FR2983308A1

FR2983308A1 - Procede de commande d'un actionneur a partir des variations du temps de parcours de signal fourni par un capteur a ultrasons

Info

Publication number: FR2983308A1
Application number: FR1261268A
Authority: FR
Inventors: Andreas Eisele
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2013-05-31
Anticipated expiration: 2032-11-27
Also published as: DE102011087347B4; DE102011087347A1; GB2498833B; FR2983308B1; GB2498833A; GB201221465D0

Abstract

Procédé pour un système d'assistance de véhicule comportant au moins un capteur à ultrasons, émettant et recevant des signaux d'ultrasons dépendant d'au moins une condition de fonctionnement, et un appareil de commande calculant la distance des objets dans l'environnement du véhicule à partir des temps de parcours des signaux d'ultrasons réfléchis. L'appareil de commande compare les variations des temps de parcours des signaux à des variations de temps de parcours des signaux enregistrés, et en cas de concordance avec au moins un temps de parcours de signal mémorisé, il commande au moins un actionneur.

Description

3Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé pour un système d'assistance de véhicule comportant au moins un capteur à ultrasons émettant et recevant des signaux d'ultrasons dépendant d'au moins une condition de fonctionnement, et un appareil de commande calculant la distance des objets dans l'environnement du véhicule à partir des temps de parcours des signaux d'ultrasons réfléchis. L'invention se rapporte également à un dispositif d'aide au stationnement d'un véhicule comportant au moins un capteur à ul- trasons émettant et recevant des signaux d'ultrasons en fonction d'au moins une condition de fonctionnement, et un appareil de commande utilisant les temps de parcours des signaux d'ultrasons réfléchis pour calculer la distance des objets situés dans l'environnement du véhicule. Etat de la technique Selon le document DE 10 2008 025 669 A1, on connaît un procédé et un dispositif d'actionnement d'une installation de fermeture d'un véhicule. A l'aide de différents capteurs du véhicule, on détermine l'approche potentielle des occupants du véhicule. En présence d'un occupant potentiel du véhicule, on ouvre une portière, une portière coulissante ou un volet du véhicule si l'on détecte la réponse de l'occupant potentiel du véhicule. Suivant le mode de réalisation, la portière du véhicule est ouverte complètement par un actionneur ou n'est ouverte que de manière limitée pour pouvoir être ouverte par exemple par le coude du potentiel occupant du véhicule.

Le document DE 10 2004 005 225 A 1 décrit un procédé et un dispositif d'avertissement du conducteur contre l'ouverture d'une portière. Pour détecter des obstacles dans la plage de l'ouverture, le système d'assistance de conduite peut utiliser un capteur à ultrasons existant.

Selon le document DE 10 2006 001 666 A1, on connaît un procédé et un dispositif de commande des volets de fermeture, notamment du couvercle de coffre à actionnement automatique pour un véhicule. Les inconvénients dans la plage d'ouverture sont par exemple saisis par les capteurs capacitifs. La fermeture d'un volet peut être de- mandée par un geste et la saisie utilisera entre autres, des capteurs à ultrasons. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un procédé pour un système d'assistance de véhicule comportant au moins un capteur à ultrasons, émettant et recevant des signaux d'ultrasons dépendant d'au moins une condition de fonctionnement, et un appareil de commande calculant la distance des objets dans l'environnement du véhicule à partir des temps de parcours des signaux d'ultrasons réfléchis.

