FR3101308A1 - Dispositif de controle de conduite pour vehicule - Google Patents

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Abstract

Dispositif de contrôle de conduite pour un véhicule, ayant une fonction pour effectuer une conduite automatisée sur voie par maintien d’une vitesse de véhicule définie lorsqu'il n'y a pas d'autre véhicule qui précède dans la voie de circulation du véhicule, et par maintien d’une distance intervéhicules définie lorsqu'il y a un autre véhicule qui précède, une fonction pour effectuer un changement de voie automatisé vers une voie voisine lorsqu'il n'y a pas d’autre véhicule dans une zone prédéterminée dans la voie voisine, une fonction pour notifier à un conducteur l'arrêt des fonctions et une demande de prise en charge des manœuvres lorsqu'une défaillance du système survient pendant le fonctionnement des fonctions, et une fonction d'évacuation du véhicule vers un accotement routier lorsque le conducteur ne peut pas prendre en charge les manœuvres lors de la notification. Figure de l’abrégé : Fig. 5

Description

DISPOSITIF DE CONTROLE DE CONDUITE POUR VEHICULE
La présente invention a trait aux dispositifs de contrôle de conduite pour véhicules, et a plus particulièrement trait à une évacuation d'urgence (amenant le véhicule à un accotement routier), une manœuvre à risque minimal, lorsqu'un conducteur ne peut prendre en charge les manœuvres lorsqu’une panne survient dans des systèmes de conduite partiellement automatisée sur voie ou systèmes de changement de voie partiellement automatisé.
Diverses technologies pour réduire les contraintes pesant sur les conducteurs et pour une aide à la conduite sûre, par exemple les systèmes de régulateur de vitesse adaptatif (ou ACCS, en anglais « adaptive cruise control systems ») et les systèmes d'assistance au maintien sur voie (ou LKAS, en anglais « lane keeping assistance systems »), ont fait l’objet de mises en pratique. En outre, la mise en œuvre pratique et la normalisation internationale d'un « système de conduite partiellement automatisée sur voie » (ou PADS, en anglais « partially automated in-lane driving system ») et d’un système de changement de voie partiellement automatisé (ou PALS, en anglais « partially automated lane change system ») basés sur ces technologies sont encouragées.
Si une telle défaillance du système survient ou si les conditions de conduite d'un véhicule s'écartent de limites du système, un tel système de contrôle de conduite notifie au conducteur une demande de prise en charge des manœuvres et passe en manœuvres manuelles par le conducteur, mais si les manœuvres ne sont pas prises en charge par le conducteur dans la mesure où le conducteur somnole, est distrait, malade ou analogue, le système passe à une manœuvre à risque minimal (MRM) telle qu'une évacuation d'urgence.
Par exemple, le Document Brevet 1 divulgue, au moment d’un changement de conduite en conduite manuelle non planifiée en raison d'une défaillance, d'une détérioration ou analogue, d'un capteur de surveillance périphérique utilisé pour la conduite automatisée, le basculement du mode de changement de conduite en fonction de l'état détecté du conducteur par un moyen de surveillance de l'état du conducteur et l’arrêt immédiat sans demande de prise en charge des manœuvres.
Cependant, si les manœuvres passent à un arrêt immédiat, à une évacuation automatisée ou analogue sans notifier la demande de prise en charge des manœuvres, le comportement du véhicule peut devenir instable ou le véhicule peut soudainement s’approcher d'un véhicule qui suit en raison d'une neutralisation excessive par le conducteur qui est réveillé et agité par une diminution soudaine de la vitesse du véhicule ou par le comportement du véhicule pour une évacuation automatisée.
[Document Brevet 1] JP 2018-180594 A
Problème technique
[Problème à Résoudre par l'Invention]
La présente invention a été réalisée compte tenu de la situation concrète décrite ci-dessus, et un objectif de celle-ci est de permettre d'exécuter rapidement et en douceur une évacuation d'urgence dans le cas où un conducteur ne peut pas prendre en charge les manœuvres lorsqu'une panne survient dans un système de conduite partiellement automatisée sur voie ou dans un système de changement de voie partiellement automatisé.
Solution technique
[Moyens pour Résoudre les Problèmes]
Afin de résoudre les problèmes décrits ci-dessus, la présente invention est
un dispositif de contrôle de conduite pour véhicule, comprenant :
une partie d'estimation de conditions environnantes comprenant une fonction de reconnaissance des environs pour reconnaître une voie de circulation d’un véhicule, des voies voisines et d'autres véhicules circulant dans les voies de circulation, et une fonction d’obtention de l'état de déplacement du véhicule ;
une partie de génération de trajectoire pour générer une trajectoire cible sur la base d'informations obtenues par la partie d'estimation de conditions environnantes ; et
une partie de contrôle de véhicule configurée pour effectuer un contrôle de vitesse et un contrôle de direction pour amener le véhicule à suivre la trajectoire cible, le dispositif de contrôle de conduite pour un véhicule étant caractérisé en ce qu'il présente :
une fonction pour effectuer une conduite automatisée sur voie par maintien d’une vitesse de véhicule définie lorsqu'il n'y a pas d'autre véhicule qui précède dans la voie de circulation du véhicule, et par maintien d’une distance intervéhicules définie lorsqu'il y a un autre véhicule qui précède ;
une fonction pour effectuer un changement de voie automatisé vers une voie voisine lorsqu'il n'y a pas d’autre véhicule dans une zone prédéterminée dans la voie voisine ;
une fonction pour notifier à un conducteur l'arrêt des fonctions et une demande de prise en charge des manœuvres lorsqu'une défaillance du système survient pendant le fonctionnement des fonctions ; et
une fonction d'évacuation du véhicule vers un accotement routier lorsque le conducteur ne peut pas prendre en charge les manœuvres lors de la notification,
dans lequel le dispositif de contrôle de conduite est configuré pour, dans le cas où le véhicule n'est pas dans une première voie voisine de l'accotement routier lors du fonctionnement de la fonction d'évacuation, effectuer le changement de voie à partir de la conduite sur voie en maintenant la distance intervéhicules définie ou la vitesse de véhicule définie vers la première voie, avant quoi la zone prédéterminée servant de critère de changement de voie vers la première voie est changée en une deuxième zone prédéterminée plus petite que la zone prédéterminée du changement de voie automatisé.
Avantages apportés
[Effets Avantageux de l'Invention]
Comme décrit ci-dessus, selon le dispositif de contrôle de conduite pour le véhicule selon la présente invention, parce que lorsque le véhicule ne se trouve pas dans la première voie adjacente à l'accotement routier au moment du fonctionnement de la fonction d'évacuation, un changement de voie à partir de la conduite sur voie par maintien (maintien de la vitesse du véhicule) de la distance intervéhicules définie ou de la vitesse définie du véhicule dans la première voie est effectué, la proximité soudaine d'un véhicule qui suit en raison d'une diminution soudaine de la vitesse du véhicule est empêchée, et grâce au maintien de la vitesse du véhicule, un changement de voie prompt conformément au flux de circulation devient possible par rapport à une décélération immédiate.
De plus, puisqu'avant le changement de voie jusqu’à la première voie, la zone prédéterminée servant de critère de changement de voie est changée en deuxième zone prédéterminée plus petite qu'en temps normal, les opportunités de changement de voie vers la première voie sont augmentées et le passage au changement de voie devient facile, la durée de circulation dans une deuxième ou troisième voie est raccourcie et une décélération et un arrêt prompts sont par conséquent à attendre.
De plus, une diminution soudaine de la vitesse du véhicule est empêchée, et un comportement instable du véhicule ou un rapprochement soudain vers un véhicule qui suit causé par une neutralisation excessive par le conducteur agité par la diminution soudaine de la vitesse du véhicule est évité.
