, the control unit can automatically modify the setpoint of the steering angle of its wheels. back to maintain a minimum distance from the detected obstacles.

Une telle mesure de la distance latérale entre un obstacle et le véhicule peut être réalisée à la fois en marche avant, pour permettre la sortie d'un véhicule de sa place de stationnement, et en marche arrière, pour permettre au véhicule de se positionner sur une place de stationnement. De tels capteurs aptes à mesurer une distance peuvent se présenter de différentes manières, et notamment sous la forme de capteurs couramment utilisés pour les systèmes d'aide au recul comprenant chacun un émetteur et un récepteur 2916721 -3- de type ultrasonore. Ils peuvent également se présenter sous la forme d'un système optique ou d'une caméra notamment. Such a measure of the lateral distance between an obstacle and the vehicle can be carried out both forward, to allow the exit of a vehicle from its parking space, and in reverse, to allow the vehicle to position itself on a parking space. Such sensors capable of measuring a distance can be presented in different ways, and especially in the form of sensors commonly used for back-up systems each comprising a transmitter and an ultrasonic-type receiver. They can also be in the form of an optical system or a camera in particular.

Avantageusement, le véhicule peut comporter sur chacun de ses flancs trois capteurs 5 latéraux d'environnement. Ainsi, un premier capteur latéral d'environnement peut être positionné au niveau de l'extrémité avant latérale du véhicule, un second capteur latéral d'environnement au niveau d'une zone centrale du véhicule, et un troisième capteur latéral d'environnement au niveau d'une extrémité arrière latérale du véhicule. Advantageously, the vehicle may have on each of its flanks three lateral environmental sensors. Thus, a first environmental side sensor can be positioned at the lateral front end of the vehicle, a second side environmental sensor at a central area of the vehicle, and a third side environmental sensor at a lateral rear end of the vehicle.

10 En pratique, le véhicule peut comporter des moyens aptes à générer une information sensitive sonore, visuelle ou vibratoire lorsque la distance entre l'obstacle et le véhicule est inférieure à une valeur prédéterminée. Cette information est alors perceptible par le conducteur du véhicule. In practice, the vehicle may comprise means capable of generating sound acoustic, visual or vibratory information when the distance between the obstacle and the vehicle is less than a predetermined value. This information is then perceptible by the driver of the vehicle.

15 En d'autres termes, le conducteur du véhicule peut être averti de la présence d'un obstacle dans le champ de visée des capteurs latéraux, et une modification automatique de l'angle de braquage des roues arrière peut être commandée. Ces informations peuvent s'effectuer au moyen d'un buzzer ou haut-parleur émettant un signal sonore dont la fréquence est fonction de la distance. L'information peut également être de type visuelle, 20 et être générée par une pluralité de diodes électroluminescentes dont le nombre ou la couleur d'éclairement est variable. Par ailleurs, une vibration du volant ou du siège conducteur peut être également générée de manière à avertir le conducteur du véhicule qu'un obstacle est détecté latéralement. In other words, the driver of the vehicle can be warned of the presence of an obstacle in the field of view of the side sensors, and an automatic modification of the steering angle of the rear wheels can be controlled. This information can be made by means of a buzzer or loudspeaker emitting a sound signal whose frequency is a function of distance. The information may also be of the visual type, and be generated by a plurality of light emitting diodes whose number or color of illumination is variable. In addition, a vibration of the steering wheel or the driver's seat can also be generated so as to warn the driver of the vehicle that an obstacle is detected laterally.

25 Selon un mode de réalisation particulier, le véhicule peut comporter des moyens aptes à générer une action de résistance au déplacement de l'organe de direction. According to a particular embodiment, the vehicle may comprise means capable of generating an action of resistance to displacement of the steering member.

