FR2994154A1

FR2994154A1 - Installation de securite de vehicule automobile

Info

Publication number: FR2994154A1
Application number: FR1357508A
Authority: FR
Inventors: Roman Schleicher; Enrico Rath
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-08-01
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2014-02-07
Anticipated expiration: 2033-07-30
Also published as: CN103569111A; FR2994154B1; US9150199B2; CN103569111B; DE102012213568A1; US20140039786A1

Abstract

Installation de sécurité de véhicule automobile comprenant un système de capteurs (10, 12) pour localiser les objets dans le champ devant le véhicule et au moins dans un champ environnant latéral du véhicule, une unité de prévision (14) pour détecter un risque de collision par un objet (26) arrivant sur le côté, une unité de détection (16) pour détecter un objet de collision potentielle dans le champ avant libre du véhicule, et une unité de commande (18) pour qu'en cas de risque de collision reconnu par un objet (26) venant par le côté et en cas de champ avant reconnu comme libre, neutraliser le freinage du propre véhicule (24) si cela permet d'éviter une collision prévisionnelle avec l'objet (26) venant par le côté.

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une installation de sécurité de véhicule automobile comprenant un système de capteurs pour localiser les objets au moins dans le champ en avant du véhicule.

Etat de la technique On connaît des appareils d'avertissement de collision qui aident le conducteur à la conduite du véhicule pour réduire le risque de collision. De tels appareils d'avertissement de collision font par exemple partie d'un système d'assistance de conduite. Ces appareils comportent par exemple un système de localisation sous la forme d'un capteur ra- dar à résolution angulaire qui permet de mesurer les distances, les vitesses relatives et l'azimut d'objets situés dans le champ en avant du véhicule. Ces données et les données dynamiques du véhicule permettent à l'appareil d'avertissement de collision de reconnaitre si une colli- sion est imminente et de calculer notamment le temps jusqu'au moment de la collision si l'état dynamique du véhicule ne change pas. Si ce temps se situe dans un certain seuil, un signal avertisseur est émis pour être alors transformé en un signal avertisseur acoustique à destination du conducteur ou déclencher un freinage de secours auto- nome pour éviter la collision ou du moins en atténuer les conséquences. Le document DE 10 2007 024 391 Al décrit un tel appareil d'avertissement de collision qui a en outre une fonction d'avertissement d'une collision imminente avec un rail de sécurité bordant la chaussée.

But de l'invention La présente invention a pour but de développer une ins- tallation de sécurité de véhicule automobile du type défini ci-dessus permettant de réduire encore plus le risque d'accidents. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet une installation de sé- curité de véhicule automobile comprenant un système de capteurs pour localiser les objets dans le champ devant le véhicule et au moins dans un champ environnant latéral du véhicule, une unité de prévision pour détecter un risque de collision par un objet arrivant sur le côté, une unité de détection pour détecter un objet de collision potentielle dans le champ avant, libre, du véhicule et une unité de commande pour, en cas de risque de collision reconnu par un objet venant par le côté et en cas de champ avant reconnu comme libre, neutraliser le freinage du propre véhicule si cela permet d'éviter une collision prévisionnelle avec l'objet venant par le côté. Si le conducteur d'un véhicule détecte trop tard un risque de collision avec un véhicule venant par le côté à un croisement, il peut arriver que les deux véhicules passent l'un à côté de l'autre sans collision si le propre véhicule continue de circuler à vitesse constante ou avec une accélération positive alors que le freinage ou l'arrêt du propre véhicule se traduirait par la collision. Dans ce cas, le conducteur réagissant mal s'il freinait le véhicule pour l'arrêter au lieu de continuer ou d'accélérer pour éviter la collision. En neutralisant le freinage commandé par le conducteur et en option en accélérant même de façon auto- nome le propre véhicule, l'installation de sécurité selon l'invention permet dans une telle situation, d'éviter la collision. Dans certaines conditions de circulation dans lesquelles par exemple le conducteur freine à un croisement car il a détecté un risque de collision avec un véhicule venant par le côté, l'installation de sécurité selon l'invention ne tient pas compte du freinage commandé par le conducteur si cela permet d'éviter la collision. Contrairement aux appareils actuels d'avertisseur de col- lision, l'installation de sécurité ne soutient pas la décélération du propre véhicule dans certaines situations de conduite mais bien plus elle neu- tralise le freinage actif. Cela étend considérablement les possibilités de réaction d'un système d'assistance de conduite comportant une telle installation de sécurité dans le cas d'un risque de collision par un véhicule venant par le côté. L'expression « champ en avant ou devant le véhicule » dé- signe la région située devant le propre véhicule et qui est délimitée par exemple par la portée du système de capteurs dépendant de l'azimut. L'expression « champ environnant latéral du véhicule » désigne la région située à côté du propre véhicule, c'est-à-dire à côté du véhicule et qui est par exemple délimité par la portée du système de capteurs dépendant de l'azimut.