Les caractéristiques suivantes peuvent être optionnellement mises en œuvre, séparément ou en combinaison entre elles :
après le changement de voie vers la première voie, la vitesse de véhicule définie est changée en une vitesse d'évacuation inférieure à la vitesse de véhicule définie, provoquant une décélération jusqu'à la vitesse d'évacuation pendant la circulation dans la première voie ;
lors du fonctionnement de la fonction d'évacuation, une valeur seuil servant de critère de neutralisation du freinage pour l'arrêt de la fonction est changée sur une valeur supérieure à celle prise en non fonctionnement de la fonction d'évacuation ;
lors du fonctionnement de la fonction d'évacuation, une valeur seuil servant de critère de neutralisation de la direction pour l'arrêt de la fonction est changée sur une valeur supérieure à celle prise en non fonctionnement de la fonction d'évacuation.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
Fig. 1
 est une vue schématique montrant un système de contrôle de conduite d'un véhicule ;
Fig. 2
 est une vue schématique de dessus montrant un groupe de capteurs externes du véhicule ;
Fig. 3
 est un schéma de principe montrant le système de contrôle de conduite du véhicule ;
Fig. 4
 est un ordinogramme montrant le contrôle au moment d’une défaillance du système de changement de voie automatisé ;
Fig. 5
 est un ordinogramme montrant la commande d'évacuation d'urgence d'un mode de réalisation de la présente invention ;
Fig. 6
 est une vue de dessus schématique montrant un aperçu de la commande d'évacuation d'urgence ;
Fig. 7
 comprend la Fig. 7A qui est une vue de dessus schématique illustrant un exemple de détermination de voie de circulation dans la commande d'évacuation d'urgence, et la Fig. 7B qui est une vue de dessus schématique illustrant un exemple de changement de voie depuis une conduite sur voie vers une première voie ;
Fig. 8
 comprend la Fig. 8A qui est une vue de dessus schématique illustrant un exemple de changement de critère de changement de voie dans la commande d'évacuation d'urgence, et la Fig. 8B qui est une vue de dessus schématique illustrant un exemple de changement de voie automatisé vers la première voie après le changement de critère de changement de voie ;
Fig. 9
 comprend la Fig. 9A qui est une vue de dessus schématique illustrant un exemple du changement de voie automatisé vers la première voie pour évacuation vers l'accotement routier, et la Fig. 9B qui est une vue de dessus schématique illustrant un exemple de contrôle de prévention de neutralisation excessive pendant le changement de voie automatisé vers la première voie.
Ci-après, un mode de réalisation de la présente invention est décrit en détail en référence aux dessins.
En , un véhicule 1 équipé d'un système de contrôle de conduite selon la présente invention comprend, en plus de composants communs d’une automobile, tels qu'un moteur et qu’un corps de véhicule, un capteur externe 21 pour détecter un environnement alentour du véhicule, un capteur interne 22 pour détecter des informations du véhicule, un groupe contrôleur/actionneur pour le contrôle de vitesse et le contrôle de direction, un contrôleur d’ACC 14 pour le contrôle de la distance intervéhicules, un contrôleur de LKA 15 pour un contrôle de support au maintien sur voie, et un contrôleur de conduite automatisée 10 pour contrôler ceux-ci et exécuter une conduite partiellement automatisée sur voie (PADS) et un changement de voie partiellement automatisé (PALS) afin d'effectuer, au niveau du véhicule, des opérations de reconnaissance, de détermination et des actionnements traditionnellement effectués par un conducteur.
Le groupe contrôleur/actionneur pour le contrôle de vitesse et le contrôle de direction comprend un contrôleur d'EPS 31 (en anglais « Electric Power Steering », soit en français Direction Assistée Electrique) pour le contrôle de direction, un contrôleur de moteur 32 pour le contrôle d'accélération/de décélération et un contrôleur d'ESP/ABS 33. Un ESP (marque déposée : Electronic Stability Program, soit Programme de Stabilisation Électronique) comprend un ABS (en anglais Antilock Brake System, soit système de freinage antiblocage) pour former un système de contrôle de la stabilité (système de contrôle de stabilisation du comportement du véhicule).
Le capteur externe 21 est composé d'une pluralité de moyens de détection pour entrer des marquages de voie sur une route définissant la voie de circulation propre du véhicule et la voie voisine, et la présence d’autres véhicules, d’obstacles, de personnes et analogues, et leur distance relative, autour du véhicule dans le contrôleur de conduite automatisée 10 sous forme de données d'image ou de données en nuage de points.
Par exemple, comme le montre la , le véhicule 1 comprend un radar à ondes millimétriques (211) et une caméra (212) formant moyens de détection avant 211 et 212, des LIDAR (en anglais « Laser Imaging Detection And Ranging », soit détection et localisation par la lumière) formant moyens de détection de direction latérale avant 213 et moyens de détection de direction latérale arrière 214, et une caméra (caméra arrière) formant moyen de détection arrière 215, qui couvrent 360 degrés autour du véhicule, et peuvent détecter la position de véhicules, d’obstacles et analogues et la distance à laquelle ils se trouvent, et la position de marquages de voies de la voie de circulation du véhicule et de voies voisines dans les limites d’une distance prédéterminée dans les directions avant, arrière, gauche et droite du véhicule.
Le capteur interne 22 est composé d'une pluralité de moyens de détection, tels qu'un capteur de vitesse de véhicule, un capteur de vitesse de lacet et un capteur d'accélération, pour mesurer des quantités physiques représentant l'état de déplacement du véhicule, et leurs valeurs mesurées sont introduites dans le contrôleur de conduite automatisée 10, le contrôleur d’ACC 14, le contrôleur de LKA 15 et le contrôleur d'EPS 31 tel qu’illustré en , et subissent des traitements arithmétiques en même temps qu’une donnée d’entrée provenant du capteur externe 21.
Le contrôleur de conduite automatisée 10 comprend une partie d'estimation de conditions environnantes 11, une partie de génération de trajectoire 12 et une partie de contrôle de véhicule 13, et comprend un ordinateur pour exécuter des fonctions telles que décrites ci-dessous, c'est-à-dire une mémoire ROM (de l’anglais « Read-Only Memory », soit mémoire morte) stockant des programmes et des données, une CPU (de l’anglais Central Processing Unit, soit unité centrale de traitement) pour effectuer un traitement arithmétique, une RAM (de l’anglais Random Access Memory, soit mémoire vive) pour lire les programmes et données et stocker des données dynamiques et des résultats de traitement arithmétique, une interface d'entrée/sortie, et analogues.
La partie d'estimation de conditions environnantes 11 acquiert la position absolue du véhicule lui-même en associant les informations relatives à la position propre du véhicule par l’intermédiaire de moyens de positionnement 24 tel qu'un GPS et des informations de cartographie 23 et, sur la base de données externes telles que les données d'image et les données en nuage de points obtenues par le capteur externe 21, estime les positions de marquages de voie de la voie de circulation propre du véhicule et de la voie voisine, ainsi que les positions et vitesses d’autres véhicules. De plus, elle acquiert l'état de déplacement du véhicule lui-même à partir de données internes mesurées par le capteur interne 22.
La partie de génération de trajectoire 12 génère une trajectoire cible à partir de la position propre du véhicule estimée par la partie d'estimation de conditions environnantes 11 jusqu'à une cible d'arrivée. Elle génère une trajectoire cible allant de la position propre du véhicule jusqu'à un point cible d'arrivée par changement de voie sur la base des positions des marquages de voie de la voie voisine, des positions et vitesses des autres véhicules et de l’état de déplacement du véhicule lui-même estimés par la partie d'estimation de conditions environnantes 11.
