FR3042448A1 - Dispositif de commande pour vehicule automobile dote d’un systeme de conduite autonome. - Google Patents

Dispositif de commande pour vehicule automobile dote d’un systeme de conduite autonome. Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de commande pour véhicule doté d'un système de conduite autonome, comportant un organe de commande multidirectionnel (11) saillant de la console centrale (1) et permettant d'ajuster certains paramètres de conduite et/ou d'ordonner la réalisation de manœuvres lors d'une phase de conduite autonome, une couronne extérieure (14) mobile entre une position rétractée dans laquelle elle est escamotée à l'intérieur de ladite console (1) et une position déployée dans laquelle elle entoure ledit organe (11) ; ce dernier étant apte, lorsque ladite couronne (14) occupe ladite position rétractée, à être déplacé en translation ou à pivotement selon plusieurs directions pour permettre l'ajustement desdits paramètres et/ou ordonner la réalisation des dites manœuvres ; et lorsque ladite couronne (14) occupe ladite position déployée, à être entrainé en rotation sur lui-même avec ladite couronne pour sélectionner l'une des positions de la boîte de vitesse automatique dudit véhicule.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE POUR VEHICULE AUTOMOBILE DOTE D'UN SYSTEME DE CONDUITE AUTONOME.
Domaine de l'invention
La présente invention concerne le domaine automobile et vise particulièrement les véhicules automobiles dotés d'un système de conduite autonome.
Arrière-plan de l'invention
Les systèmes d'assistance à la conduite sont désormais largement répandus dans les véhicules automobiles récents et connaissent un développement rapide.
On connaît ainsi depuis un certain nombre d'années les régulateurs de vitesse adaptatifs, mieux connus sous l'acronyme anglais ACC (pour « Adaptive Cruise Control » ou « Autonomous Cruise Control »). Un tel mode d'assistance ajuste de manière automatique la vitesse afin de maintenir un intervalle de sécurité constant avec le véhicule précédant l’utilisateur à partir des informations recueillis sur ce véhicule (notamment la distance et la vitesse d’approche) à l'aide d'un ou plusieurs capteurs de type radar, lidar ou infrarouge.
Plus récemment, on a également vu apparaître des systèmes dynamiques anti-franchissement involontaire de ligne. Ces derniers, désignés généralement sous les acronymes ALKA (pour « Active Lane Keep Assist »), LKAS (pour « Lane Keep Assistance System), ALA (pour « Active Lane Assist) ou encore ALC (pour « Active Lane Control ») détectent les lignes de marquages au sol à l'aide de capteurs et/ou de caméras optiques, et interviennent dynamiquement sur le véhicule lorsque ce dernier s'écarte de sa voir de circulation. Dans un tel cas de figure, le système d'assistance à la conduite va alors corriger automatiquement de la direction du véhicule et/ou activer le freinage.
Ces systèmes d'aide à la conduite se perfectionnent et deviennent de plus en plus autonomes. Dernièrement sont ainsi apparus des dispositifs d'assistance à la conduite aptes à gérer de manière entièrement autonome le déplacement longitudinal et transversal du véhicule.
Tel est notamment le cas des assistants de conduite en embouteillage (plus connus sous l'acronyme anglais TJC pour « Traffic Jam Chauffeur ») destinés à soulager le conducteur dans des situations de trafic dense ou de bouchon (vitesse inférieure à 50/70 km/h) sur des routes à chaussées séparées (autoroutes et voies rapides).
On peut également citer les assistants à la conduite sur autoroute communément désignés sous les acronymes HC (pour « Highway Chauffeur ») et aptes à délester entièrement le conducteur dans des situations de trafic fluide (vitesse proche de la limite réglementaire) sur des routes à chaussées séparées.
Toutefois pendant les phases de conduite autonome du véhicule, le conducteur doit être capable d'exercer une certaine influence sur la conduite, afin par exemple de régler la vitesse maximale du véhicule, de changer la voie de circulation ou encore d'opérer un dépassement du véhicule le précédant.
Pour ce faire, les véhicules doivent comporter de nouveaux organes de commandes implantés généralement sur le volant (boutons de type push) ou derrière celui-ci (sélecteurs dotés d'une ou plusieurs molettes rotatives).
