FR3108433A1 - Méthodes et systèmes de conduite en peloton - Google Patents
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Abstract
Véhicule (10) automobile comprenant un dispositif (11) de conduite en peloton configuré pour commander un déplacement en peloton du véhicule (10) automobile ;un module (31-37) électrique ayant un premier état et un deuxième état, ce module (31-37) électrique ayant un premier régime de consommation électrique dans le premier état et un deuxième régime de consommation électrique dans le deuxième état, le deuxième régime de consommation électrique étant inférieur au premier régime de consommation électrique, le dispositif (11) de conduite en peloton étant, en outre, configuré pour commander, lorsque le véhicule (10) automobile se déplace en peloton, un changement de l’état du module (31-37) électrique du premier état au deuxième état. Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention concerne les systèmes de conduite en peloton des véhicules automobiles, et plus particulièrement à la consommation électrique d'un véhicule automobile se déplaçant en peloton.
On entend par conduite en peloton, aussi connue sous le nom anglais « platooning », le déplacement en convoi d'une pluralité de véhicules automobiles. Pour cela, un système de conduite en peloton permet l'asservissement d'un ou plusieurs véhicules esclaves (ou suiveurs) sur un véhicule de tête, aussi nommé maître ou leader. Ce système se base sur l’utilisation de capteurs, une communication inter-véhicules et une commande automatique des véhicules suiveurs. Le document CN107195176 décrit un tel système.
Les systèmes connus de conduite en peloton sont imparfaits, notamment en raison de leur focalisation sur la loi de commande régissant le déplacement en convoi des véhicules (consignes en commandes longitudinale et latérale), sans considération des configurations particulières des modules électriques des véhicules automobiles qui pourraient être convenables à la conduite en peloton.
En effet, les systèmes de conduite en peloton offrent une conduite automatisée pendant laquelle la consommation électrique du véhicule automobile pourrait être optimisée en conséquence.
Un objet de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités.
Un autre objet de la présente invention est de réduire la consommation électrique d'un véhicule automobile lors de son déplacement en convoi.
A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un véhicule automobile comprenant
un dispositif de conduite en peloton configuré pour commander un déplacement en peloton du véhicule automobile ;
un module électrique ayant un premier état et un deuxième état, ce module électrique ayant un premier régime de consommation électrique dans le premier état et un deuxième régime de consommation électrique dans le deuxième état, le deuxième régime de consommation électrique étant inférieur au premier régime de consommation électrique,
le dispositif de conduite en peloton étant, en outre, configuré pour commander, lorsque le véhicule automobile se déplace en peloton, un changement de l’état du module électrique du premier état au deuxième état.
un dispositif de conduite en peloton configuré pour commander un déplacement en peloton du véhicule automobile ;
un module électrique ayant un premier état et un deuxième état, ce module électrique ayant un premier régime de consommation électrique dans le premier état et un deuxième régime de consommation électrique dans le deuxième état, le deuxième régime de consommation électrique étant inférieur au premier régime de consommation électrique,
le dispositif de conduite en peloton étant, en outre, configuré pour commander, lorsque le véhicule automobile se déplace en peloton, un changement de l’état du module électrique du premier état au deuxième état.
Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison :
le premier état est un état dans lequel le module électrique est activé, le deuxième état étant un état dans lequel le module électrique est en mode veille, ou dans lequel le module électrique est désactivé ;
la commande par le dispositif de conduite en peloton d’un déplacement en peloton du véhicule automobile est indépendante du module électrique ;
le module électrique est destiné à fournir au dispositif de conduite en peloton une information de portée globale dans la commande d’un déplacement en peloton du véhicule automobile ;
le module électrique est un capteur d’une condition météorologique, un capteur de luminosité, un capteur des conditions de circulation environnante, un capteur d'informations de signalisation routière, un capteur de positionnement global, ou une caméra extérieure prédéfinie ;
le dispositif de conduite en peloton comprend un module de communication inter-véhicules, le dispositif de conduite en peloton étant, en outre, configuré pour requérir via le module de communication inter-véhicules ladite information de portée globale.
le premier état est un état dans lequel le module électrique est activé, le deuxième état étant un état dans lequel le module électrique est en mode veille, ou dans lequel le module électrique est désactivé ;
la commande par le dispositif de conduite en peloton d’un déplacement en peloton du véhicule automobile est indépendante du module électrique ;
le module électrique est destiné à fournir au dispositif de conduite en peloton une information de portée globale dans la commande d’un déplacement en peloton du véhicule automobile ;
le module électrique est un capteur d’une condition météorologique, un capteur de luminosité, un capteur des conditions de circulation environnante, un capteur d'informations de signalisation routière, un capteur de positionnement global, ou une caméra extérieure prédéfinie ;
le dispositif de conduite en peloton comprend un module de communication inter-véhicules, le dispositif de conduite en peloton étant, en outre, configuré pour requérir via le module de communication inter-véhicules ladite information de portée globale.
