FR3078305A1 - Procede de securisation d’un poste de conduite de vehicule automobile autonome - Google Patents

Procede de securisation d’un poste de conduite de vehicule automobile autonome Download PDF

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Abstract

Procédé de sécurisation d'un poste de conduite (100, 200) de véhicule automobile autonome (1) comprenant un siège (100) et un volant de direction (200) pour le conducteur et adoptant une configuration pour le trajet autonome, le procédé comprenant une étape de recherche, au cours de la conduite autonome, d'un risque d'un choc frontal imminent, puis en cas de risque de choc frontal imminent tel qu'apprécié au cours de l'étape de recherche, une étape de reconfiguration du poste de conduite (100, 200), le procédé comprenant une étape de reconfiguration du poste de conduite (100, 200) vers la configuration pour conduite humaine.

Description

PROCEDE DE SECURISATION D’UN POSTE DE CONDUITE DE VEHICULE
AUTOMOBILE AUTONOME [0001] L’invention s’inscrit dans le domaine de la sécurité des véhicules automobiles à fonctionnement autonome optionnel.
[0002] Les véhicules automobiles à fonctionnement autonome optionnel sont développés pour fournir la possibilité à des voyageurs d’effectuer des trajets sur la route ou l’autoroute sans qu’aucun occupant du véhicule ne conduise, pendant une portion significative du trajet. Pendant ces trajets en mode autonome la gestion de la direction et de la vitesse du véhicule est laissée à la responsabilité d’un processeur de bord, recevant des informations de différents capteurs observant l’environnement externe du véhicule.
[0003] Le véhicule autonome est typiquement configuré pour embarquer entre un unique passager et un nombre plus important de passagers comme par exemple 4, 5, 7 passagers ou plus. L’un des passagers occupe la place du conducteur, à l’avant du véhicule, comme dans un véhicule sans fonctionnement autonome.
[0004] Le poste du conducteur est équipé d’un volant de direction et de pédales d’accélération et de frein, qui sont actives quand le véhicule ne fonctionne pas en mode autonome (mode de fonctionnement et configuration nominaux), mais ces commandes sont partiellement ou totalement désactivées quand le véhicule est basculé en mode autonome.
[0005] Le passager assis à la place du conducteur peut alors se détendre et pour cela basculer le dossier de son siège vers l’arrière pour s’allonger, et simultanément reculer le siège pour disposer d’un espace supplémentaire pour allonger les jambes (position confort).
[0006] Des moyens de retenue du conducteur pour le protéger en situation de choc (accident de la route) sont connus dans le domaine des véhicules non autonomes, dans lesquels le conducteur n’est ni allongé, ni éloigné du volant de direction.
[0007] Ces moyens sont par exemple un coussin gonflable de sécurité (« airbag >>) présenté dans le volant et étant extrait du volant et gonflé avec du gaz en cas de détection de choc, par exemple par des mesures d’accéléromètrie.
[0008] On associe souvent au coussin gonflable un prétensionneur de ceinture de sécurité, qui tend la ceinture de sécurité présente sur le buste du conducteur et maintient en conséquence celui-ci plaqué contre le dossier de son siège. Il est également déclenché en cas de détection de choc, par exemple encore par des mesures d’accélérométrie.
[0009] Ces moyens connus classiquement sont adaptés à un positionnement de l’individu avec un dossier relevé, ceinture de sécurité bouclée, et un siège pas trop éloigné du volant.
[0010] Ces moyens peuvent être mis en défaut si le dossier est incliné vers l’arrière (position confort), car le corps de l’individu peut alors glisser sous la ceinture, par un mouvement appelé sous-marinage, qui conduit à des chocs au niveau des genoux.
[0011] Il est connu de plus de placer, en fonction du mode de conduite, autonome ou humaine, le volant plus proche du tableau de bord (ou rétracté) pour libérer de la place en conduite autonome, ou plus proche du siège, pour faciliter le maniement du volant au conducteur, en conduite humaine. Une telle modification de la position du volant est décrite dans US9550514-A1.
[0012] Néanmoins, il est nécessaire d’effectuer des validations de la robustesse des configurations du véhicule, sous forme d’une synthèse technique de sécurité, pour chaque configuration.
[0013] La position de conduite autonome et la position de conduite humaine constituent chacune une configuration du véhicule, nécessitant un travail de synthèse.