Cette multiplication du nombre de commandes au niveau du volant est particulièrement délicate à appréhender pour le conducteur qui a tendance à s'y perdre, en particulier lorsque ces dernières ne sont pas directement visibles.
On connaît également de la demande de brevet américaine US 8,374,743, un dispositif de commande d'un système de conduite autonome comportant un joystick monté à libre pivotement et apte à être déplacé par le conducteur vers une multitude de positions depuis une position centrale, le déplacement de ce joystick vers chacune de ces positions entraînant la transmission au système de conduite autonome d'une consigne demandant l'ajustement d'un paramètre de conduite ou la réalisation d'une manœuvre prédéfinie par le véhicule. L'implantation d'un tel joystick au sein de la console centrale du véhicule s'avère cependant particulièrement délicate du fait du faible espace disponible dans cette zone accueillant traditionnellement l'organe de commande de la boîte de vitesse ainsi que certains éléments de commande (boutons, molette, etc..) du dispositif d'info-divertissement du véhicule.
Objet et résumé de l'invention
La présente invention vise donc à proposer un tel dispositif de commande intuitif pour le conducteur et s'intégrant parfaitement dans l'habitacle.
Elle propose à cet effet un dispositif de commande pour véhicule automobile doté d'un système de conduite autonome, ledit dispositif comportant un organe de commande multidirectionnel saillant de la console centrale dudit véhicule et permettant d'ajuster certains paramètres de conduite et/ou d'ordonner la réalisation de manœuvres par ledit véhicule lors d'une phase de conduite autonome ; caractérisé en ce que le dit dispositif de commande comporte en outre une couronne extérieure mobile entre une position rétractée dans laquelle elle est escamotée à l'intérieur de ladite console centrale et une position déployée dans laquelle elle entoure ledit organe de commande ; ledit organe de commande étant apte, lorsque ladite couronne occupe ladite position rétractée, à être déplacé en translation ou à pivotement selon plusieurs directions depuis une position centrale vers laquelle il est rappelé élastiquement pour permettre l'ajustement desdits paramètres et/ou ordonner la réalisation des dites manœuvres ; ledit organe de commande étant en outre apte, lorsque ladite couronne occupe ladite position déployée, à être entraîné en rotation sur lui-même avec ladite couronne dans un sens ou dans l'autre pour permettre la sélection de l'une des positions de la boîte de vitesse automatique dudit véhicule.
La double fonctionnalité qu'offre le dispositif selon l'invention lui permet d'être aisément intégré au sein de la console centrale d'un véhicule automobile en lieu et place du levier de commande traditionnel de la boîte de vitesse automatique, ce qui évite ainsi d'avoir à rajouter des commandes sur ou sous-volant difficilement identifiables.
Ce dispositif de commande présente en outre l'avantage d'être d'une manipulation particulièrement aisée et intuitive pour le conducteur.
Selon des caractéristiques préférées de l'invention, prises seules ou en combinaison : - ledit dispositif de commande comporte des moyens pour déplacer automatiquement ladite couronne de ladite position rétractée vers ladite position déployée lors du passage d'une phase de conduite autonome à une phase de conduite manuelle et vice-versa ; - ledit organe de commande comporte à son sommet un commutateur inclinable à plusieurs positions actives permettant d'ajuster d'autres paramètres de conduite et/ou d'ordonner la réalisation de manœuvres supplémentaires par ledit véhicule lors d'une phase de conduite autonome ; - ledit organe de commande est apte, lorsque ladite couronne occupe ladite position rétractée, à pivoter selon quatre directions perpendiculaires depuis une position centrale vers laquelle il est sollicité en l'absence de contrainte externe ; - la rotation dudit organe de commande est de type impultionnelle depuis une position stable vers laquelle il est rappelé élastiquement ; - la rotation dudit organe de commande s'effectue selon une pluralité de crans d'indexation correspondant chacun à une position particulière de ladite boîte de vitesse automatique ; - ledit dispositif de commande comporte un bouton de validation permettant de confirmer la réalisation de certaines manœuvres sensibles demandées via ledit organe de commande ; - ledit bouton de validation est implanté sur la face supérieure de ladite console à proximité dudit organe de commande ; - lorsque ladite couronne occupe sa position rétractée, la rotation dudit organe de commande sur lui-même est empêché par des moyens de blocage mécaniques ou n'est associée à aucune transmission de consigne particulière ; et/ou - ledit dispositif de commande comporte une série d'indications lumineuses implantées sur la face supérieure de ladite console à proximité dudit organe de commande et destinées à signaler audit conducteur qu'une phase de conduite autonome est en cours ou bien à l'informer de la position courante de ladite boîte de vitesse automatique lorsque ledit véhicule est en phase de conduite manuelle.