Il est proposé, en deuxième lieu, une méthode pour réduire la consommation électrique d’un véhicule automobile comprenant un dispositif de conduite en peloton configuré pour commander un déplacement en peloton du véhicule automobile, ce véhicule automobile comprenant un module électrique ayant un premier état et un deuxième état, ce module électrique ayant un premier régime de consommation électrique dans le premier état et un deuxième régime de consommation électrique dans le deuxième état, le deuxième régime de consommation électrique étant inférieur au premier régime de consommation électrique, cette méthode comprenant une étape de commande, lorsque le véhicule automobile se déplace en peloton, d’un changement de l’état du module électrique du premier état au deuxième état.
Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison :
la commande par le dispositif de conduite en peloton d’un déplacement en peloton du véhicule automobile est indépendante du module électrique ;
le module électrique est destiné à fournir au dispositif de conduite en peloton une information de portée globale dans la commande d’un déplacement en peloton du véhicule automobile ;
cette méthode comprend, en outre, une étape de partage, via un réseau de communication inter-véhicules auquel est connecté le dispositif de conduite en peloton, de ladite information de portée globale.
la commande par le dispositif de conduite en peloton d’un déplacement en peloton du véhicule automobile est indépendante du module électrique ;
le module électrique est destiné à fournir au dispositif de conduite en peloton une information de portée globale dans la commande d’un déplacement en peloton du véhicule automobile ;
cette méthode comprend, en outre, une étape de partage, via un réseau de communication inter-véhicules auquel est connecté le dispositif de conduite en peloton, de ladite information de portée globale.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels
La figure illustre schématiquement un véhicule automobile comprenant un dispositif de conduite en peloton selon divers modes de réalisation;
La figure illustre schématiquement une représentation fonctionnelle non limitative d’un mode de réalisation.
En se référant à la figure 1, il est affiché un dispositif11de conduite en peloton équipant un véhicule10automobile. Ce véhicule10automobile peut être un véhicule électrique, hybride, thermique, semi-automatisé, entièrement automatisé (autonome) ou, plus généralement, tout véhicule automobile apte à se déplacer en convoi. En circulant en peloton, le véhicule10automobile peut être suiveur ou leader.
Le dispositif11de conduite en peloton comprend un module12de communication inter-véhicules. Ce module12de communication inter-véhicules permet au dispositif11de conduite en peloton de communiquer avec au moins un autre véhicule automobile du peloton. Cette communication peut se basée sur la technologie WiFi, la technologie 5G, la technologie LTE-V, ou tout autre technologie de communication sans fil équivalente.
Le véhicule10automobile comprend une pluralité de modules31-37électriques. Chacun de ces modules31-37électriques fonctionne à l'énergie électrique. Ces modules31-37électriques comprennent des capteurs, des actionneurs, des calculateurs ou, de manière générale, des modules fonctionnels électriques.
Le dispositif11de conduite en peloton est connecté aux modules31-37électriques du véhicule10automobile. Le dispositif11de conduite en peloton est, dans un mode de réalisation, connecté aux modules électriques31-37par le biais d'un réseau13multiplexé. Le réseau multiplexé13est, dans un mode de réalisation, le réseau interconnecté local (ou LIN pour « Local Interconnect Network ») du véhicule10automobile. Dans un autre mode de réalisation, le réseau13multiplexé est le réseau CAN (Controller Area Network) du véhicule10automobile.
La connexion entre le dispositif11de conduite en peloton est chacun des modules31-37électriques peut être directe ou via un calculateur21-23.
Chacun des modules31-37électriques a au moins deux états. Les états d'un module31-37électrique sont, par exemples, désactivé (éteint), activé, en mode veille, en mode veille prolongée, ou en mode économique.
Le module31-37électrique a un régime (c.à.d. un profil ou un niveau) de consommation électrique propre à chacun de ses états. Par exemple, un module31-37électrique a un premier régime de consommation électrique dans son état activé, un deuxième régime de consommation électrique dans son état de veille, et un troisième régime de consommation électrique dans son état désactivé.