Le champ avant du véhicule et le champ environnant latéral ou plus simplement champ latéral du véhicule peuvent être respectivement rapportés à l'azimut et/ou à la distance de la région partielle limitée d'une région de saisie ou plage de saisie du système de capteurs. Différents capteurs du système de capteurs sont associés au champ en avant du véhicule et au champ latéral et les plages de saisie de ces capteurs se chevauchent. Le champ avant du véhicule comprend notamment la partie de trajet que le propre véhicule peut potentiellement parcourir dans le champ avant direct. Le champ latéral du véhicule comprend de préférence le champ latéral du véhicule de sorte que même des objets situés en biais devant le propre véhicule seront localisés. De façon préférentielle, l'unité de commande, lors de la détection d'un risque de collision d'un objet venant par le côté et si le champ avant est reconnu comme étant libre, neutralise le freinage du propre véhicule et/ou l'accélère si cela permet d'éviter de façon prévisionnelle une collision avec l'objet venant par le côté. Cela étend les possibilités de réaction pour éviter une collision. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'une installation de sécurité et d'un procédé d'intervention sur le guidage longitudinal du véhicule représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma par blocs d'une installation de sécurité de véhicule automobile, - la figure 2 est une esquisse servant à décrire le fonctionnement de l'installation de sécurité dans une situation de conduite, - la figure 3 montre un ordinogramme servant à décrire le fonctionnement de l'installation de sécurité.

Description de modes de réalisation de l'invention L'installation de sécurité présentée à la figure 1 comprend un système de capteurs avec des capteurs de champ avant 10 pour localiser des objets situés dans le champ avant du propre véhicule et des capteurs de champ environnant 12 pour localiser des véhicules dans le champ environnant latéral du véhicule.

Les capteurs 10, 12 sont par exemple des capteurs radars, des capteurs vidéos, des capteurs à ultrasons, des capteurs lasers et/ou une installation de communication pour échanger ou obtenir des informations concernant d'autres véhicules ou d'autres objets localisés dans l'environnement du propre véhicule. De tels systèmes de commu- nication sont par exemple appelés « système de véhicule à véhicule » ou « système vers X ». Ces systèmes permettent de transmettre par exemple des informations relatives à la position de véhicule dans l'environnement du propre véhicule.

Les capteurs du champ avant 10 sont notamment des capteurs longue portée (capteurs radars LRR) reliés par exemple à un système d'assistance de conduite tel qu'un régulateur adaptatif de vitesse ACC pour réguler la vitesse de circulation du véhicule et la distance par rapport à un véhicule qui précède.

Les capteurs d'environnement 12 sont par exemple des capteurs radars de portée moyenne (capteurs MRR). De façon préférentielle les capteurs de champ environnant 12 sont des capteurs installés sur le côté gauche et sur le côté droit du véhicule. De façon préférentielle, les capteurs de champ environnant 12 comprennent des capteurs avant et des capteurs arrière. Les capteurs de champ environnant 12 sont par exemple des capteurs utilisés pour d'autres fonctions d'assistance de conduite dans le cas d'un système d'assistance de conduite tel que par exemple l'assistance de changement de voie de circulation.