La partie de contrôle du véhicule 13 calcule une vitesse cible et un angle de braquage cible sur la base de la trajectoire cible générée par la partie de génération de trajectoire 12, transmet une commande de vitesse pour un parcours à vitesse constante ou un parcours avec suivi et maintien de distance intervéhicules au contrôleur d'ACC 14, et transmet une commande d'angle de braquage pour un suivi de trajectoire au contrôleur d'EPS 31 via le contrôleur de LKA 15.
La vitesse du véhicule est également introduite dans le contrôleur d'EPS 31 et dans le contrôleur d'ACC 14. Etant donné qu'un couple de braquage change selon la vitesse du véhicule, le contrôleur d'EPS 31 se réfère à une carte angle de braquage-couple de braquage pour chaque vitesse du véhicule et transmet une commande de couple à un mécanisme de direction 41. Le contrôleur de moteur 32, le contrôleur d'ESP/ABS 33 et le contrôleur d'EPS 31 contrôlent un moteur 42, un frein 43 et le mécanisme de direction 41 et contrôlent ainsi le déplacement du véhicule 1 dans une direction longitudinale et une direction latérale.
(Aperçu du Système de Conduite Partiellement Automatisée sur Voie)
La conduite partiellement automatisée sur voie (conduite par PADS), au moyen d’un système de conduite partiellement automatisée sur voie (PADS), est ensuite activée dans un état dans lequel à la fois le contrôleur d'ACC 14 inclus dans l'ACCS et le contrôleur de LKA 15 inclus dans le LKAS fonctionnent conjointement avec le contrôleur de conduite automatisée 10.
En même temps que le système de conduite partiellement automatisée sur voie fonctionne, le contrôleur de conduite automatisée 10 (partie de génération de trajectoire 12) génère une trajectoire cible au sein d’une seule voie et une vitesse cible sur la base des informations externes (voies, position du véhicule, et position et vitesse d’autres véhicules circulant dans la voie en question et dans la voie voisine) obtenues par la partie d'estimation de conditions environnantes 11 via le capteur externe 21, et des informations internes (vitesse du véhicule, vitesse de lacet et accélération) obtenues par le capteur interne 22.
Le contrôleur de conduite automatisée 10 (partie de contrôle du véhicule 13) estime la vitesse, l’attitude et le mouvement latéral du véhicule après Δt secondes à partir d'une relation entre une vitesse de lacet γ et une accélération latérale (d²y/dt²) survenant en raison du déplacement du véhicule par les propres caractéristiques de déplacement et de position du véhicule lui-même, c'est-à-dire un angle de braquage des roues avant δ survenant lorsqu'un couple de braquage T est appliqué au mécanisme de direction 41 pendant la circulation à une vitesse du véhicule V, donne une commande d'angle de braquage au contrôleur d'EPS 31 via le contrôleur de LKA 15, faisant que le mouvement latéral atteint "yt" après Δt secondes, et donne une commande de vitesse au contrôleur d'ACC 14, faisant passer la vitesse à "Vt" après Δt secondes.
Bien que le contrôleur d'ACC 14, le contrôleur de LKA 15, le contrôleur d'EPS 31, le contrôleur de moteur 32 et le contrôleur d'ESP/ABS 33 fonctionnent indépendamment de la direction automatique, ils sont également utilisables en fonction d’une commande introduite à partir du contrôleur de conduite automatisée 10 tandis qu’une fonction de conduite partiellement automatisée sur voie (PADS) et un système de changement de voie partiellement automatisé (PALS) fonctionnent.
Le contrôleur d'ESP/ABS 33 qui a reçu une commande de décélération du contrôleur d'ACC 14 envoie une commande hydraulique à un actionneur et contrôle la force de freinage du frein 43 de manière à contrôler la vitesse du véhicule. De plus, un contrôleur de moteur 32 qui a reçu une commande d'accélération/de décélération du contrôleur d'ACC 14 contrôle une sortie d'actionneur (degré d'ouverture de papillon) pour donner au moteur 42 une commande de couple et contrôle la force d'entraînement pour contrôler la vitesse du véhicule.
La fonction ACC (ACCS) fonctionne avec une combinaison de matériel et de logiciel, tels que le radar à ondes millimétriques formant moyen de détection avant 211 inclus dans le capteur externe 21, le contrôleur d'ACC 14, le contrôleur de moteur 32 et le contrôleur d'ESP/ABS 33 et analogues.
C'est-à-dire que, dans un cas où il n'y a pas de véhicule à l’avant, la fonction ACC effectue un parcours à vitesse constante en définissant une vitesse définie d’ACC (vitesse définie) comme vitesse cible ; et, dans un cas de rattrapage du véhicule situé à l’avant (dans un cas où une vitesse du véhicule situé à l’avant est inférieure à la vitesse définie d’ACC), la fonction ACC effectue un parcours de suivi en suivant le véhicule situé à l’avant tout en maintenant une distance intervéhicules (distance définie intervéhicules) correspondant à un intervalle de temps (durée intervéhicules = distance intervéhicules/vitesse du véhicule) défini en fonction de la vitesse du véhicule situé à l’avant.
La fonction LKA (LKAS) détecte les marquages de voie et la position propre du véhicule via la partie d'estimation de conditions environnantes 11 du contrôleur de conduite automatisée 10 sur la base de données d'image obtenues via le capteur externe 21 (caméras 212 et 215), et exécute le contrôle de direction via le contrôleur de LKA 31 et le contrôleur d'EPS 15 de manière à permettre la circulation au centre d'une voie.
C'est-à-dire que le contrôleur d'EPS 31 qui a reçu la commande d'angle de braquage du contrôleur de LKA 15 se réfère à une carte vitesse du véhicule-angle de braquage-couple de braquage, transmet une commande de couple à un actionneur (moteur d’EPS), et donne un angle de braquage des roues avant ciblé au moyen du mécanisme de direction 41.
La fonction de conduite partiellement automatisée sur voie (PADS) est mise en œuvre en combinant un contrôle longitudinal (contrôle de vitesse et contrôle de distance intervéhicules) au moyen du contrôleur d'ACC 14 et un contrôle latéral (contrôle de direction et contrôle de conduite de maintien sur voie) au moyen du contrôleur de LKA 15 comme décrit ci-dessus.
(Aperçu du Système de Changement de Voie Partiellement Automatisé)
Ci-après, un aperçu d’un système de changement de voie partiellement automatisé (PALS) est décrit en supposant un changement de voie à partir d’un état de conduite partiellement automatisée sur voie (conduite par PADS) sur une autoroute comportant deux voies ou plus d’un côté avec un terre-plein central.
Le système de changement de voie partiellement automatisé (PALS) est un système qui effectue automatiquement un changement de voie à la suite d’une détermination du système lui-même ou selon des instructions ou une approbation de la part du conducteur, et est mis en œuvre en combinant un contrôle longitudinal (contrôle de vitesse et contrôle de distance intervéhicules) et un contrôle latéral (contrôle de suivi de trajectoire cible par braquage automatique) au moyen du contrôleur de conduite automatisée 10.
En même temps que le système de changement de voie partiellement automatisé fonctionne, le contrôleur de conduite automatisée 10 (partie de génération de trajectoire 12) génère constamment une trajectoire cible pour un changement de voie d’une voie de circulation actuelle à une voie voisine sur la base des informations externes (marquages de voie de la voie concernée et de la voie voisine, et position et vitesse d’autres véhicules circulant dans la voie et la voie voisine) obtenues par la partie d'estimation de conditions environnantes 11 via le capteur externe 21, et des informations internes (vitesse du véhicule, vitesse de lacet et accélération) obtenues par le capteur interne 22.
La trajectoire cible de changement de voie automatisé est une trajectoire qui mène à un état de conduite au centre de la voie voisine par exécution d’un changement de voie depuis la voie de circulation actuelle, observant d’autres véhicules circulant dans la voie voisine, leur position et vitesse futures étant prédites, et un changement de voie automatisé est exécuté par braquage automatique par une détermination par le système dans laquelle il est déterminé qu'aucun autre véhicule ne se trouve dans une zone prédéterminée avant ZAv, une zone prédéterminée arrière ZAr ni une zone prédéterminée latérale ZL de la voie voisine définies en fonction de la vitesse du véhicule.