L'appareil de commande compare les variations des temps de parcours des signaux à des variations de temps de parcours des signaux enregistrés, et en cas de concordance avec au moins un temps de parcours de signal mémorisé, il commande au moins un actionneur. Le procédé selon l'invention a l'avantage que par la com- as paraison des variations de temps de parcours des signaux pour au moins un capteur à ultrasons d'un véhicule, et des variations de temps de parcours appropriées de signal, on détecte une concordance et avantageusement, on associe une variation périodique alternée de temps de parcours de signal à un mouvement de va-et-vient d'un objet comme 20 geste d'une personne située dans l'environnement du véhicule et en fonction du geste, on commande au moins un actionneur. Une variation périodique alternée du temps de parcours du signal est par exemple la distance entre un objet situé dans la plage de saisie d'au moins un capteur à ultrasons d'un véhicule et au moins 25 cette variation de temps de parcours de signal est enregistrée dans une mémoire de l'appareil de commande. L'actionneur est par exemple un élément de fermeture servant à ouvrir et/ou à fermer le volet arrière (coffre) du véhicule. De manière avantageuse, l'exploitation des données four- 30 nies par un capteur à ultrasons, indépendamment des données de cap- teur provenant d'autres capteurs à ultrasons, se fait par exemple par le filtrage des données de capteur. Pour cela, on peut utiliser les données de différents capteurs à ultrasons pour commander différents actionneurs. Ainsi, une personne qui se trouve dans l'environnement du véhi- 35 cule peut commander différents actionneurs par un geste qu'elle effectue dans la plage de saisie des capteurs à ultrasons associés à certains actionneurs. Une personne dans l'environnement du véhicule peut par exemple, par un geste sur le côté gauche ou le côté droit du véhicule, agir sur le capteur à ultrasons installé dans le pare-choc du véhi- cule pour ouvrir la portière gauche ou droite du véhicule ou/et la fermer ; par le même geste dans la plage de saisie des capteurs à ultrasons situés au milieu du pare-choc, elle pourra ouvrir le coffre. Selon un autre développement, les données des autres capteurs à ultrasons peuvent être utilisées par exemple sous la forme d'échos croisés pour calculer les variations de temps de parcours du signal ; ainsi, de façon avantageuse, on pourra reconnaître des gestes exécutés dans la plage de saisie de plusieurs capteurs à ultrasons. Selon un autre mode de réalisation, l'utilisateur peut faire des gestes pour commander librement au moins un actionneur du véhicule. On aug- es mente ainsi le confort d'utilisation pour l'utilisateur car il pourra choisir des mouvements qui lui sont les plus habituels. La libre fixation des gestes permet selon un autre mode de réalisation à la personne située dans la plage de saisie, de commander n'importe quel capteur à ultrasons associé à un actionneur déter- 20 miné pour le commander. A l'aide par exemple d'une clé radio que la personne porte dans l'environnement du véhicule ou avec d'autres capteurs du véhicule tels que par exemple une caméra vidéo, l'appareil de commande reconnaît que le conducteur se tient à proximité du véhicule. De façon avan- 25 tageuse, la comparaison des variations des temps de parcours du signal ne sont faites que si le conducteur se tient à proximité. On évite dans ces conditions par exemple que la batterie du véhicule, à l'état arrêté, ne se vide et ne permette plus le redémarrage du véhicule. En plus, on peut vérifier d'autres conditions de fonctionnement telles que par 30 exemple l'arrêt du moteur du véhicule. Pour détecter plus précisément les gestes, à côté du capteur à ultrasons, on peut utiliser une caméra équipant le véhicule. Pour permettre une détection fiable par la caméra dans de mauvaises conditions d'éclairage, par exemple dans le cas d'une caméra de recul, on 35 peut utiliser une source lumineuse supplémentaire. Comme source lu- mineuse supplémentaire, on utilise une diode LED émettant de la lumière dans la plage visible, une diode LED infrarouge et/ou l'éclairage de la plaque d'immatriculation du véhicule. Le dispositif selon l'invention s'applique tant dans la di- rection arrière que la direction avant du véhicule. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de procédé pour un système d'assistance de véhicule et un dispositif pour un système d'assistance de véhicule représentés dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'état de la technique pour déterminer des objets, la figure 2a est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation de l'invention pour saisir des modifications de temps de parcours de signal d'au moins un capteur à ultrasons, la figure 2b est une représentation schématique d'un second mode de réalisation de l'invention pour saisir des variations de temps de parcours de signal d'au moins un capteur à ultrasons, la figure 2c est une représentation schématique d'un troisième mode de réalisation de l'invention pour saisir