L'installation de sécurité selon la figure 1 comporte en outre une unité de prévision 14 pour reconnaître un risque de collision par un objet venant par le côté notamment pour reconnaître un risque de collision par un véhicule venant par le côté selon les données de localisation des capteurs de champ environnant.

L'installation de sécurité comporte également une unité de reconnaissance 16 pour reconnaître le champ à l'avant du véhicule libre d'objets de collisions potentielles fondés sur des données de localisation des capteurs de champ avant 10. L'unité de reconnaissance 16 fait par exemple partie d'une installation d'exploitation des signaux re- çus par les capteurs de champ avant 10.

L'unité de prévision 14 et l'unité de détection 16 sont reliés à une unité de commande 18 pour intervenir sur la conduite longitudinale du véhicule en commandant le système de freinage 20 et le système d'entraînement 22 du véhicule.

La figure 2 montre à titre d'exemple une esquisse d'une situation de circulation du véhicule propre 24 et d'un véhicule 26 venant par le côté. Les deux véhicules se rapprochent dans des directions différentes au niveau d'un croisement. Les trajets prévisibles de circulation des véhicules 24, 26 se coupent localement. Le véhicule 26 qui ar- rive par le côté se trouve dans la plage de saisie du capteur de champ environnant 12. A titre d'exemple, on a représenté des plages angulaires de saisie chaque fois d'environ 120° d'un capteur avant et d'un capteur arrière sur le côté du propre véhicule 24 correspondant à celui du véhicule 26 qui se rapproche. On a en outre présenté schématiquement la plage angulaire de saisie des capteurs de champ avant 10. L'unité de prévision 14 se fonde sur les données de localisation des capteurs de champ environnant 12 et sur l'information relative à la vitesse (v) et à l'accélération (a) du propre véhicule pour reconnaître un risque de collision par un véhicule 26 venant par le côté.

En particulier l'unité de prévision 14 se fonde sur les données de locali- sation et les données indiquées concernant le propre véhicule 24 pour évaluer au moins le trajet supposé du propre véhicule 24 pour savoir si à un certain instant selon le trajet du propre véhicule 24 on risque que la distance du véhicule 26 qui se rapproche passe en dessous d'un seuil et que probablement il y aura une collision. Les données de localisation des capteurs de champ environnant 12 comprennent par exemple une information relative à l'emplacement, à la direction, à la vitesse, à la direction de déplacement et/ou à l'accélération du véhicule 26 ; les données de localisation sont des données relatives rapportées au propre véhicule 24 ou des données absolues, c'est-à-dire rapporter à vos sys- tèmes de coordonnées de localisation fixe. L'évaluation est fondée par exemple sur le trajet admis du véhicule 26 venant par le côté et qui lui-même est déterminé en se fondant sur les données de localisation du capteur de champ environnant 12.