La zone prédéterminée avant ZAv et la zone prédéterminée arrière ZAr correspondent à la distance intervéhicules censée être assurée à partir d’un autre véhicule à l’avant et l’arrière du véhicule, c’est-à-dire la distance prédéterminée avant XAv et la distance prédéterminée arrière XAr, et elles sont respectivement calculées à l’aide des expressions suivantes.
Distance prédéterminée avant (XAv) = distance intervéhicules (S) + durée d’avance du véhicule (TH) × vitesse du véhicule (V),
où distance intervéhicules (S) = vitesse du véhicule (V) × intervalle de temps intervéhicules (TG) ;
durée d’avance du véhicule (TH) = distance d’avance du véhicule / V = TTC × ΔV / V ;
TTC = ΔV / décélération maximale du véhicule (Dmax) ; et
ΔV = V - Vav, où Vav représente la vitesse du véhicule situé à l’avant.
Distance prédéterminée arrière (XAr) = durée d’avance du véhicule (TH) × vitesse du véhicule situé à l’arrière (Var),
où durée d’avance du véhicule (TH) = distance d’avance du véhicule / V = TTC × ΔV / V ;
TTC = ΔV / décélération du véhicule situé à l’arrière (Dar) ; et
ΔV = Var - V, où Var représente la vitesse du véhicule situé à l’arrière.
A partir de ce qui précède, il apparaît clairement qu’étant donné que la distance prédéterminée avant (XAv) et la distance prédéterminée arrière (XAr) varient en fonction des vitesses V, Vav et Var respectivement du véhicule, du véhicule situé à l’avant et du véhicule situé à l’arrière, une table de recherche rassemblant des valeurs calculées pour chacune de la vitesse du véhicule (V) et la vitesse relative (ΔV) pour chacune d’elles est préparée, et des valeurs correspondantes sont appliquées via un processus de référence.
La zone prédéterminée avant ZAv est une zone définie par la direction longitudinale : la distance prédéterminée avant XAv × la direction latérale : largeur de la voie de circulation + largeur de la voie voisine, et la zone prédéterminée arrière ZAr est une zone définie par la direction longitudinale : la distance prédéterminée arrière XAr × la direction latérale : largeur de la voie de circulation + largeur de la voie voisine. De plus, la zone prédéterminée latérale ZL est une zone définie par la direction longitudinale : longueur du véhicule x la direction latérale : largeur de la voie voisine.
(Détermination de Poursuite du Changement de Voie au cours d’un Changement de Voie Automatisé)
Comme décrit ci-dessus, dans l’état dans lequel l’environnement alentour du véhicule et la trajectoire cible sont confirmés et dans lequel un signal de la possibilité d’un changement de voie automatisé est défini, un changement de voie automatisé est exécuté via la détermination par le système (ou l’autorisation par le conducteur), mais dans lequel il existe également une possibilité que l’environnement alentour puisse changer du fait du comportement d’un autre véhicule au cours d’une période allant du début du changement de voie après actionnement d’un clignotant au déplacement vers la voie voisine.
Par conséquent, également au cours du changement de voie automatisé, la surveillance de la périphérie du véhicule est poursuivie sur la base d’informations externes obtenues par la partie d'estimation de conditions environnantes 11 via le capteur externe 21, et si une intrusion (interruption) d’un autre véhicule dans la zone prédéterminée avant ZAv, la zone prédéterminée arrière ZAr ou la zone prédéterminée latérale ZL est confirmée, le contrôleur de conduite automatisée 10 détermine s’il convient de poursuivre ou d’annuler le changement de voie sur la base de la position propre du véhicule au cours du changement de voie.
S’il est déterminé que le changement de voie ne peut pas être poursuivi et le changement de voie est annulé, le contrôleur de conduite automatisée 10 (partie de génération de trajectoire 12) modifie la cible de suivi de sorte qu’elle corresponde à l’axe central de la voie (voie d’origine) dans laquelle le véhicule circulait avant le changement de voie afin de générer à nouveau une trajectoire et une vitesse du véhicule cibles, et la partie de contrôle du véhicule 13 transmet une commande d’angle de braquage au contrôleur d’EPS 31 et une commande de vitesse au contrôleur d’ACC 14 afin d’amener le véhicule à suivre la trajectoire cible nouvellement générée, et le véhicule retourne ainsi à la voie d’origine par braquage automatique (fonction de retour à la voie automatisé).
Même si une intrusion (interruption) d’un autre véhicule dans la zone prédéterminée avant ZAv, la zone prédéterminée arrière ZAr ou la zone prédéterminée latérale ZL est confirmée, lorsque le véhicule a presque atteint la voie voisine, par exemple lorsqu’au moins trois des quatre roues ont pénétré dans la voie voisine en traversant le marquage de voie, le changement de voie n’est pas annulé et le changement de voie se poursuit.
Par ailleurs, s'il est déterminé que la poursuite du changement de voie est difficile, une demande de prise en charge des manœuvres est émise, le changement de voie automatisé est annulé et le pouvoir est transféré au conducteur. Lorsque le conducteur reprend le contrôle, les manœuvres passent en conduite manuelle, mais lorsque le conducteur ne peut pas prendre le relais, la manœuvre à risque minimal (MRM) est activée.
La manœuvre à risque minimal (MRM) indique le passage automatique à une condition de risque minimal lorsqu'une défaillance ou analogue survient dans un système, et spécifiquement, un contrôle de l'évacuation vers un accotement tourier ou analogue et une décélération et un arrêt par braquage et freinage automatiques sont effectués. On note que même lorsque la MRM est en fonctionnement, si le conducteur effectue une manœuvre de freinage ou une manœuvre de direction, la MRM est neutralisée et passée en conduite manuelle.
(Manœuvre à Risque Minimal en Cas d'Echec de Prise de Contrôle des Manœuvres après Survenue d’une Défaillance du Système)
Dans le système de changement de voie partiellement automatisé (PALS), si une quelconque défaillance du système, telle qu'une anomalie d'une partie des capteurs inclus dans le système, survient, la possibilité existe que le changement de voie automatisé tel que conçu ne puisse pas être effectué, et ainsi, également dans un tel cas, le conducteur est informé d'une demande de prise en charge des manœuvres (demande de prise de relais) et le pouvoir est transféré, mais lorsque le conducteur ne peut pas prendre le relais, la manœuvre à risque minimal (MRM) est activée.
Comme décrit ci-dessus, le capteur externe 21 est composé de la pluralité de capteurs, et le contrôleur de conduite automatisé 10 est conçu de manière redondante pour être capable d’effectuer la manœuvre à risque minimal (MRM) par d'autres capteurs et moyens de détection même si une anomalie survient dans un capteur ou moyen de détection quelconque.
La montre les déplacements (1a-1f) d'un véhicule 1 lorsque la MRM est activée dans le véhicule 1 circulant dans une troisième voie 53 sur une autoroute à trois voies d'un côté. Fondamentalement, la MRM est composée de quatre fonctions de : conduite sur voie (62, 64 et 66), changement de voie (63 et 65), évacuation vers l’accotement routier (67), décélération et arrêt (68), et lorsque l'évacuation vers l'accotement routier est effectuée par la MRM pendant la circulation dans une voie autre que la première voie 51 sur une route à deux voies ou plus d'un côté, le véhicule requiert un contrôle qui nécessite au moins un changement de voie vers une voie voisine depuis la conduite sur voie, une évacuation vers l'accotement routier (déplacement vers un bord de la route), une décélération et un arrêt.