des variations de temps de parcours de signal d'au moins un capteur à ultrasons, la figure 3 est un schéma d'un exemple pour le mouvement d'un objet servant de base au procédé de l'invention, la figure 4a est une représentation schématique d'un exemple de courbe de signal comme base du procédé de l'invention selon lequel un objet se déplace dans le temps de façon limitée, sensiblement à la même fréquence et à la même amplitude dans la plage de saisie le long de l'axe du véhicule, la figure 4b est une représentation schématique d'un exemple de courbe de signal comme base du procédé de l'invention selon lequel un objet se déplace tout d'abord sensiblement à la même fréquence et à la même amplitude puis avec une amplitude variable dans la plage de saisie de long de l'axe du véhicule, la figure 4c est une représentation schématique d'un exemple de courbe de signal comme base du procédé de l'invention selon lequel un objet se déplace entre une seconde zone non saisie et une première zone saisie, transversalement à l'axe du véhicule, la figure 5 est une représentation schématique d'un mode de réali- sation du dispositif de l'invention avec un objet se déplaçant entre une seconde zone saisie et une première zone saisie, transversalement à l'axe du véhicule. Dans les différentes figures, on utilisera les mêmes réfé- rences pour désigner les mêmes éléments. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un mode de réalisation d'un dispositif pour déterminer des objets selon l'état de la technique. Un véhicule (101) comporte au moins un appareil de commande (102). L'appareil de commande (102) reçoit les données d'au moins un capteur (104). D'autres capteurs (104 (1), 104 (2), ... 104 (n)) peuvent être prévus. Les données des capteurs sont transmises à l'appareil de commande (102) directement par une interface ou en variante par l'intermédiaire d'un système de Bus tel que par exemple un Bus-CAN. L'appareil de commande comporte au moins une mémoire (106) pour enregistrer et traiter les données des capteurs, les données de fonctionnement cinématiques et les données du véhicule. L'appareil de commande (102) gère au moins un actionneur (103). D'autres actionneurs (103 (1), 103 (2), ... (103 (m)) peuvent par exemple être le dé- marreur ou un élément de fermeture. Le véhicule (101) ou l'appareil de commande (102) peuvent comporter d'autres interfaces (107), par exemple pour l'interaction avec le conducteur sous la forme de requête et d'indication. Le dispositif représenté à la figure 2a comporte un pre- mier mode de réalisation représenté de façon simplifiée en vue de des- sus d'un capteur à ultrasons (4 (1)) avec un angle d'ouverture acoustique (8 (1)). Les distances dmin et dm correspondent à l'intervalle de détection minimum ou maximum du capteur à ultrasons (4 (1)) ; cela correspond à la distance minimale ou à la distance maximale d'un objet par rapport au capteur à ultrasons (4 (1)) permettant avec les signaux réfléchis de calculer correctement la distance de l'objet. A l'aide d'un capteur à ultrasons (4 (1)), on peut détecter les objets. Pour cela, le capteur (4 (1)) émet des signaux et reçoit les si- gnaux en retour pour calculer à partir des temps de parcours, les dis- tances et les coordonnées spatiales des objets. Les signaux émis sont représentés à la figure 2a comme des demi-ondes (5 (1)). Une première zone (6) est limitée par la distance mini- male dmin et une distance (db) enregistrée dans la mémoire (106) de l'appareil de commande (102). Une seconde zone (7) est extérieure à la distance maximale de détection. Les zones (6) et (7) permettent par exemple de fixer les plages dans lesquelles les temps de parcours des signaux sont pris en compte. Selon un second mode de réalisation présenté à la figure 2b, on délimite une première zone (6) également par la distance mini- male dmin et une distance (db) enregistrée dans la mémoire (106) de l'appareil de commande (102). Une seconde zone (7) est extérieure à l'angle d'ouverture du capteur à ultrasons (4 (1)), c'est-à-dire qu'un objet situé dans la seconde zone (7) ne sera pas détecté par le capteur à ultrasons (4 (1)). La figure 2c montre un troisième mode de réalisation selon lequel une première zone (6) est fixée par la distance minimale de détection dmin du capteur à ultrasons (4 (1)) et par la distance (db) enregistrée en mémoire dans l'appareil de commande ; la distance enregis- trée est inférieure à la distance maximale dm. La seconde zone (7) est sensiblement délimitée par la distance de l'objet dob; par rapport au véhicule et par une valeur enregistrée dans la mémoire (106) de l'appareil de commande (102). Cette valeur peut être la distance absolue par rapport au capteur à ultrasons (4 (1)). En variante, la valeur peut par exemple représenter une largeur de plage de sorte que la plage sera li- mitée par la distance de détection minimale dmin du capteur à ultrasons (4 (1)) et par la somme de la distance de l'objet dob; par rapport au véhicule et de la valeur enregistrée dans la mémoire (106) de l'appareil de commande (102).