Brève description des dessins L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une portion de la console centrale d'un véhicule automobile dotée d'un dispositif de commande selon l'invention dont la couronne est montrée en position rétractée ; - la figure 2 est une vue du dispositif de commande selon l'invention prise de dessus dont la couronne occupe sa position rétractée tandis que l'organe de commande multidirectionnel est déplacé vers la gauche ; - la figure 3 est une vue semblable à la figure 1 mais sur laquelle la couronne est montrée en position déployée ; et - la figure 4 est une vue du dispositif de commande selon l'invention prise de dessus dont la couronne occupe sa position déployée tandis que l'organe de commande multidirectionnel est déplacé en rotation dans le sens horaire.
Description détaillée d'un mode préféré de réalisation
La console centrale 1 illustrée sur les figures 1 à 4 est implantée dans un véhicule automobile à boîte de vitesse automatique et disposant d'un système apte à gérer la conduite du véhicule de manière entièrement autonome.
Selon l'invention, la console centrale 1 comporte un dispositif de commande 10 comprenant une molette de commande multidirectionnelle 11 saillant de la face supérieure de cette console 1 et montée à l'extrémité d'un levier (non visible sur les figures) articulé à pivotement selon quatre directions perpendiculaires (avant, arrière, gauche et droite) depuis une position centrale vers laquelle il est rappelé élastiquement.
Cette molette 11 est également apte à être entraînée de manière impultionnelle en rotation sur elle-même selon l'axe du levier, cette rotation pouvant s'effectuer dans le sens horaire ou anti-horaire et sur une faible latitude angulaire d'environ 5° depuis une position stable vers laquelle elle est rappelée élastiquement.
La molette 11 comporte en outre à son sommet un commutateur multidirectionnel 12 associé à quatre contacteurs internes de type micro-switch, de sorte à offrir quatre positions actives (avant, arrière, gauche et droite).
Le dispositif de commande 10 comprend également une couronne extérieure 14 concentrique à la molette 11. Cette couronne 14 est montée mobile à coulissement, via des moyens d'entrainement motorisés pilotés par le boîtier de servitude intelligent du véhicule, entre une position rétractée (figures 1 et 2) dans laquelle elle est escamotée à l'intérieur de la console centrale 1 et une position déployée (figures 3 et 4) dans laquelle elle entoure la molette 11 de sorte à l'empêcher de pivoter tout en étant solidaire en rotation avec elle.
Les moyens d'entrainement motorisés, non représentés sur les figures mais bien connus en soi, comportent par exemple une crémaillère solidaire de la couronne extérieure 14 et coopérant avec un pignon denté monté à rotation sur un axe motorisé.
Ces moyens d'entrainement motorisés sont gérés par le boîtier de servitude intelligent du véhicule de manière à ce que la couronne 14 se déplace automatiquement de sa position rétractée vers sa position déployée lors du passage d'une phase de conduite autonome à une phase de conduite manuelle et vice-versa.
Le dispositif de commande 10 comprend en outre un bouton de validation 15 de type tactile implanté sur la face supérieure de type « Black panel » de la console 1 à l'arrière et à proximité de la molette 11.
Ce bouton 15 permet au conducteur de confirmer la réalisation de certaines manœuvres sensibles demandées via la molette 11 ou de valider des ajustements de paramètres proposés directement par le système de conduite autonome via l'écran d'affichage du dispositif d'info-divertissement ou celui du combiné d'instruments du véhicule. Il est avantageusement associé à un pictogramme lumineux 16 représentant ici une coche et s'illuminant automatiquement lorsque le système de conduite autonome est dans l'attente de la validation d'une consigne par le conducteur.
Le dispositif de commande comporte enfin une série d'indications lumineuses alignées 17, 18, 19, 20 et 21 s'affichant sur la face supérieure de type « Black panel » de la console 1 à l'avant et à proximité de la molette 11.