Lorsque le véhicule10automobile se déplace en peloton, le dispositif11de conduite en peloton est configuré pour contrôler l'état des modules31-37électriques. Autrement dit, simultanément à la commande du déplacement en peloton du véhicule10automobile, le dispositif11de conduite en peloton supervise l'état des modules31-37électriques du véhicule10automobile.
En effet, le dispositif11de conduite en peloton est apte à commander le changement de l'état d'un module31-37électronique d'un état à un autre, par exemples de l'état activé à l'état désactivé ou inversement, de l'état activé à l'état de veille ou inversement, ou de l'état de veille à l'état de veille prolongée ou inversement. Il en résulte que le dispositif11de conduite en peloton est apte à changer le régime de consommation d'un module31-37électrique d'un premier régime à un deuxième régime.
Lorsque le véhicule10automobile se déplace en peloton, le dispositif11de conduite en peloton est informé de l'état actuel de chacun des modules31-37électriques.
Dans un mode de réalisation, le dispositif11de conduite en peloton change l'état d'un module31-37électrique d'un premier état à un deuxième état moins consommateur d'énergie électrique que le premier état, c.à.d. à un deuxième état ayant un régime/niveau de consommation électrique inférieur à celui du premier état. Pour cela, le dispositif11de conduite en peloton commande, par exemples, le changement de l'état d'un module31-37électrique d'un état activé à un état de veille ou un état désactivé, ou d'un état de veille à l'état désactivé. Dans un mode de réalisation, le changement d'état d'un module31-37électrique est réalisé via la commande d'un relais connecté à ce module31-37électrique.
Le changement de l'état d'un module31-37électrique d'un premier état à un deuxième état moins consommateur d'énergie électrique que le premier état permet, avantageusement, de réduire la consommation électrique du véhicule (10) automobile lors de son déplacement en convoi.
Ainsi, outre la commande du déplacement en convoi du véhicule10automobile (en agissant sur son accélération, sa direction et/ou son freinage), le dispositif11de conduite en peloton vérifie l'état des modules31-35électriques et émet des requêtes pour changer l'état (activation/désactivation, mise en veille/sortie du mode veille, mise en veille profonde/sortie du mode veille profonde par exemples) d'un ou plusieurs de ces modules31-37électriques. Ces requêtes sont émises sur le réseau13multiplexé à destination d'un ou plusieurs modules31-37électriques.
Afin de pouvoir changer simultanément l'état de plusieurs modules31-37électriques, ces modules31-37électriques sont, dans un mode de réalisation, regroupés en des ensembles (ou clusters) contrôlés par des calculateurs21-23.
Une information concernant le changement d'état d'un module31-37électrique (de type "le module31électrique est mis en veille" ou "le module32électrique est désactivé") est communiquée à un dispositif d'affichage disposé dans l'habitacle du véhicule10automobile et/ou transmise au véhicule leader du convoi.
Dans un mode de réalisation, lorsque le véhicule10automobile se déplace en convoi, le dispositif11de conduite en peloton est configuré pour changer l'état d'un module31-37électrique qui n'intervient pas dans la commande du déplacement en peloton du véhicule10automobile. Autrement dit, la commande du déplacement en peloton du véhicule10automobile est indépendante du module31-37électrique.
Ainsi, le dispositif11de conduite en peloton change l'état d'un module31-37électrique dont le fonctionnement est indépendant de la conduite en peloton du véhicule10automobile, ou dont le fonctionnement ne contribue pas ou n'est pas susceptible de contribuer à la conduite en peloton du véhicule10automobile. Ces modules31-37électriques se rapportent, par exemples, au confort des occupants du véhicule10automobile ou à des fonctions inutilisables lors d'un déplacement en peloton. Ces modules31-37électriques sont, par exemples, des capteurs ou des actionneurs liés à la fonction d’ouverture et/ou la fermeture d'un coffre motorisé ou d'un toit ouvrant, le module caméra de recul ou le module DSV (pour "Dynamic Surrounding View"). Ces modules31-37électriques sont, dans un mode de réalisation, définis au préalable. En variante ou en combinaison, ces modules31-37électriques sont déterminés par le dispositif11de conduite en peloton.