En effet, si à un instant donné, les mesures de distance latérale font apparaître un risque de collision avec un obstacle latéral, une résistance, voire un blocage de l'organe 30 de direction peut être généré par l'unité de commande et transmise aux moyens. Cette action de résistance peut être réalisée sur un organe de type volant en générant un couple résistant à sa libre rotation. Ces moyens aptes à générer l'action de résistance peuvent notamment être réalisés sur les directions de véhicules assistés électriquement. - 4 Avantageusement, le véhicule peut comporter des moyens de freinage automatique aptes à le ralentir lorsque la distance mesurée par les capteurs est inférieure à une valeur prédéterminée. Autrement dit, lorsqu'un obstacle est détecté à proximité d'un flanc latéral du véhicule, des moyens de freinage sont commandés pour ralentir, voire stopper le véhicule. De cette manière, une collision peut être évitée automatiquement entre l'obstacle et le véhicule sans intervention nécessaire de la part du conducteur. 10 Selon un premier mode de réalisation, des moyens de freinage peuvent piloter le système de freinage des roues du véhicule. De cette manière, on utilise le dispositif de freinage préexistant sur le véhicule, au niveau de chacune des roues tel que notamment un ensemble disque/plaquettes. La pédale de frein peut être actionnée simultanément de 15 manière à avertir le conducteur du véhicule qu'une action est réalisée sur le système de freinage. Ainsi, il est informé que la décélération, voire l'arrêt du véhicule, est dû à une action sur le système de freinage et non à une collision avec un obstacle. Indeed, if at a given instant, the lateral distance measurements show a risk of collision with a lateral obstacle, a resistance, or even a blockage of the steering member 30 can be generated by the control unit and transmitted to the means. This resistance action can be performed on a flywheel member by generating a torque resistant to its free rotation. These means capable of generating the resistance action can in particular be performed on the directions of electrically assisted vehicles. Advantageously, the vehicle may comprise automatic braking means capable of slowing it down when the distance measured by the sensors is less than a predetermined value. In other words, when an obstacle is detected near a sidewall of the vehicle, braking means are controlled to slow down or stop the vehicle. In this way, a collision can be automatically avoided between the obstacle and the vehicle without any necessary intervention on the part of the driver. According to a first embodiment, braking means can control the braking system of the wheels of the vehicle. In this way, the pre-existing braking device on the vehicle is used, at each of the wheels such as in particular a disk / wafer assembly. The brake pedal can be actuated simultaneously so as to warn the driver of the vehicle that action is being taken on the braking system. Thus, it is informed that the deceleration or stopping of the vehicle is due to an action on the braking system and not to a collision with an obstacle.

Selon un second mode de réalisation, les moyens de freinage peuvent piloter le frein 20 moteur du véhicule. Ainsi, la pédale d'accélérateur peut être rendue inopérante et la décélération commandée quelle que soit la position de la pédale d'accélérateur. Par ailleurs, lorsque le frein moteur n'est pas suffisant et que la distance mesurée décroît encore, le système de freinage des roues du véhicule peut être déclenché. According to a second embodiment, the braking means can control the motor brake of the vehicle. Thus, the accelerator pedal can be rendered inoperative and the deceleration controlled regardless of the position of the accelerator pedal. Furthermore, when the engine brake is not sufficient and the measured distance decreases further, the brake system of the vehicle wheels can be triggered.

25 DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES La manière de réaliser l'invention et les avantages qui en découlent, ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif mais non limitatif, à l'appui des figures annexées dans lesquelles : ^ La figure 1 est une vue de dessus représentative de différentes trajectoires de 30 véhicules ^ la figure 2 est une vue de dessus schématique d'un véhicule motorisé, conforme à l'invention 2916721 -5 MANIERE DE DECRIRE L'INVENTION Comme déjà évoqué, l'invention concerne un véhicule motorisé tel que représenté à la figure 1. Un tel véhicule (1) comporte quatre roues, et notamment deux roues arrière directrices (2,3) permettant, lorsque nécessaire, de réduire le rayon de braquage du 5 véhicule pour faciliter son stationnement lorsque l'espace environnant est limité. SUMMARY DESCRIPTION OF THE FIGURES The manner of carrying out the invention and the advantages which result therefrom will emerge from the description of the embodiment which follows, given by way of indication but not by way of limitation, in support of the appended figures in which: Figure 1 is a top view representative of different vehicle paths; Figure 2 is a schematic top view of a motor vehicle according to the invention. The invention relates to a motor vehicle as shown in FIG. 1. Such a vehicle (1) comprises four wheels, and in particular two rear guide wheels (2, 3) making it possible, when necessary, to reduce the turning circle of the vehicle for facilitate parking when the surrounding area is limited.