Le trajet respectif prévisible du propre véhicule 24 peut se calculer par exemple de manière plus précise en tenant compte de la pente de la voie de circulation si l'unité de commande 18 dispose des données de pente ou de voie de circulation fournie par un capteur d'inclinaison 28 et/ou d'une information liée au trajet de la voie de cir- culation et de la position du véhicule par exemple par le système de localisation GPS et l'appareil de navigation 30. Les trajets prévisibles peuvent également être exploités en tenant compte d'un espace de sécurité pour le déplacement prévi- Bible de l'emplacement de la vitesse et/ou de l'accélération et du risque de collision. L'expression « trajet » désignera ci-après le trajet du propre véhicule sauf indication contraire. Le trajet du propre véhicule 24 comprend par exemple des informations relatives à l'évolution chronologique de la vitesse et/ou de l'accélération du propre véhicule 24 et/ou de l'évolution dans le temps de l'emplacement du propre véhicule 24 et/ou de la distance enter le propre véhicule 24 et le véhicule 26 venant par le côté. Le trajet peut se déterminer par exemple en se fondant sur une extrapolation de la valeur instantanée de la vitesse relative et de la distance des véhi- cules 24, 26 par exemple en supposant un trajet avec une valeur constante d'une accélération instantanée (a) le propre véhicule 24 dans le cas d'une accélération négative (a) jusqu'à l'arrêt du propre véhicule 24 et dans l'hypothèse d'un trajet correspondant du véhicule 26 venant par le côté. La prévision faite par l'unité de prévision 14 est transmise à l'unité de commande 18. Elle comprend notamment l'évaluation du risque de collision par des véhicules 26 venant par le côté pour au moins un trajet supposé du propre véhicule 24.

Dans l'exemple de la figure 2, l'unité de prévision 14 re- connaît un risque de collision par le véhicule 26 par l'extrapolation dans le temps des valeurs instantanées de la vitesse relative et de la distance des véhicules 24, 26 : en conservant la décélération instantanée par freinage, c'est-à-dire l'accélération négative (a), le propre véhicule arrive- ra à l'arrêt au croisement et à l'endroit du propre véhicule marqué par X, on aura une collision si le véhicule 26 qui se rapproche arrive sur le propre véhicule 24. L'unité de détection 26 transmet le résultat de la détec- tion à l'appareil de commande 18. Le résultat de la détection comprend des informations relatives au champ devant le véhicule dans la région de saisie des capteurs de champ avant 10 reconnu comme étant libre d'objets potentiels de collision. L'unité de reconnaissance 16 détecte des objets mobiles et des objets fixes. Dans l'exemple décrit on suppose que l'unité de recon- naissance 16 reconnaît que le champ amont est libre. Le résultat de la prévision faite par l'unité de prévision 14 comprend en outre une exploitation du risque de collision pour un trajet sans autre collision ou à la vitesse instantanée (y) du propre véhicule 24. En outre, le résultat prévisionnel contient une évaluation du risque de collision pour le trajet de conduite correspondant à une accélération positive (a) du propre véhicule 24. L'unité de commande 18 évite si possible une collision en se fondant sur le résultat prévisionnel de l'unité de prévision 14 et sur le résultat de détection de l'unité de détection 16 en intervenant sur la conduite longitudinale du propre véhicule. En particulier, l'unité de commande 18 sélectionne un trajet pour le propre véhicule 24 en se fondant sur l'évaluation du risque de collision pour les différents trajets admis ; le trajet sélectionné est celui pour lequel de façon prévisionnelle il n'y a pas de collision avec le véhicule 26 venant par le côté dans la mesure où le champ avant du véhicule est reconnu comme libre d'autres objets de collision potentielle et qu'un tel trajet a été trouvé. Le fonctionnement de l'installation de sécurité et en par- ticulier celui de l'unité de commande 18 seront décrits ci-après de ma- nière plus détaillée à l'aide de la figure 3. Si pour un trajet admis, l'unité de prévision 14 se fonde sur les valeurs instantanées de la vitesse (v) et de l'accélération (a) et reconnaît un risque de collision par le véhicule 26 venant par le côté (étape 50) l'unité de commande 18 vérifie si les conditions évoquées ci- après sont remplies en même temps. Si toutefois il n'y a pas de risque de collision avec un véhicule venant par le côté, le guidage longitudinal du véhicule se fait par la commande du conducteur ou, le cas échéant, par le régulateur adaptatif de vitesse et de distance comme cela est connu.