Dans un autre mode de réalisation, lorsque le véhicule10automobile se déplace en convoi, le dispositif11de conduite en peloton est configuré pour changer l'état d'un module31-37électrique configuré pour fournir des informations de portée globale (c.à.d. des variables globales) dans la commande du déplacement en peloton du véhicule10automobile. La commande d’un déplacement en convoi du véhicule10automobile utile, en effet, des informations de portée globale communes à l’ensemble des véhicules automobiles formant le convoi et des informations locales propre à chaque véhicule du convoi. Etant donné qu'elles sont de portée globale dans le convoi et non locale (ou propre) à chaque véhicule10automobile du peloton, ces informations peuvent être obtenues à partir de l'un quelconque des véhicules automobiles formant le peloton. Ces modules31-37électriques comprennent, par exemples, des capteurs des conditions météorologiques (un capteur de température ou un capteur de pluie par exemples), des capteurs des conditions de visibilité (un capteur de luminosité par exemple), des capteurs des conditions de circulation environnante, des capteurs d'informations de signalisation routière, un capteur de positionnement global (un capteur GPS par exemple), ou une certaine caméra extérieure.
Par conséquent, un module31-37électrique configuré pour fournir des informations de portée globale dans le convoi peut être mis en veille ou désactivé pendant le déplacement en convoi du véhicule10automobile. Le dispositif11de conduite en peloton requiert l'obtention des informations de portée globale auprès du véhicule leader ou directement auprès d'un autre véhicule automobile du convoi. Il s’ensuit que le dispositif11de conduite en peloton utilise des données provenant d'un module électrique installé à bord d'un autre véhicule du convoi. Grâce à la communication inter-véhicules, ces données sont partagées en temps réel au sein du convoi de façon à ce que chaque véhicule automobile du convoi les reçoit comme si ces données sont fournies par ses modules électriques locaux.
Lorsque le véhicule10automobile est le véhicule leader, le dispositif11de conduite en peloton se charge de désigner, compte tenu entre autres de la charge électrique disponible au niveau de chacun des véhicules automobiles du convoi, le véhicule automobile source des informations de portée globale et du partage de ces informations au sein du convoi. Il en résulte une optimisation de la consommation électrique des véhicules automobiles du convoi de façon coopérative.
Dans un mode de réalisation, des modules31-33électriques associés à des fonctions considérées comme étant non nécessaires ou inutilisables pendant une conduite en convoi sont regroupés dans une première catégorie. Par ailleurs, des modules34-35électriques fournissant des données de portée globale dans la commande du déplacement en peloton du véhicule10automobile (c.à.d. dans le convoi) sont regroupés dans une deuxième catégorie. Les modules31-33électriques de la première catégorie peuvent être désactivés de façon indépendante des autres véhicules automobiles du convoi, alors que ceux de la deuxième catégorie peuvent être désactivés en coopération avec les autres véhicules automobiles du convoi.
L'état des modules électriques de la première catégorie et ceux de la deuxième catégorie peuvent être contrôlés par un même calculateur ou par des calculateurs21-22différents.
Dans un mode de réalisation, les calculateurs21-23sont regroupés dans une troisième catégorie. En se basant sur cette répartition, le dispositif11de conduite en peloton peut adresser des requêtes de changement d'état par catégorie à l'effet d'optimiser leur contrôle.
En se référant à présent à la figure 2, en recevant (étape40) depuis le dispositif11de conduite en peloton une requête (ou une instruction) de changement à un certain état, chacun des calculateur21-23vérifie (étape1) la catégorie concernée par cette instruction. Si aucune des catégories n'est concernée par cette instruction, le calculateur21-23n’entreprend aucune action et se met en attente (étape50) d'une nouvelle requête. Sinon, si cette instruction concerne la première (respectivement, la deuxième) catégorie (étape2) (respectivement, étape5), le calculateur21-23change (étape4) (respectivement, étape7) l'état (désactive/active, met en veille ou fait sortir du mode veille par exemples) les modules électriques de la première (respectivement, de la deuxième) catégorie conformément à l'instruction reçue. Si la requête reçue ne concerne pas la première (respectivement, la deuxième) catégorie, le calculateur21-23maintient (étapes3) (respectivement, étape6) l'état des modules électriques de la première (respectivement, la deuxième) catégorie. Il en résulte, avantageusement, une déconnexion électrique ou une mise en veille sélective de catégories regroupant des modules électriques. Cette déconnexion ou mise en veille sélective a pour effet d'optimiser l'architecture électronique, la distribution électrique et les fonctions réparties du véhicule10automobiles.