Tel que représenté, différentes trajectoires (20, 21, 22) peuvent être réalisées lors d'un déplacement en marche arrière pour positionner le véhicule sur une place de stationnement. Ainsi, lorsque qu'aucune consigne n'est envoyée aux roues arrière, le véhicule (1) décrit la trajectoire (20). Une telle trajectoire (20) peut cependant nécessiter des opérations de manoeuvre supplémentaires de manière à stationner le véhicule (1) parallèlement par rapport à un trottoir. 15 Par ailleurs, et tel que représenté par la trajectoire (22), lorsqu'on commande le braquage des roues arrière de manière symétrique par rapport aux roues avant de façon à réduire au minimum le rayon de braquage du véhicule (1), une collision peut se produire l'arrête du véhicule voisin (23). Ainsi, le dispositif d'assistance à la conduite selon l'invention permet de décrire une courbe optimisée (21) de manière à éviter tout risque de collision tout permettant une réduction du rayon de braquage global du véhicule. As shown, different paths (20, 21, 22) can be made during a reverse movement to position the vehicle on a parking space. Thus, when no setpoint is sent to the rear wheels, the vehicle (1) describes the trajectory (20). Such a path (20) may, however, require additional maneuvering operations so as to park the vehicle (1) parallel to a sidewalk. Furthermore, and as represented by the trajectory (22), when the steering of the rear wheels is controlled symmetrically with respect to the front wheels so as to minimize the steering radius of the vehicle (1), a collision may occur the stop of the neighboring vehicle (23). Thus, the driving assistance device according to the invention makes it possible to describe an optimized curve (21) so as to avoid any risk of collision while allowing a reduction in the overall turning radius of the vehicle.

25 Pour ce faire, et tel que représenté à la figure 2, une unité de commande (4) pilote l'angle de braquage des roues arrière (2,3) en fonction de plusieurs paramètres et notamment de la vitesse du véhicule, d'une consigne de braquage générée par un organe de direction (5) et d'une information relative à la distance mesurée par au moins un capteur latéral d'environnement (8,9) équipant respectivement chacun des flancs (6,7) du 30 véhicule. To do this, and as shown in FIG. 2, a control unit (4) controls the steering angle of the rear wheels (2, 3) as a function of several parameters, and in particular of the speed of the vehicle, of a steering setpoint generated by a steering member (5) and information relating to the distance measured by at least one lateral environmental sensor (8,9) respectively equipping each of the vehicle sidewalls (6, 7). .

Tel que représenté, chacun des flancs (6,7) peut comporter trois capteurs latéraux d'environnement (8,9). De cette manière, la présence d'un obstacle (10) peut être détectée 20 2916721 -6- aussi bien à l'avant, au milieu ou à l'arrière du véhicule au niveau des flancs du véhicule (1). As shown, each of the sidewalls (6, 7) may comprise three lateral environmental sensors (8, 9). In this way, the presence of an obstacle (10) can be detected either in front, in the middle or at the rear of the vehicle at the sides of the vehicle (1).