Les indications lumineuses 17, 18, 19, 20 représentent les différentes lettres associées aux positions pouvant être adoptées par la boîte de vitesse automatique du véhicule (P pour le parcage, R pour le recul, N pour le neutre, et D pour drive) tandis que l'indication lumineuse 21 de type textuelle affiche le terme « AUTO PILOT » pour conduite autonome.
En variante, l'indication textuelle 21 peut par exemple être remplacée par un pictogramme lumineux associé à la conduite autonome.
Ces différentes indications lumineuses sont illuminées en permanence mais celle correspondant à la situation de conduite courante s'affiche en plus gros et en surbrillance par rapport aux autres (voir figures 2 et 4).
En variante, on peut prévoir que seule l'indication lumineuse correspondant à la situation courante soit illuminée.
On va maintenant décrire en détails le fonctionnement du dispositif de commande 10 selon l'invention en fonction du contexte de conduite.
Lorsque le système assure la conduite autonome du véhicule et que la couronne extérieure 14 occupe donc sa position rétractée, l'indication lumineuse 21 s'affiche en gros et en surbrillance pour signaler au conducteur qu'une phase de conduite autonome est en cours (figure 2).
Dans cette configuration, la molette 11 peut être déplacée dans les quatre directions perpendiculaires de sorte à permettre au conducteur d'ajuster certains paramètres de conduite et/ou d'ordonner la réalisation de manœuvres prédéfinies par le véhicule.
Ainsi selon un mode de réalisation préféré : - le déplacement vers l'avant de la molette 11 entraine l'augmentation d'un pas prédéterminé de la vitesse maximale du véhicule (par exemple : 5km/h), tandis que son déplacement vers l'arrière entraine une diminution selon le même pas de cette vitesse maximale ; - le déplacement vers la gauche de cette molette 11 entraine l'émission d'un ordre de dépassement par la gauche du véhicule précédent, tandis que son déplacement vers la droite entraine l'émission d'un ordre de dépassement par la droite de ce véhicule.
Un tel ordre de dépassement étant considéré comme une consigne sensible, celui ne sera exécuté par le système qu'après confirmation du conducteur par appui sur le bouton de validation 15 dont le pictogramme associé 16 est illuminé (figure 2).
Durant une telle phase de conduite autonome, le conducteur peut également ajuster d'autres paramètres de conduite et/ou ordonner la réalisation de manœuvres supplémentaires via le commutateur 12. A titre indicatif et nullement limitatif, on peut par exemple prévoir que : - l'appui sur la partie avant du commutateur 12 entraîne une augmentation d'un pas prédéterminé (par exemple : 0,5 s) de l'intervalle de temps séparant le véhicule du véhicule précédant, tandis que l'appui sur sa partie arrière entraîne la diminution de cet intervalle de temps selon le même pas ; - l'appui sur la partie gauche de ce commutateur 12 entraîne le déplacement du véhicule dans la voie de circulation d'un pas prédéterminé vers la gauche (par exemple 75 cm), tandis que l'appui sur sa partie droite entraîne son déplacement vers la droite selon le même pas.
On notera également que, lorsque la couronne 14 occupe sa position rétractée, la rotation de la molette 11 sur elle-même est empêchée par des moyens de blocage mécaniques ou n'est associée à aucune transmission de consigne particulière.
En variante, on peut également prévoir que cette rotation de la molette 11 dans un sens ou dans l'autre soit associée à la transmission de consignes complémentaires.
Lorsque la conduite du véhicule est assurée manuellement et que la couronne extérieure 14 occupe donc sa position déployée, l'indication lumineuse 17, 18 , 19 ou 20 correspondant à la position courante de la boîte de vitesse automatique s'affiche en gros et en surbrillance (figure 4).
Dans cette configuration de conduite manuelle, la molette 11 peut uniquement être entraînée de manière impultionnelle en rotation avec la couronne 14 dans le sens horaire ou anti-horaire de sorte à permettre au conducteur de sélectionner la position souhaitée de la boîte de vitesse automatique du véhicule.
Ainsi, la rotation de l'ensemble molette 11 - couronne extérieure 14 dans le sens horaire entraîne le changement de position de la boîte suivant l'ordre P, R N, D, tandis que sa rotation dans le sens antihoraire entraîne un changement de position selon l'ordre D, N, R, P.