La figure 3 montre un mode de réalisation avec deux plages combinées (6) et (7). Un appareil de commande (1) d'un véhicule (9) est équipé d'un capteur à ultrasons (4). Le capteur à ultrasons est avantageusement un capteur à ultrasons existant déjà dans le système d'aide au stationnement. En fonction d'autres conditions de fonctionnement, on calcule la distance dot); par rapport aux objets (10) dans l'environnement du véhicule (9). Pour cela, le capteur à ultrasons (4) émet des signaux. A partir des signaux reçus, l'appareil de commande (1) calcule la distance dot); des objets (10). L'appareil de commande (1) compare les variations des temps de parcours des signaux en fonction du temps avant variations de temps de parcours enregistrées dans l'appareil de commande (1). En cas de concordance, on commande au moins un actionneur. A l'aide des plages (6) et (7), on peut par exemple déter- miner les plages dans lesquelles il faut tenir compte des variations de temps de parcours du signal. C'est ainsi que par exemple on pourra ignorer le mouvement oscillant dans un sens et dans l'autre d'un objet sans variation des plages (6) et (7), avec une faible amplitude constituant un geste.

La figure 3 détecte par exemple l'oscillation d'un objet (10) suivant l'axe du véhicule. En position de repos, l'objet (10) est dans la seconde plage (7). Le mouvement de l'objet dans la direction de l'axe du véhicule fait qu'il se trouve tout d'abord dans la seconde zone (7) pour se déplacer ensuite par exemple en direction du véhicule (9). De ce fait, l'objet ne se trouve plus dans la seconde zone (7) mais seulement dans la première zone (6). Pour un mouvement consécutif dans la direction opposée à celle du véhicule, l'objet passe dans la seconde zone (7) avant de revenir et de se trouver seulement dans la première zone (6). L'appareil de commande (1) compare les variations de temps de par- cours du signal aux variations de temps de parcours du signal enregis- trées dans l'appareil de commande (1). Les figures 4a, 4b et 4c sont des diagrammes représen- tant sur l'axe vertical les distances calculées dot); d'un objet entre une distance de détection minimale dmin et une distance de détection maxi- male dm du capteur à ultrasons en fonction du temps. On a également représenté la première zone (6) et la seconde zone (7). Les diagrammes représentent une courbe de signal, calculée, possible, des distances des objets dans l'environnement du véhicule en fonction du temps. Sur l'axe du temps, on a deux repères (tl, t2) qui indiquent la plage dans laquelle l'appareil de commande peut reconnaître une concordance avec les courbes de signaux enregistrées dans cet appareil de commande. Les diagrammes des figures 4a et 4b représentent une courbe possible de signal lorsqu'un objet (10) se déplace par exemple comme représenté à la figure 3. La courbe du signal dans le diagramme de la figure 4a montre qu'à l'intérieur des deux repères de temps, on a par exemple une triple oscillation vers l'avant et vers l'arrière de l'objet (10) de long de l'axe du véhicule. Le diagramme montre qu'une seconde zone (7) est délimi- tée pratiquement symétriquement par rapport à la distance de l'objet dot); par rapport au véhicule et aux dimensions de l'objet. Le débatte- ment maximum de l'objet se situe dans une première plage (6) délimitée par exemple par la première distance de détection minimale ou maximale ciain ou dm. Le diagramme de la figure 4b montre par exemple une double oscillation vers l'avant dans la direction du véhicule suivie par un retour simple de l'objet (10) dans la direction de l'axe du véhi- cule. Dans ce cas, on a une première zone (6) et une seconde zone (7) traversées par le mouvement du signal. Le diagramme de la figure 4c montre une courbe possible du signal produit lorsqu'un objet issu d'une zone non détectée par le capteur à ultrasons pénètre dans la zone de l'angle d'ouverture du cap- teur à ultrasons. Une première plage (6) est délimitée par la distance de détection minimale ciain et par une valeur enregistrée dans l'appareil de commande. Une seconde zone (7) est extérieure à la distance maximale de détection dm et/ou à l'extérieur de l'angle d'ouverture du capteur à ultrasons. Une telle courbe de signal est par exemple générée par un mouvement transversal à l'axe du véhicule. La figure 5 montre un mode de réalisation possible de l'invention en vue de dessus et avec une représentation qui n'est pas à l'échelle. Le pare-choc arrière (12) du véhicule est équipé de quatre cap- teurs à ultrasons (4 (1) ... (4 (4)). Ces capteurs ont un angle d'ouverture spécifique, par exemple le capteur (4 (3)) a un angle d'ouverture (8 (3)) ; il émet et reçoit des signaux d'ultrasons (5 (3)). Pour les autres capteurs, la représentation a été supprimée pour ne pas compliquer le dessin.