[0014] Pour résoudre ce problème il est proposé un procédé de sécurisation d’un poste de conduite de véhicule automobile autonome comprenant un siège et un volant de direction pour le conducteur et adoptant une configuration pour le trajet autonome, le procédé comprenant une étape de recherche, au cours de la conduite autonome, d’un risque d’un choc frontal imminent, puis en cas de risque de choc frontal imminent tel qu’apprécié au cours de l’étape de recherche, une étape de reconfiguration du poste de conduite.
[0015] Le procédé est remarquable car il comprend une étape de reconfiguration du poste de conduite vers la configuration pour conduite humaine.
[0016] Grâce à cette méthode, de l’espace est libéré pour le conducteur pour le trajet autonome, notamment par exemple par l’éloignement du volant du siège, mais en prévoyant qu’en cas d’imminence de choc, le poste de conduite soit ramené vers la configuration pour conduite humaine, il n’y a besoin dans le développement du véhicule que de préparer deux synthèses : l’une pour la position nominale de conduite, pour conduite humaine, et l’autre pour la position autonome, avec plus d’espace pour le conducteur, certains éléments du poste de pilotage, tel le volant ou le siège étant éloignés les uns des autres.
[0017] Et il n’y a plus de risque de sous-marinage induit par la configuration pour trajet autonome (position confort), le choc se produisant alors que le poste de conduite a été ramené vers la position nominale pour conduite humaine.
[0018] Selon des caractéristiques optionnelles et avantageuses :
[0019] - dans la configuration pour trajet autonome le dossier du siège peut être incliné vers l’arrière par rapport à la configuration pour conduite humaine et l’étape de reconfiguration comprend un redressement du dossier ; Ainsi, le conducteur est installé confortablement pendant le trajet autonome, mais il évite de subir un sous-marinage lors d’un choc ;
[0020] - dans la configuration pour trajet autonome le siège peut être déplacé vers l’arrière par rapport à la configuration pour conduite humaine et l’étape de reconfiguration comprend un déplacement du siège vers l’avant ; le conducteur dispose ainsi de plus d’espace pendant le trajet autonome ;
[0021] - dans la configuration pour le trajet autonome le volant peut être rétracté vers l’avant du véhicule par rapport à ladite configuration pour conduite humaine et l’étape de reconfiguration comprend un déplacement du volant vers l’arrière du véhicule ; le conducteur dispose ainsi de plus d’espace pendant le trajet autonome ;
[0022] - dans la configuration pour le trajet autonome le volant peut être élevé par rapport à ladite configuration pour conduite humaine et l’étape de reconfiguration comprend un déplacement du volant vers le bas ; le conducteur dispose ainsi de plus d’espace pour ses jambes pendant le trajet autonome ;
[0023] - le procédé peut comprendre une étape détection du choc et en réaction à la détection du choc une étape de mise en œuvre de moyens de retenue du conducteur à son siège ; Cela offre une sécurité importante pour la personne installée dans le poste de pilotage ;
[0024] - l’étape de mise en œuvre de moyens de retenue peut comprendre une mise en œuvre d’un coussin gonflable de protection de la partie supérieure du corps du conducteur ; Ce système est efficace pour la protection du corps de la personne en cas de choc frontal ;
[0025] - l’étape de mise en œuvre de moyens de retenue peut comprendre une mise en œuvre d’un prétensionneur de ceinture de sécurité ; ce système aussi est efficace pour la protection du corps de la personne en cas de choc frontal.
[0026] Il est également proposé un véhicule automobile autonome comprenant un poste de conduite incluant un siège et un volant de direction pour le conducteur et adoptant une configuration pour le trajet autonome, le véhicule comprenant un processeur pour mettre en œuvre un procédé selon les principes précédents. Il offre une solution industrielle aisée à mettre en œuvre, avec un niveau de sécurité physique accru.
[0027] L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d’exemple illustrant un mode de réalisation de l’invention et dans lesquels :
- La figure 1 est une vue d’un véhicule autonome en configuration de pilotage humain ;
- la figure 2 est une vue du même véhicule en configuration de pilotage autonome ;
- la figure 3 est une vue d’une première étape de procédé selon l’invention ;
- les figures 4 et 5 sont des vues d’une deuxième et d’une troisième étape d’un procédé selon l’invention ;
- la figure 6 est un organigramme d’un procédé selon l’invention.