Par conséquent, comme illustré en , dans le véhicule 1 (1a) circulant dans la troisième voie 53, lorsque le conducteur ne peut pas prendre le contrôle (60) et que la MRM est activée (61), il faut contrôler la soumission à deux changements de voie (63 et 65) et à deux conduites sur voie (64 et 66), l’évacuation vers l'accotement routier (67), et la décélération et l’arrêt (68). Cependant, comme déjà décrit, le problème suivant se pose.
(Problème de la Manœuvre à Risque Minimal)
Par exemple, dans une situation illustrée en Fig. 7A, lorsque la MRM est activée dans le véhicule 1 circulant dans la deuxième voie 52, tout d'abord, une détermination de la voie de circulation est effectuée, et une transition vers un changement de voie depuis la conduite sur voie vers la première voie 51 est effectuée, mais lorsqu’un véhicule qui suit 4 est présent, si le véhicule 1 passe immédiatement au contrôle de décélération (par exemple, depuis une vitesse définie de 80 km/h à 50 km/h) pendant la conduite sur voie, le véhicule qui suit 4 peut s'approcher rapidement.
Le changement de voie par la MRM peut être effectué lorsqu'aucun autre véhicule ne se trouve dans la zone prédéterminée avant ZAv ni dans la zone prédéterminée arrière ZAr, et, par exemple, si un véhicule qui suit 5 est présent dans la première voie voisine 51, le véhicule qui suit 5 peut approcher de, et pénétrer, la zone prédéterminée arrière ZAr, de sorte que le changement de voie vers la première voie 51 ne peut pas être effectué, le changement de voie le long du flux de circulation ne peut pas être effectué et la durée nécessaire pour achever la MRM peut s’allonger.
Comme décrit ci-dessus, même si la MRM est en fonctionnement, lorsque le conducteur effectue une manœuvre de freinage ou une manœuvre de braquage, la MRM est neutralisée et les manœuvres passent en conduite manuelle, mais si le conducteur qui n'a pas pu prendre le relais en raison d'une somnolence, distraction, maladie ou analogue est réveillé par le comportement du véhicule ou analogue causé par le contrôle de décélération et le changement de voie après l'activation de la MRM et est agité par la situation du véhicule, effectue une manœuvre de freinage excessive (OB) et neutralise la MRM comme illustré en Fig. 9A, le risque existe de provoquer un problème amenant les véhicules suivants 4 et 5 à s'approcher rapidement du fait d'une décélération brutale d'un véhicule 1'.
De la même manière que ci-dessus, si le conducteur qui n'a pas pu prendre le relais est réveillé par le comportement du véhicule ou analogue causé par le contrôle de décélération et le changement de voie après l'activation de la MRM et est agité par la situation du véhicule, effectue un braquage excessif vers la gauche (OG) ou un braquage excessif vers la droite (OD), et neutralise la MRM tel qu’illustré en Fig. 9A, il existe un risque de causer un problème tel qu'un écart par rapport à la voie ou une approche soudaine vers les véhicules qui suivent 4 et 5.
(Manœuvre à Risque Minimal Améliorée en Cas de Défaillance de la Prise en Charge des Manœuvres)
Le contrôleur de conduite automatisée 10 selon la présente invention exécute la manœuvre à risque minimum (MRM) incluant le contrôle suivant.
- (1) Contrôle de la Vitesse (Contrôle Longitudinal)
Lorsque le véhicule circule sur une voie autre que la première voie, la conduite par ACC se poursuit jusqu'à ce que le véhicule se déplace jusqu’à la première voie après l'activation de la MRM. C'est-à-dire que lorsqu'un véhicule qui précède est présent, le véhicule suit le véhicule qui précède tout en maintenant la distance intervéhicules définie (durée intervéhicules), tandis que lorsqu’aucun véhicule qui précède n’est présent, le véhicule effectue un changement de voie pour passer à la première voie 51 tout en maintenant et en circulant à la vitesse définie (vitesse définie d’ACC), puis change la vitesse définie (vitesse définie d’ACC) sur une vitesse basse, par exemple, la vitesse minimale (50 km/h) de l'autoroute, décélère jusqu’à cette vitesse, s'évacue vers l'accotement routier 50, puis décélère et s'arrête.
- (2) Changement de la Distance Prédéterminée Avant et Arrière Servant de Critère de Changement de Voie
Les zones prédéterminées servant de critère de changement de voie sont changées en zones prédéterminées (distance avant prédéterminée XAv' et distance arrière prédéterminée XAr') à l'activation de la MRM plus petites que les zones prédéterminées (distance avant prédéterminée XAv et distance arrière prédéterminée XAr) en temps normal, et une condition de possibilité de changement de voie est assouplie.
Les zones prédéterminées (distance avant prédéterminée XAv' et distance arrière prédéterminée XAr') appliquées à la détermination de changement de voie à l'activation de la MRM sont définies, par exemple, comme suit par rapport aux zones prédéterminées précitées (distance avant prédéterminée XAv et distance arrière prédéterminée XAr) en temps normal.
Distance prédéterminée avant (XAv’) = distance intervéhicules minimale (S0) + durée d’avance du véhicule (TH) × vitesse du véhicule (V),
où distance intervéhicules minimale (S0) = vitesse du véhicule (V) × intervalle de temps intervéhicules (TG’) ; et
intervalle de temps intervéhicules (TG’) = intervalle de temps intervéhicules minimal (TGmin) ou TG > TG’ > TGmin.
Distance prédéterminée arrière (XAr’) = durée d’avance du véhicule (TH’) × vitesse du véhicule situé à l’arrière (Var),
où durée d’avance du véhicule (TH’) = distance d’avance du véhicule / V = TTC’ × ΔV / V ;
TTC’ = ΔV / décélération maximale du véhicule situé à l’arrière (Darmax), ou
TTC '= ΔV / décélération du véhicule située à l’arrière (Dr '), Dr < (inférieure à) Dr' < (inférieure à) Drmax.
En d’autres termes, les zones prédéterminées (distance prédéterminée avant XAv’ et distance prédéterminée arrière XAr’) à l’activation de la MRM sont sélectionnées parmi des valeurs qui sont plus petites que les zones prédéterminées (distance prédéterminée avant XAv et distance prédéterminée arrière XAr) en temps normal et égales ou supérieures à des zones prédéterminées minimales (distance prédéterminée avant minimale et distance prédéterminée arrière minimale), respectivement.
Puisque la distance prédéterminée avant XAv’ et la distance prédéterminée arrière XAr’ qui définissent les zones prédéterminées à l’activation de la MRM varient également en fonction des vitesses de véhicule V, Vav et Var respectivement du véhicule, du véhicule situé à l’avant et du véhicule situé à l’arrière, une table de recherche pour la section spécifique stockant des valeurs calculées pour chacune de la vitesse du véhicule (V) et la vitesse relative (ΔV) pour chacune d’elles est préparée, et des valeurs correspondantes sont appliquées par un processus de référence.
- (3) Changement de la Valeur Seuil de Neutralisation du Freinage
Une valeur seuil de neutralisation du freinage (amplitude de manœuvre par le conducteur) est changée sur une valeur supérieure à celle prise en temps normal. Autrement dit, une valeur seuil de neutralisation du freinage Pd en temps normal est donnée par une valeur de commande hydraulique d’ESP (amplitude de manœuvre par le conducteur) qui est la décélération par rapport à la vitesse définie d’ACC (vitesse définie d’ACC ou vitesse de suivi du véhicule qui précède) ou l’accélération définie d’ACC, tandis qu'une valeur seuil de neutralisation du freinage Pe à l'activation de la MRM est changée sur une valeur (par exemple, 120% à 250% de la valeur seuil de neutralisation du freinage Pd en temps normal) supérieure à la valeur seuil de neutralisation du freinage Pd en temps normal.