A la figure 5, une personne (11) se trouve dans l'environnement du véhicule ; elle a un objet (10) dans la main droite devant le pare-choc. A l'aide par exemple d'une clé radio que la personne qui se trouve dans l'environnement du véhicule porte sur elle ou par d'autres capteurs du véhicule tels que par exemple une caméra vi- déo, l'appareil de commande reconnaît qu'il s'agit par exemple d'un conducteur qui se tient à proximité du véhicule. En plus, on peut vérifier d'autres conditionnements de fonctionnement tels que par exemple l'arrêt du moteur. Les capteurs à ultrasons (4 (1) ... (4 (4)) émettent des signaux à ultrasons et transmettent les temps de parcours mesurés par au moins une interface (3) à l'appareil de commande (1). Selon la figure 5, l'objet (10) est déplacé transversalement à l'axe du véhicule par la personne (11) qui se trouve dans l'environnement du véhicule. Ce mouvement génère une courbe de signal comme celle apparaissant particulièrement à la figure 4c.

L'appareil de commande (1) commande au moins un actionneur (13) par l'interface (3) si par exemple, une variation de temps de parcours de signal a été détectée et qui correspond à une variation de temps de parcours de signal enregistrée dans la mémoire (2) de l'appareil de commande (1).

L'actionneur (13) commande par exemple un élément de fermeture d'un volet arrière, le capot du moteur, une portière, un toit ouvrant et/ou des éléments hydrauliques.30 NOMENCLATURE 3 Interface 4 Capteur à ultrasons 5 Demi-onde 6 Première plage 7 Seconde plage 8 Angle d'ouverture acoustique 9 Véhicule 10 Objet 11 Personne 12 Pare-choc arrière 13 Actionneur 101 Véhicule 102 Appareil de commande 103 Actionneur 104 Capteur 106 Mémoire dmin Distance minimale dmax Distance maximale db Distance en mémoire dobj Distance de l'objet25