[0028] En figure 1 on a représenté vu de côté un véhicule automobile 1 en configuration de conduite par un être humain (le conducteur ou pilote). L’avant du véhicule 1 est à gauche de la figure.
[0029] Le véhicule automobile 1 comprend une carrosserie 10 enfermant un habitacle, au sein duquel est installé un poste conducteur, ou poste de conduite. Le poste conducteur comprend un siège 100, avec un dossier 101 et une assise 102. Devant le siège 100 se situe le volant de direction 200 pour le conducteur assis sur le siège 100.
[0030] Le dossier 101, qui est articulé en liaison pivot avec l’assise 102, est redressé suffisamment, le siège 100 est avancé suffisamment vers l’avant du véhicule et le volant
200 est déployé suffisamment vers le siège 100 pour que le conducteur puisse aisément manier le volant avec ses deux mains et conduire le véhicule 1, sur la base de ses observations à travers le pare-brise.
[0031] Pour la conduite autonome, de l'espace est ménagé devant le conducteur. Cet espace est aménagé par inclinaison vers l'arrière du dossier 101, recul vers l'arrière du siège 100 incluant le recul de l'assise 102, et déplacement du volant 200 vers le haut et vers l'avant du véhicule en sorte d'éloigner le volant du conducteur et de son siège. Ces modifications sont représentées par les flèches sur la figure 1.
[0032] La configuration atteinte est celle de la figure 2, dans laquelle le conducteur adossé au dossier 101 ne peut plus atteindre le volant 200 avec ses mains, mais dispose d’espace de confort et est en position partiellement allongé, pour son repos.
[0033] Pour quitter la position de conduite autonome et revenir à la position de conduite humaine, les mouvements inverses des flèches de la figure 1 sont effectués, pour le siège et le volant.
[0034] Les figures 3 à 5 représentent un scénario où le système de conduite autonome du véhicule détecte un obstacle O situé sur la trajectoire du véhicule à l'avant de celui-ci et dont la distance au véhicule diminue. L’invention est mise en œuvre, sous la forme d’un procédé de sécurisation du poste de conduite, mis en œuvre par au moins un processeur du véhicule, compris dans son système de conduite autonome.
[0035] En figure 3, le système de conduite autonome recherche et évalue un risque de choc frontal imminent et dans le scénario représenté ce risque est significatif ce qui déclenche une reconfiguration du poste de conduite aux fins de garantir la sécurité et l'intégrité physique du conducteur. Les flèches montrent les modifications : le siège 100 est déplacé vers l’avant, son dossier 110 est ramené vers la verticale, et le volant 200 est descendu et rapproché du conducteur. Ainsi, on reconfigure le poste de conduite vers la configuration pour conduite humaine.
[0036] En figure 4 on a représenté l'étape suivante du scénario. On constate que l'obstacle O s’est rapproché de l'avant du véhicule 1 par rapport à la configuration de la figure 3. En effet, la figure 4 représente la situation quelques instants après la figure 1.
[0037] Sur la figure 4 le siège 100 a été ramené légèrement vers l'avant par déplacement de son assise (et en conséquence du dossier qui lui est lié) horizontalement vers l'avant. Le dossier 101 a été pivoté en sorte de se rapprocher de la verticale (le dossier est redressé) et le volant 200 a été replacé pour la conduite humaine en l'amenant dans une position non rétractée, plus proche du conducteur et du siège 100 (donc plus vers l’arrière du véhicule) et plus basse.
[0038] Ainsi, le volant 200 a suivi par rapport à la carrosserie 10 un mouvement incliné par rapport à la direction verticale dirigée vers le bas et vers l'arrière du véhicule 1. Son mouvement n'a par contre pas de composante transversale par rapport à la direction du véhicule (transversalement au plan de la figure).
[0039] En figure 5 on a représenté le véhicule 1 quelques instants après la situation représentée en figure 2. Le choc est en train de se produire, ce qui se voit par la présence de l'obstacle O contre l'avant du véhicule 1.
[0040] Le siège 100 et le volant 200 sont positionnés de la même manière qu'en figure 2, et des moyens de retenue et protection du conducteur compatibles avec la conduite autonome se sont déclenchés, du fait de la détection du choc, par exemple par un accéléromètre.