Par exemple, si la valeur seuil de neutralisation du freinage Pd en temps normal est définie sur une valeur de commande hydraulique d’ESP qui est une décélération équivalente à une vitesse de 2 km/h par rapport à la vitesse définie d’ACC ou sur une valeur de commande hydraulique d’ESP qui est une décélération équivalente à 0,2 m/s2par rapport à l'accélération définie d’ACC, la valeur seuil de neutralisation du freinage Pe à l'activation de la MRM est définie sur une valeur de commande hydraulique d’ESP qui est une décélération équivalente à une vitesse de 4 km/h par rapport à la vitesse définie d'ACC ou sur une valeur de commande hydraulique d’ESP qui est une décélération équivalente à 0,4 m/s2par rapport à l'accélération définie d’ACC.
Si la manœuvre de freinage du conducteur est détectée à l'activation de la MRM, une importance de la manœuvre de freinage par le conducteur est comparée à la valeur seuil de neutralisation Pe, si l’importance de la neutralisation < (inférieure à) la valeur seuil Pe, la MRM n'est pas neutralisée, alors que si l’importance de la neutralisation  (supérieure ou égale à) la valeur seuil Pe, les manœuvres passent en conduite manuelle, et le freinage est effectué la manœuvre de freinage du conducteur.
- (4) Changement de la Valeur Seuil de Neutralisation de la Direction
Une valeur seuil de neutralisation de la direction (couple de braquage par le conducteur) est changée sur une valeur supérieure à celle prise en temps normal. C'est-à-dire que, pour la valeur seuil de neutralisation de la direction en temps normal, un couple de braquage (couple de braquage calculé à partir d'une carte vitesse du véhicule-angle de braquage-couple de braquage) correspondant à un angle de braquage auquel un mouvement latéral virtuel y't pour atteindre une position latérale virtuelle après t secondes devient yt+α (où α est une constante déterminée en fonction de la vitesse du véhicule) est défini comme valeur seuil de neutralisation de la direction OTd, tandis que, pour la valeur seuil de neutralisation de la direction à l'activation de la MRM, une valeur obtenue par conversion d’un angle de braquage calculé à partir d'un mouvement latéral virtuel y''t (=yt + β , où β > α ) et de caractéristiques de mouvement du véhicule en un couple de braquage est définie en tant que valeur seuil de neutralisation de la direction OTe.
Lorsque la direction manuelle est détectée à l'activation de la MRM, un couple de braquage par braquage manuel par le conducteur est comparé à la valeur seuil de neutralisation de la direction OTe, et si couple de braquage < (inférieur à) valeur seuil OTe, la MRM n'est pas neutralisée, tandis que si couple de braquage  (supérieur ou égal à) valeur seuil, la MRM est neutralisée et le véhicule est dirigé par le couple de braquage du conducteur. On note que pendant le changement de voie par la MRM, une commande de direction vers la gauche en direction du côté de la première voie 51 ou de l'accotement routier 50 a été émise, de sorte que la valeur seuil de neutralisation OTe peut être définie pour prendre des valeurs différentes entre le braquage additif qui augmente le braquage dans le sens vers la gauche et le braquage soustractif qui diminue l'angle de braquage dans le sens vers la gauche. Non seulement le couple de braquage, mais aussi la valeur seuil peuvent être définis par rapport à la vitesse de braquage et à l'angle de braquage pour chaque vitesse.
(Prise en Charge des Manœuvres en cas de Survenue d’une Défaillance du Système et Flux d'Activation de la MRM en cas de Défaillance de la Prise de Contrôle)
Ci-après, un flux de prise en charge des manœuvres ( ) lorsqu'une défaillance du système survient pendant un changement de voie automatisé sur l'autoroute et un flux d'activation de la MRM ( ) au moment de l'échec de la prise de relais sont décrits.
- (1) Changement de Voie Automatisé (Conduite par PALS)
En , pendant la conduite par PADS (ACCS et LKAS) au moyen du système de conduite partiellement automatisée sur voie sur une autoroute à trois voies ou plus d’un côté, dans une situation (le signal de changement de voie automatisé est ACTIVE) dans laquelle il est déterminé qu'il n'y a pas d'autre véhicule dans la zone avant Zav, la zone arrière ZAr et la zone latérale ZL d'une voie voisine, un changement de voie automatisé est effectué avec le centre de la voie voisine comme position cible par une détermination par le système (étape 100).
- (2) Détermination d’une Défaillance du Système
Pendant le fonctionnement de la conduite automatisée sur voie (PADS : ACCS et LKAS) et pendant le changement de voie automatisé (PALS), le contrôleur de conduite automatisée 10 détermine en permanence s'il existe une défaillance ou un défaut du capteur externe 21, du capteur interne 22, des contrôleurs (14, 15 et 31-33), du frein 43, du moteur 42, du mécanisme de direction 41 et analogue (étape 101).
- (3) Signal de Défaillance du Système
S'il est déterminé à l'étape 101 qu'une défaillance du système est survenue, un signal de défaillance du système est établi, et le conducteur est informé de l'arrêt de la fonction de changement automatisé de voie et du transfert du pouvoir de manœuvre (demande de prise en charge des manœuvres ou demande de prise de relais) par un affichage tête haute, par une partie d'affichage d'informations dans un tableau d’instrumentation, ou par la voix (étape 102). Simultanément, le décompte d'une durée écoulée t1 (par exemple dix secondes) après la notification de transfert de pouvoir est initié (étape 103).
- (4) Détermination d’une Prise de Relais par le Conducteur
Il est déterminé si le conducteur qui a reçu la notification de transfert de pouvoir a pris en charge les manœuvres (étape 104). Autrement dit, il est déterminé si une manœuvre de freinage a été effectuée qui aurait amené une valeur de commande hydraulique d’ESP à être supérieure à la valeur seuil de neutralisation du freinage Pd en temps normal, ou si un braquage a été effectué qui aurait amené un couple de braquage à être supérieur à la valeur seuil de neutralisation de la direction OTd en temps normal, et s'il est déterminé que le conducteur a pris le relais, les manœuvres passent en conduite manuelle par manœuvres par le conducteur (étape 108).
- (5) Emission d'une Alarme
D'autre part, si les manœuvres ne sont pas prises en charge au cours de la durée écoulée t1 (par exemple dix secondes) après la notification du transfert de pouvoir, une alarme est émise (étape 105). Il est possible d’utiliser non seulement une alarme par voie vocale, mais également une alarme faite pour attirer l'attention par clignotement ou autre dans l'affichage tête haute ou la partie d'affichage d'informations dans le tableau d’instrumentation. Simultanément, le décompte d'une durée écoulée t2 (par exemple quatre secondes) après l’émission de l’alarme est initié (étape 106).
- (6) Détermination d’une Prise de Relais par le Conducteur
Il est déterminé si le conducteur qui a reçu l'alarme a pris le contrôle des manœuvres (étape 107). De la même manière qu'au moment de la notification de transfert de pouvoir, il est déterminé si une manœuvre de freinage a été effectuée qui aurait amené une valeur de commande hydraulique d’ESP à être supérieure à la valeur seuil de neutralisation du freinage Pd en temps normal, ou si un braquage a été effectué qui aurait amené un couple de braquage à être supérieur à la valeur seuil de neutralisation de la direction OTd en temps normal, et s'il est déterminé que le conducteur a pris le relais, les manœuvres passent en conduite manuelle par manœuvres par le conducteur (étape 108).
- (7) Activation de la MRM
Par contre, si les manœuvres ne sont pas prises en charge au cours de la durée écoulée t2 (par exemple, quatre secondes) après le déclenchement de l'alarme, il est déterminé que le conducteur n'a pas pris le relais, et la MRM est activée (étape 110).