Claims

REVENDICATIONS1°) Procédé pour un système d'assistance de véhicule comportant au moins un capteur à ultrasons, émettant et recevant des signaux d'ultrasons dépendant d'au moins une condition de fonctionnement, et un appareil de commande calculant la distance des objets dans l'environnement du véhicule, à partir des temps de parcours des signaux d'ultrasons réfléchis, procédé caractérisé en ce que l'appareil de commande compare les variations des temps de par- cours des signaux à des variations de temps de parcours des si- gnaux enregistrés, et en cas de concordance avec au moins un temps de parcours de signal mémorisé, il commande au moins un actionneur. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on compare les variations des temps de parcours de signaux aux variations de temps de parcours mémorisées si la distance de l'objet dans l'environnement du véhicule se situe pendant des variations des temps de parcours sensiblement dans la première zone et qu'une autre zone de l'objet correspond sensiblement à la seconde zone dans l'environnement du véhicule. 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les variations des temps de parcours du signal correspondent à une succession de variations de temps de parcours de signal enregistrées dans l'appareil de commande. 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les variations des temps de parcours du signal correspondent principalement à une succession périodique avec une fréquence enregistrée dans l'appareil de commande et/ou une courbe de signal enregistrée dans l'appareil de commande.5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première plage est définie par la distance de détection minimale du capteur à ultrasons et par la distance maximale enregistrée dans l'appareil de commande par rapport au capteur à ultrasons et la se- conde plage est au-delà de la distance de détection maximale et/ou de l'angle d'ouverture du capteur à ultrasons. 6°) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première plage est définie par la distance de détection minimale du capteur à ultrasons et une distance maximale enregistrée dans l'appareil de commande et la seconde plage est délimitée par sensiblement la distance de l'objet par rapport au véhicule au début de la suite périodique et/ou de la courbe de signal enregistrée. 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' à une variation de temps de parcours de signal enregistrée, on associe un geste d'une personne qui se trouve dans l'environnement du véhi- cule. 8°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le geste de la personne dans l'environnement du véhicule consiste en un mouvement de va-et-vient de l'objet perpendiculairement, longitudinalement et/ou en diagonale par rapport à la direction de détection du capteur à ultrasons. 9°) Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que pour une détection plus précise des gestes à côté du capteur à ultrasons, on peut également utiliser une caméra équipant le véhicule.3510°) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que pour une détection plus précise des gestes dans de mauvaises conditions de lumière, à côté du capteur à ultrasons et de la caméra installée sur le véhicule, on utilise une source lumineuse supplémentaire. 11°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la caméra est une caméra de recul et la source lumineuse supplémen- taire est une diode LED qui émet de la lumière dans le domaine visible ou une diode LED-infrarouge. 12°) Dispositif d'aide au stationnement d'un véhicule comportant au moins un capteur à ultrasons, émettant et recevant des signaux d'ultrasons en fonction d'au moins une condition de fonctionnement, et un appareil de commande utilisant les temps de parcours des signaux d'ultrasons réfléchis pour calculer la distance des objets situés dans l'environnement du véhicule. 13°) Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'appareil de commande compare les variations de temps de parcours du signal à des variations de temps de parcours en mémoire et en cas de concordance avec au moins une variation de temps de parcours en- registrée, il commande au moins un actionneur qui est un élément de fermeture du couvercle du coffre et/ou d'au moins une portière du véhicule. 14°) Produit programme d'ordinateur avec des codes programme pour exécuter toutes les étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 11, lorsque le programme d'ordinateur est appliqué par un ordinateur ou une unité de calcul correspondante. 15°) Produit programme d'ordinateur avec des codes programme enre- gistrés sur un support de données lisibles par un ordinateur pour exé-cuter toutes les étapes du procédé selon les revendications 1 à 11 lorsque le programme d'ordinateur selon la figure 14 est appliqué par un ordinateur ou une unité de calcul appropriée.5