[0041] En premier lieu un coussin gonflable de protection 500 (aussi appelé airbag) s’est gonflé et parallèlement un prétensionneur de ceinture de sécurité 501 s’est déclenché. Ils retiennent le conducteur à proximité de son siège 100 et plus précisément retiennent son buste à proximité de son dossier 101.
[0042] En figure 6 on a représenté les étapes du procédé de l'invention.
[0043] Au cours d’une étape E1, le contrôleur de conduite du véhicule détecte un risque de choc imminent, alors que le véhicule est en déplacement autonome. Au cours d’une étape E2, en réaction à la détection, le contrôleur procède à la reconfiguration de l’environnement du conducteur, comme expliqué en relation avec la figure 4. Cela implique le déplacement du siège, le relèvement du dossier, et le déploiement du volant vers le conducteur.
[0044] Au cours d’une étape E3, le choc se produit, avec, l’environnement du conducteur qui a déjà été reconfiguré, car le contrôleur avait commandé la reconfiguration suffisamment tôt pour pouvoir la mener à bien avant le choc. La robustesse de l’environnement est garantie car au cours du développement, une synthèse relative à cet environnement a pu être menée. Enfin, au cours d’une étape E4, les moyens de retenue du conducteur sont mis en œuvre, dès les instants qui suivent le début du choc de l’étape E3.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de sécurisation d’un poste de conduite (100, 200) de véhicule automobile autonome (1) comprenant un siège (100) et un volant de direction (200) pour le conducteur et adoptant une configuration pour le trajet autonome, le procédé comprenant une étape de recherche (E1 ), au cours de la conduite autonome, d’un risque d’un choc frontal imminent, puis en cas de risque de choc frontal imminent tel qu’apprécié au cours de l’étape de recherche, une étape de reconfiguration (E2) du poste de conduite (100, 200), caractérisé en ce que le procédé comprend une étape de reconfiguration (E2) du poste de conduite (100, 200) vers la configuration pour conduite humaine.
  2. 2. Procédé de sécurisation d’un poste de conduite (100, 200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la configuration pour trajet autonome le dossier (101) du siège est incliné vers l’arrière par rapport à la configuration pour conduite humaine et l’étape de reconfiguration (E2) comprend un redressement du dossier (101).
  3. 3. Procédé de sécurisation d’un poste de conduite (100, 200) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que dans la configuration pour trajet autonome le siège (100) est déplacé vers l’arrière par rapport à la configuration pour conduite humaine et l’étape de reconfiguration (E2) comprend un déplacement du siège (100) vers l’avant.
  4. 4. Procédé de sécurisation d’un poste de conduite (100, 200) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans la configuration pour le trajet autonome le volant (200) est rétracté vers l’avant du véhicule (1) par rapport à ladite configuration pour conduite humaine et l’étape de reconfiguration (E2) comprend un déplacement du volant (200) vers l’arrière du véhicule (1).
  5. 5. Procédé de sécurisation d’un poste de conduite (100, 200) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans la configuration pour le trajet autonome le volant (200) est élevé par rapport à ladite configuration pour conduite humaine et l’étape de reconfiguration (E2) comprend un déplacement du volant (200) vers le bas.
  6. 6. Procédé de sécurisation d’un poste de conduite selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape détection du choc (E3) et en réaction à la détection du choc une étape de mise en oeuvre (E4) de moyens de retenue du conducteur à son siège (100).
  7. 7. Procédé de sécurisation d’un poste de conduite (100, 200) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’étape de mise en oeuvre (E4) de moyens de retenue comprend une mise en œuvre d’un coussin gonflable (500) de protection de la partie supérieure du corps du conducteur.
  8. 8. Procédé de sécurisation d’un poste de conduite (100, 200) selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que l’étape de mise en œuvre (E4) de moyens de
    5 retenue comprend une mise en œuvre d’un prétensionneur de ceinture de sécurité (501 ).
  9. 9. Véhicule automobile autonome (1) comprenant un poste de conduite (100, 200) incluant un siège (100) et un volant de direction (200) pour le conducteur et adoptant une configuration pour le trajet autonome, le véhicule (1) comprenant un processeur pour mettre en œuvre un procédé selon l’une des revendications 1 à 8.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014002187A1 (de) * 2014-02-18 2015-08-20 Daimler Ag Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges
EP3153346A1 (fr) * 2015-10-07 2017-04-12 Volvo Car Corporation Système de siège pour véhicules autonomes

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