Selon des variantes de réalisation non représentées, la molette de commande peut permettre d'ajuster d'autres paramètres en mode de conduite autonome (tels que l'intervalle de temps séparant le véhicule du véhicule précédant) et/ou d'ordonner la réalisation de manœuvres différentes (telles qu'un changement de voie de circulation).
Selon d'autres variantes de réalisation, la molette est dépourvue de commutateur multidirectionnel à son sommet. Dans une telle configuration, le sommet de la molette peut par exemple abriter à la place le bouton de validation.
Selon encore d'autres variantes de réalisation : - la molette de commande n'est pas montée pivotante mais en translation selon les quatre directions perpendiculaires avant, arrière, gauche et droite ; et - la rotation de la molette n'est pas de type impulsionnel mais s'effectue selon une pluralité de crans d'indexation espacés angulairement (chaque cran correspondant, lorsque le mode de conduite manuel est activé, à une position particulière de la boite de vitesse automatique P, R, N ou D). D'une manière générale, on rappelle que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais qu'elle englobe toute variante d'exécution à la portée de l'homme du métier.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de commande pour véhicule automobile doté d'un système de conduite autonome, ledit dispositif comportant un organe de commande multidirectionnel (11) saillant de la console centrale (1) dudit véhicule et permettant d'ajuster certains paramètres de conduite et/ou d'ordonner la réalisation de manœuvres par ledit véhicule lors d'une phase de conduite autonome ; caractérisé en ce que le dit dispositif de commande comporte en outre une couronne extérieure (14) mobile entre une position rétractée dans laquelle elle est escamotée à l'intérieur de ladite console centrale (1) et une position déployée dans laquelle elle entoure ledit organe de commande (11) ; ledit organe de commande (11) étant apte, lorsque ladite couronne (14) occupe ladite position rétractée, à être déplacé en translation ou à pivotement selon plusieurs directions depuis une position centrale vers laquelle il est rappelé élastiquement pour permettre l'ajustement desdits paramètres et/ou ordonner la réalisation des dites manœuvres ; ledit organe de commande (11) étant en outre apte, lorsque ladite couronne (14) occupe ladite position déployée, à être entraîné en rotation sur lui-même avec ladite couronne dans un sens ou dans l'autre pour permettre la sélection de l'une des positions de la boîte de vitesse automatique dudit véhicule.
  2. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour déplacer automatiquement ladite couronne (14) de ladite position rétractée vers ladite position déployée lors du passage d'une phase de conduite autonome à une phase de conduite manuelle et vice-versa.
  3. 3. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit organe de commande (11) comporte à son sommet un commutateur (14) à plusieurs positions actives permettant d'ajuster d'autres paramètres de conduite et/ou d'ordonner la réalisation de manœuvres supplémentaires par ledit véhicule lors d'une phase de conduite autonome.
  4. 4. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit organe de commande (11) est apte, lorsque ladite couronne (14) occupe ladite position rétractée, à pivoter selon quatre directions perpendiculaires depuis une position centrale vers laquelle il est sollicité en l'absence de contrainte externe.
  5. 5. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la rotation dudit organe de commande (11) est de type impultionnelle depuis une position stable vers laquelle il est rappelé élastiquement.
  6. 6. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la rotation dudit organe de commande (11) s'effectue selon une pluralité de crans d'indexation correspondant chacun à une position particulière de ladite boîte de vitesse automatique.
  7. 7. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un bouton de validation (15) permettant de confirmer la réalisation de certaines manœuvres sensibles demandées via ledit organe de commande (11).
  8. 8. Dispositif de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit bouton de validation (15) est implanté sur la face supérieure de ladite console (1) à proximité dudit organe de commande (11).
  9. 9. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, lorsque ladite couronne (14) occupe sa position rétractée, la rotation dudit organe de commande (11) sur lui-même est empêché par des moyens de blocage mécaniques ou n'est associée à aucune transmission de consigne particulière.
  10. 10. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande comporte une série d'indications lumineuses (17, 18, 19, 20, 21) implantées sur la face supérieure de ladite console (1) à proximité dudit organe de commande (11) et destinées à signaler audit conducteur qu'une phase de conduite autonome est en cours ou bien à l'informer de la position courante de ladite boîte de vitesse automatique lorsque ledit véhicule est en phase de conduite manuelle.
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