- (8) Modification de la Valeur de Référence de Détermination du Changement de Voie et de la Valeur de Référence de Détermination de la Neutralisation
Comme illustré en , lorsque la MRM est activée, une valeur de référence de détermination de changement de voie et une valeur de référence de détermination de neutralisation sont changées des valeurs normales aux valeurs MRM, de sorte que :
- (8-1)
les distances prédéterminées avant et arrière (zones prédéterminées) servant de critère de changement de voie sont changées des zones prédéterminées ZAv et ZAr (distance avant prédéterminée XAv et distance arrière prédéterminée XAr), en temps normal, aux zones prédéterminées plus petites ZAv’ et ZAr' (distance avant prédéterminée XAv' et distance arrière prédéterminée XAr') à l'activation de la MRM (étape 111) ;
- (8-2)
la valeur seuil de neutralisation du freinage (amplitude de manœuvre de freinage par le conducteur/pression hydraulique de freinage d’ESP) est changée de la valeur seuil de neutralisation du freinage Pd en temps normal à la valeur seuil de neutralisation du freinage Pe (Pe > Pd) à l'activation de la MRM (étape 112) ; et
- (8-3)
la valeur seuil de neutralisation de la direction (couple de braquage par le conducteur) est changée de la valeur seuil de neutralisation de la direction OTd en temps normal à la valeur seuil de neutralisation de la direction OTe (OTe > OTd) à l'activation de la MRM (étape 112).
- (9) Détermination de la Neutralisation
La détermination de la neutralisation est effectuée en permanence pendant l'activation de la MRM (étape 113).
Si la pression hydraulique de freinage par la manœuvre de freinage du conducteur > la valeur seuil de neutralisation du freinage Pe ou si le couple de braquage par le conducteur > la valeur seuil de neutralisation de la direction OTe, la MRM est immédiatement neutralisée et les manœuvres passent en conduite manuelle (étape 120).
Si la pression hydraulique de freinage par la manœuvre de freinage du conducteur est égale ou inférieure à la valeur seuil de neutralisation du freinage Pe et le couple de braquage par le conducteur est égal ou inférieur à la valeur seuil de neutralisation de la direction OTe, la MRM n’est pas neutralisée se poursuit.
- (10) Détermination de la Position de la Voie
Il est déterminé si la position de voie sur laquelle le véhicule circule est la première voie de circulation 51 voisine de l'accotement routier 50 (étape 114). C'est-à-dire que la partie d'estimation des conditions environnantes 11 détermine si la voie dans laquelle le véhicule circule est la première voie à partir de la présence ou de l'absence d'une voie voisine, du type de marquage de voie, ou analogue sur la base de la correspondance entre les informations sur la position propre du véhicule via moyen de positionnement 24 et les informations cartographiques 23 et les données obtenues par le capteur externe 21.
- (11) Flux de Changement de Voie
Lorsque le véhicule circule sur une voie (52 ou 53) autre que la première voie de circulation, puisqu'un changement de voie jusqu’à la première voie de conduite 51 est nécessaire, un flux de changement de voie est effectué comme suit.
- (11-1) Détermination du Changement de Voie
Il est déterminé si le changement de voie vers la gauche peut être effectué selon qu'un autre véhicule est présent dans la zone prédéterminée avant gauche ZAv' (distance avant prédéterminée XAv') ou dans la zone prédéterminée arrière gauche ZAr' (distance arrière prédéterminée XAr') modifiée à l’étape 111 (étape 115). Si le changement de voie ne peut pas être effectué, la conduite par ACC se poursuit dans la même voie.
- (11-2) Exécution du Changement de Voie
Si un changement de voie peut être effectué, un signal de la possibilité d’un changement de voie est défini (étape 116), et, simultanément, le clignotement d'un clignotant gauche est initié (étape 117). Une durée de clignotement t3 du clignotant (par exemple, trois secondes) est décomptée (étape 118), et après l'écoulement de la durée de clignotement t3 du clignotant t3, un changement de voie vers la gauche par la fonction de changement automatisé de voie est effectué (étape 119).
- (12) Flux de Déplacement vers l’Accotement Routier
S'il est déterminé que le véhicule circule dans la première voie de circulation 51 à l'étape 113, les manœuvres passent à un flux de déplacement vers l’accotement routier.
- (12-1) Détermination de la Présence / de l’Absence d'un Accotement Routier
S'il est déterminé que le véhicule circule dans la première voie 51, il est déterminé s'il existe un espace d'évacuation sur l'accotement routier 50 (étape 121). C'est-à-dire que la partie d'estimation des conditions environnantes 11 détermine si un accotement routier est présent par comparaison des informations de position du véhicule par le moyen de positionnement 24 et des informations cartographiques 23, et par détection d’une zone à gauche d'un marquage de voie à gauche du véhicule sur la base de données d'images ou de données en nuage de points obtenues par le capteur externe 21.
- (12-2) Changement de la Vitesse Définie d’ACC
S'il est déterminé qu'il est possible d'évacuer vers l'accotement routier 50, la vitesse définie d'ACC est changée en une vitesse inférieure, par exemple la vitesse minimale de l'autoroute (50 km/h) pour la préparation de l'évacuation vers l'accotement routier, et la décélération est initiée (étape 122). A ce moment, il est souhaitable de notifier aux véhicules environnants par une IHM extérieure ou analogue que le véhicule décélère via la MRM.
- (12-3) Détermination du Déplacement vers l’Accotement Routier
Il est détecté si un obstacle se trouve sur l'accotement routier 50 pour déterminer si le véhicule peut se déplacer vers l'accotement routier (étape 123), et s’il est déterminé que le véhicule peut se déplacer ainsi, un signal de la possibilité d’un déplacement vers l'accotement routier est défini (étape 124).
- (12-4) Clignotement du clignotant gauche
Le clignotement d'un clignotant gauche est initié en même temps que signal de la possibilité d’un déplacement vers l'accotement routier (étape 125), et une durée de clignotement t4 du clignotant (par exemple, de trois secondes) est décomptée (étape 126).
- (12-5) Déplacement vers l’Accotement Routier
Après l'écoulement de la durée de clignotement t4 du clignotant, le déplacement vers l'accotement tourier 50 est effectué par la fonction de braquage automatique (étape 127), après l'achèvement du déplacement vers l'accotement routier, la vitesse cible est changée sur 0 km/h, le véhicule décélère et s'arrête (étape 128), et les feux de détresse sont mis à clignoter après l'arrêt (étape 129).
- (13) Achèvement de la MRM
La MRM est achevée avec l’atteinte de la vitesse nulle du véhicule et le clignotement des feux de détresse (étape 130).
Dans le mode de réalisation ci-dessus, on suppose qu’il s’agit d’une section rectiligne d’une branche principale d'autoroute, mais une valeur seuil de neutralisation correspondant à la forme, à la vitesse maximale, à la vitesse minimale ou autre d'une route parcourue peut être définie ou sélectionnée.
De plus, lorsqu'il n'y a pas de véhicule qui suit lorsque la MRM est activée, même si la position propre du véhicule est dans la deuxième voie 52 ou la troisième voie 53, la vitesse définie d’ACC peut être définie sur une vitesse inférieure, et la décélération peut être initiée.
(Fonctionnement et Effets)
Comme détaillé ci-dessus, selon le dispositif de contrôle de conduite pour un véhicule selon la présente invention, dans le véhicule équipé du système de changement de voie partiellement automatisé (PALS), au moment de l'occurrence d'une défaillance du système, lorsqu'un conducteur ne peut pas prendre le relais en raison d’une somnolence, qu’il est malade, distrait ou analogue, et qu’un passage à la MRM est effectué,
(i) si le véhicule ne se trouve pas dans la première voie voisine à l'accotement routier, la conduite par ACC par maintien (maintien de la vitesse du véhicule) de la distance inter-véhicule définie ou de la vitesse de véhicule définie se poursuit, et la vitesse maintenue du véhicule rend possible un changement de voie prompt le long du flux de circulation, et
(ii) puisque les zones prédéterminées servant de critère de changement de voie sont changées en deuxièmes zones prédéterminées (ZAv' et ZAr') plus petites qu'en temps normal, les opportunités de changement de voie vers la première voie augmentent et il devient facile de passer à un changement de voie, la durée de circulation dans les deuxième et troisième voies est raccourcie et, par conséquent, une décélération et un arrêt prompts sont à attendre.