En cas de risque reconnu de collision, l'unité de com- mande 18 vérifie (étape 52) si l'unité de détection 16 a détectée un champ avant du véhicule libre d'objets de collision potentielle. La détection par l'unité de détection 16 concerne par exemple le champ avant du véhicule dans la plage de saisie selon l'azimut et la plage de saisie de distance des capteurs de champ avant 10. Si le champ avant n'est pas reconnu comme étant libre, par exemple parce qu'un objet de collision potentielle a été détecté dans le champ avant du véhicule, l'unité de commande 18 n'intervient pas dans le guidage longitudinal du véhicule mais émet seulement un signal avertisseur de collision (étape 54). Par exemple, le signal avertisseur de collision commande un système actionneur 32 pour déclencher une réaction en fonction du risque de collision. Un tel système d'actionneur pour l'appareil d'avertissement de collision est connu en soi et comprend par exemple un générateur de signal avertisseur pour avertir le conducteur du risque imminent de collision. Le système d'actionneur peut également intervenir activement dans la conduite de véhicule par exemple sur le système de freinage 20 pour éviter si possible la collision ou encore si cela n'était plus possible, d'atténuer les conséquences de la collision. Par exemple, le système d'actionneur 32 commande un frei- nage de secours en fonction du risque de collision. Par exemple, le frei- nage de secours pourra être déclenché si en fonction de la vitesse instantanée (y) et le temps prévisionnel jusqu'à la collision, on dépasse le seuil d'une décélération par freinage nécessaire pour s'arrêter à temps.

En plus du signal décrit d'avertissement de collision, l'unité de commande 18 peut également émettre par exemple le temps calculé jusqu'à la collision à destination du système d'actionneur 32. Celui-ci peut servir de système pré-collision pour atténuer les conséquences de la collision.

Si à la fois le risque de collision a été détecté pour un véhicule 26 venant par le côté et qui en même temps le champ à l'avant du véhicule a été reconnu comme étant libre, l'unité de commande 18 vérifie (étape 56) si en neutralisant le freinage, c'est-à-dire en conti- nuant le parcours avec la vitesse (y) essentiellement celle du moment pour le propre véhicule, on peut éviter de façon prévisionnelle une collision avec le véhicule 26. Par une action sur le système de conduite longitudinale, l'unité de commande 18 neutralise un freinage du propre véhicule 24 (étape 58) si alors on peut éviter de façon prévisionnelle une collision avec le véhicule 26 venant par le côté. A titre d'exemple, en neutralisant le freinage du propre véhicule 24 celui-ci continue sans entraînement ou de freinage et traverse probablement le trajet du véhicule 26 sans qu'il n'y ait de collision. Les véhicules 24, 26 passe l'un à côté de l'autre.

Si l'unité de commande 18 arrive à la conclusion que la suppression du freinage ne permet pas non plus d'éviter une collision avec le véhicule 26, elle (18) (étape 60) vérifie si pour le trajet avec une accélération autonome du propre véhicule 24 on peut éviter de façon prévisionnelle la collision.

Si cela est le cas (étape 62), il y aura une intervention sur le guidage longitudinal du véhicule par la suppression du freinage et la mise en oeuvre d'une accélération du véhicule. L'unité de commande 18 intervient à cet effet sur le système de freinage 20 et le système d'entraînement 22. Cela se fait par exemple en prédéfinissant l'accélération du véhicule suivant le trajet sélectionné, en l'adaptant en régulateur de distance et de vitesse du propre véhicule 24 qui assure alors la régulation de la vitesse de circulation pour accélérer avec l'accélération prédéfinie. Le véhicule 24 coupe le trajet du véhicule 26 avant que le véhicule 26 n'arrive à l'endroit de la collision potentielle.

Les véhicules 24, 26 passent l'un devant l'autre. Si pour certains trajets l'unité de commande 18 constate qu'une collision prévisionnelle est inévitable, elle (18) n'intervient pas sur le guidage longitudinal du véhicule et bien plus comme décrit ci-dessus, elle émet un avertissement de collision à destination du sys- tème d'actionneur 32 (étape 64).

NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Capteurs du champ avant du véhicule 12 Capteurs du champ environnant du véhicule 14 Unité de prévision 16 Unité de détection 18 Unité de commande 24 Véhicule 26 Objet/Véhicule venant par le côté 28 Capteurs d'inclinaison 30 Système de localisation et appareil de navigation a Accélération du propre véhicule v Vitesse du propre véhicule15

Claims

REVENDICATIONS1°) Installation de sécurité de véhicule automobile comprenant : - un système de capteurs (10, 12) pour localiser les objets dans le champ devant le véhicule et au moins dans un champ environnant latéral du véhicule, - une unité de prévision (14) pour détecter un risque de collision par un objet (26) arrivant sur le côté, - une unité de détection (16) pour détecter un objet de collision potentielle dans le champ avant libre du véhicule, et - une unité de commande (18) pour qu'en cas de risque de collision reconnu par un objet (26) venant par le côté et en cas de champ avant reconnu comme libre, neutraliser le freinage du propre véhicule (24) si cela permet d'éviter une collision prévisionnelle avec l'objet (26) venant par le côté.
2°) Installation de sécurité selon la revendication 1, caractérisée en ce que lorsqu'un risque de collision est reconnu pour un objet (26) venant par le côté et si le champ avant du véhicule est reconnu comme libre, l'unité de commande (18) neutralise le freinage du propre véhicule (24) et/ou accélérer le propre véhicule (24) si cela permet de manière prévisionnelle d'éviter une collision avec l'objet (26) venant par le côté.
3°) Installation de sécurité selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'unité de commande (18) accélère le propre véhicule (24) si cela permet d'éviter de manière prévisionnelle une collision avec un objet (26) venant par le côté et si de façon prévisionnelle la collision ne peut s'éviter par la seule neutralisation du freinage du propre véhicule (24).
4°) Installation de sécurité selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de prévision (14) exploite un risque de collision par un objet (26) venant par le côté pour au moins deux trajets supposés différents du propre véhicule (24).5°) Installation de sécurité selon la revendication 4, caractérisée en ce que les parcours admis comprennent au moins un parcours pour lequel le système de frein (20) du propre véhicule (24) freine le véhicule et au moins un parcours pour lequel, le cas échéant, à la fin de l'action de freinage actuelle le système de freinage n'exécute pratiquement pas de freinage. 6°) Installation de sécurité selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que les parcours admis comprennent au moins un parcours pour lequel le système d'entraînement (22) du propre véhicule (24) effectue une accélération positive du véhicule (24). 7°) Installation de sécurité selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de prévision (14) reconnaît le risque de collision tenant compte de l'éloignement et de la vitesse de l'objet (26) venant par le côté. 8°) Véhicule équipé d'une installation de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant : - un système de capteurs (10, 12) pour localiser les objets dans le champ devant le véhicule et au moins dans un champ environnant latéral du véhicule, - une unité de prévision (14) pour détecter un risque de collision par un objet (26) arrivant sur le côté, - une unité de détection (16) pour détecter un objet de collision potentiel dans le champ avant libre du véhicule et - une unité de commande (18) pour qu'en cas de risque de collision reconnu par un objet (26) venant par le côté et en cas de champ avant reconnu comme libre, neutraliser le freinage du propre véhicule (24) si cela permet d'éviter une collision prévisionnelle avec l'objet (26) venant par le côté.9°) Procédé d'intervention sur la conduite longitudinale d'un véhicule comprenant les étapes consistant à : - reconnaître s'il y a un risque de collision par un objet (26) venant par le côté, - reconnaître si le champ en amont du véhicule est libre d'objet de col- lision potentielle, et - si un risque de collision par un objet (26) venant par le côté a été reconnu et que le champ en amont du véhicule a été reconnu comme étant libre, neutraliser automatiquement le freinage du propre véhi- cule (24) si cela permet, de manière prévisionnelle, une collision avec l'objet (26) venant par le côté.15