Ainsi, lorsque la distance mesurée par les capteurs décroît, une action sur l'angle de 5 braquage des roues arrière directrices (2,3), peut être pilotée par l'unité de commande (4). De cette manière, il possible d'attendre que l'obstacle ne soit plus dans la trajectoire présentant le plus faible rayon de braquage pour commander le braquage des roues arrière. Les roues arrière directrices sont alors pivotées de manière symétrique par rapport aux roues avant ce qui a pour effet de réduire instantanément le rayon de braquage global 10 du véhicule. La trajectoire du véhicule est donc optimisée pour permettre le stationnement d'un véhicule avec un rayon de braquage le plus faible possible en évitant la collision avec un obstacle situé latéralement par rapport au véhicule. Thus, when the distance measured by the sensors decreases, an action on the steering angle of the leading rear wheels (2, 3) can be controlled by the control unit (4). In this way, it is possible to wait until the obstacle is no longer in the path having the smallest turning radius to control the turning of the rear wheels. The steering rear wheels are then rotated symmetrically with respect to the front wheels which has the effect of instantly reducing the overall turning radius of the vehicle. The trajectory of the vehicle is optimized to allow the parking of a vehicle with a turning radius as low as possible by avoiding collision with an obstacle located laterally relative to the vehicle.

Par ailleurs, des moyens d'alerte (11) permettent d'informer le conducteur du véhicule d'un risque de collision lorsque la distance mesurée par les capteurs entre le véhicule et l'obstacle (10) est inférieure à une valeur de seuil prédéterminée. Furthermore, warning means (11) make it possible to inform the driver of the vehicle of a risk of collision when the distance measured by the sensors between the vehicle and the obstacle (10) is less than a predetermined threshold value. .

Par ailleurs, l'unité de commande (4) peut également agir sur l'une ou l'autre des pédales de frein (12) et d'accélérateur (13) du véhicule, de manière à ralentir ou 20 immobiliser le véhicule en cas d'urgence. Furthermore, the control unit (4) can also act on one or the other of the brake pedals (12) and accelerator (13) of the vehicle, so as to slow down or immobilize the vehicle in case emergency.

Il ressort de ce qui précède qu'un véhicule motorisé conforme à l'invention présente de multiples avantages, et notamment : ^ il permet d'éviter un accident lors des manoeuvres de stationnement en espace 25 limité ; ^ il peut être aisément couplé à un système de stationnement automatique pilotant la consigne de braquage appliquée sur l'organe de direction ; ^ il ne nécessite aucune modification structurelle d'un véhicule équipé de roues directrices arrière. It follows from the foregoing that a motorized vehicle according to the invention has many advantages, and in particular: it makes it possible to avoid an accident during parking maneuvers in limited space; it can easily be coupled to an automatic parking system controlling the steering setpoint applied to the steering member; it does not require any structural modification of a vehicle equipped with rear steering wheels.

Claims

A four-wheel motor vehicle (1) having two rear guide wheels (2, 3) for reducing the turning radius of said vehicle (1) during a parking maneuver in limited space and a control unit (4) adapted to control a steering angle of said rear wheels (2, 3) as a function of the speed of the vehicle and a steering setpoint applied to a steering member (5), characterized in that it comprises on each of its flanks (6, 7) at least one environmental side sensor (8, 9) adapted to measure the distance between an obstacle (10) and said vehicle (1), the control unit (4) being configured to control the steering angle of the rear wheels (2, 3) according to said distance.

2. Vehicle according to claim 1, characterized in that it comprises on each of its flanks (6, 7) three side environmental sensors (8, 9).

3. Vehicle according to claim 1, characterized in that it comprises alert means (11) capable of generating a sensitive, sound, visual or vibratory information to the driver of the vehicle when the distance between said obstacle (10) and said vehicle (11) is less than a predetermined value.

4. Vehicle according to claim 1, characterized in that it comprises means adapted to generate a displacement resistance action of the steering member (5).

5. Vehicle according to claim 1, characterized in that it comprises braking means adapted to slow the vehicle (1) when the distance is less than a predetermined value.

6. Vehicle according to claim 5, characterized in that the braking means control the braking system of the vehicle wheels.

7. Vehicle according to claim 5, characterized in that the braking means control the engine brake of the vehicle. 20 30