De plus, à partir du (i), une diminution soudaine de la vitesse du véhicule est empêchée, ce qui empêche également le comportement du véhicule de devenir instable ou un rapprochement soudain vers un véhicule qui suit par une neutralisation excessive par le conducteur qui est agité par la diminution soudaine de la vitesse, et de plus,
(iii) la neutralisation excessive elle-même par le conducteur qui se réveille pendant l'activation de la MRM est supprimé par changement de la valeur seuil de neutralisation, ce qui présente les avantages d'éviter la décélération soudaine, un braquage soudain, un comportement instable du véhicule et un rapprochement soudain vers d'autres véhicules, causé par une neutralisation excessive.
Par exemple, comme illustré en Fig. 7A, lorsque la MRM est activée alors que le véhicule 1 circule dans la deuxième voie 52, bien que des véhicules qui suivent 4 et 5 soit présents, la conduite par ACC se poursuit, le rapprochement vers les véhicules qui suivent 4 et 5 causé par la décélération et l'étendue de la zone prédéterminée arrière ZAr en raison de la décélération sont supprimés, et le changement de voie jusqu’à la première voie 51 peut être exécuté promptement comme illustré en Fig. 7B.
Comme illustré en Fig. 8A, lorsque la MRM est activée, les zones prédéterminées servant de critère de détermination de changement de voie sont changées en zones prédéterminées ZAv' et ZAr' (distance avant prédéterminée XAv' et distance arrière prédéterminée XAr') plus petites qu’en temps normal, la condition de possibilité de changement de voie est assouplie, et ainsi, comme illustré en Fig. 8B, le véhicule qui suit 5 n'est pas reconnu comme étant une intrusion dans la zone prédéterminée arrière ZAr' (distance arrière prédéterminée XAr'), le véhicule 1 peut effectuer confortablement un changement de voie jusqu’à la première voie 51 et raccourcir la durée de circulation dans la deuxième voie 52, et une décélération et un arrêt prompts sont à attendre.
Puisque lorsque la MRM est activée, la valeur seuil de neutralisation du freinage (Pd) et la valeur seuil de neutralisation de la direction (OTd) sont changées sur des valeurs (Pe et OTe) supérieures à celles prises en temps normal, la neutralisation excessive par le conducteur qui se réveille pendant l'activation de la MRM est supprimée, le comportement instable du véhicule 1 causé par une neutralisation d’un braquage excessif vers la gauche OG comme illustré en Fig. 8A et une neutralisation d’un braquage excessif vers la droite OD et l'approche du véhicule qui suit 4 dus à une neutralisation excessive du freinage OB sont empêchés, et le changement de voie vers la première voie 51 peut être poursuivi comme illustré en Fig. 9B.
Bien que certains modes de réalisation de la présente invention aient été décrits ci-dessus, la présente invention n'est pas limitée à ces modes de réalisation, et divers modifications et changements sont possibles dans la portée de la présente invention.
- 10 Contrôleur de conduite automatisée
- 11 Partie d'estimation de conditions environnantes
- 12 Partie de génération de trajectoire
- 13 Partie de contrôle du véhicule
- 14 Contrôleur d'ACC
- 5 Contrôleur de LKA
- 21 Capteur externe
- 22 Capteur interne
- 31 Contrôleur d'EPS
- 32 Contrôleur de moteur
- 33 Contrôleur d’ESP/ABS
- 34 Direction manuelle (volant)
- 41 Mécanisme de direction
- 42 Moteur
- 43 Frein
À toute fin utile, le document brevet suivant est cité :
- [Document Brevet 1] JP 2018-180594 A.

Claims (4)

  1. Dispositif de contrôle de conduite pour un véhicule, comprenant :
    une unité d'estimation de conditions environnantes (11) comprenant une fonction de reconnaissance des environs pour reconnaître la voie de circulation d’un véhicule et des voies voisines et d'autres véhicules circulant dans les voies de circulation sur la base de données externes reçues d’un capteur externe (21), et une fonction d’obtention de l'état de déplacement du véhicule ;
    une unité de génération de trajectoire (12) pour générer une trajectoire cible sur la base d'informations obtenues par l’unité d'estimation de conditions environnantes (11) ; et
    une unité de contrôle de véhicule (13) configurée pour effectuer un contrôle de vitesse et un contrôle de direction pour amener le véhicule à suivre la trajectoire cible en coopération avec un contrôleur d’ACC (14) et un contrôleur de LKA (15),
    dans lequel le dispositif de contrôle de conduite a :
    un système (PADS) pour effectuer une conduite automatisée sur voie par maintien d’une vitesse de véhicule définie lorsqu'il n'y a pas d'autre véhicule qui précède dans la voie de circulation du véhicule, et par maintien d’une distance intervéhicules (S) définie lorsqu'il y a un autre véhicule qui précède mise en œuvre par le contrôleur d’ACC (14) et par le contrôleur de LKA (15);
    un système (PALS) pour effectuer un changement de voie automatisé vers une voie voisine lorsqu'il n'y a pas d’autre véhicule dans une zone prédéterminée dans la voie voisine, mise en œuvre par le contrôleur d’ACC (14) et par le contrôleur de LKA (15) ;
    une unité pour notifier à un conducteur l'arrêt des fonctions et une demande de prise en charge des manœuvres lorsqu'une défaillance du système survient pendant le fonctionnement des systèmes ; et
    une manœuvre à risque minimal (MRM) pour d'évacuer le véhicule vers un accotement routier, par les systèmes lorsque le conducteur ne peut pas prendre en charge les manœuvres lors de la notification,
    dans lequel le dispositif de contrôle de conduite est configuré pour, dans un cas où le véhicule n'est pas dans une première voie voisine de l'accotement routier lors du fonctionnement de la fonction d'évacuation, effectuer le changement de voie à partir de la conduite sur voie par maintien de la distance définie intervéhicules ou de la vitesse de véhicule définie jusqu’à la première voie (51), avant quoi la zone prédéterminée servant de critère de changement de voie vers la première voie est changée en une deuxième zone prédéterminée plus petite que la zone prédéterminée du changement de voie automatisé.
  2. Dispositif de contrôle de conduite pour le véhicule selon la revendication 1, dans lequel après le changement de voie vers la première voie (51), la vitesse de véhicule définie est changée sur une vitesse d'évacuation inférieure à la vitesse de véhicule définie, provoquant une décélération jusqu'à la vitesse d'évacuation pendant la circulation dans la première voie.
  3. Dispositif de contrôle de conduite pour le véhicule selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lors du fonctionnement de la manœuvre à risque minimal (MRM) pour évacuer, une valeur seuil servant de critère de neutralisation du freinage (Pd) pour l'arrêt de la fonction est changée sur une valeur supérieure (Pe) à celle prise en non fonctionnement de la manœuvre à risque minimal (MRM) pour évacuer.
  4. Dispositif de contrôle de conduite pour le véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel lors du fonctionnement de la manœuvre à risque minimal (MRM) pour d'évacuer, une valeur seuil servant de critère de neutralisation de la direction (OTd) pour l'arrêt de la fonction est changée sur une valeur supérieure (OTe) à celle prise en non fonctionnement de la manœuvre à risque minimal (MRM) pour d'évacuer.
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