A la réception d’une requête concernant la troisième catégorie (étape8), le calculateur21-23concerné se met en mode veille (ou veille profonde) (étape82) ou sort du mode veille (étape8 1) conformément à l'instruction requise. La désactivation d'un calculateur21-23implique la désactivation de l'ensemble des modules électriques (indépendamment de leur catégorie) liés à ce calculateur21-23.
Dès la fin du déplacement en convoi du véhicule10automobile (le véhicule10automobile quitte le convoi, le conducteur désactive le dispositif11de conduite en peloton, ou le convoi est dissous), le dispositif11de conduite en peloton commande la remise des modules31-37électriques dans leurs états antérieurs respectifs (par exemple, l’activation des modules électriques désactivés pendant la conduite en convoi). De même, le conducteur (s’il y en a un) du véhicule10automobile est en mesure de réactiver tout module31-37électrique désactivé ou mis en veille par le dispositif11de conduite en peloton.
Avantageusement, les modes de réalisation décrit ci-dessus
améliorent l'autonomie en énergie électrique des véhicules circulant en peloton en désactivant des modules électriques secondaires. En outre, au lieu d'activer simultanément et indépendamment des capteurs compris dans les véhicules automobiles formant le convoi, le partage via le réseau de communication inter-véhicules de données fournies par un seul capteur installé à bord d'un de ces véhicules réduit la consommation électrique du convoi;
proposent une optimisation adaptée à la conduite en convoi du fonctionnement des modules électriques ;
apportent, outre une économie de carburant grâce au déplacement en peloton, une économie d'énergie électrique.
améliorent l'autonomie en énergie électrique des véhicules circulant en peloton en désactivant des modules électriques secondaires. En outre, au lieu d'activer simultanément et indépendamment des capteurs compris dans les véhicules automobiles formant le convoi, le partage via le réseau de communication inter-véhicules de données fournies par un seul capteur installé à bord d'un de ces véhicules réduit la consommation électrique du convoi;
proposent une optimisation adaptée à la conduite en convoi du fonctionnement des modules électriques ;
apportent, outre une économie de carburant grâce au déplacement en peloton, une économie d'énergie électrique.
Il convient de noter qu'on entend ci-dessus par convoi de véhicule automobile toute organisation spatiale d’une pluralité de véhicules automobiles suivant une configuration géométrique spécifique. Cette configuration géométrique spécifique peut, en fonction du type d’application (urbain, agricole, ou militaire par exemples), prendre plusieurs formes. Une configuration géométrique est définie par les écarts latéraux et longitudinaux entre les véhicules. Dans un mode de réalisation, cette configuration géométrique a la forme d'une colonne (une pluralité de véhicules automobiles qui se suivent l’un derrière l’autre), une ligne (une pluralité de véhicules automobiles se déplaçant en respectant un écart longitudinal nul et un écart latéral constant entre les véhicules voisins dans le convoi), un échelon (les véhicules respectent un écart longitudinal et un écart latéral constants, non nuls et identiques pour tous les véhicules). Une combinaison de ces configurations peut aussi être envisagée. En outre, ce convoi peut être un convoi maritime, routier ou aérien. Les véhicules formant ce convoi peuvent, donc, être des véhicules aériens, maritimes ou terrestres.
Claims (10)
- Véhicule (10) automobile comprenant
un dispositif (11) de conduite en peloton configuré pour commander un déplacement en peloton du véhicule (10) automobile ;
un module (31-37) électrique ayant un premier état et un deuxième état, ce module (31-37) électrique ayant un premier régime de consommation électrique dans le premier état et un deuxième régime de consommation électrique dans le deuxième état, le deuxième régime de consommation électrique étant inférieur au premier régime de consommation électrique,
ce véhicule (10) automobile étant caractérisé en ce que le dispositif (11) de conduite en peloton est, en outre, configuré pour commander, lorsque le véhicule (10) automobile se déplace en peloton, un changement de l’état du module (31-37) électrique du premier état au deuxième état. - Véhicule (10) automobile selon la revendication précédente,caractérisé en ce quele premier état est un état dans lequel le module (31-37) électrique est activé, le deuxième état étant un état dans lequel le module (31-37) électrique est en mode veille, ou dans lequel le module (31-37) électrique est désactivé.
- Véhicule (10) automobile selon la revendication 1 ou 2,caractérisé en ce quela commande par le dispositif (11) de conduite en peloton d’un déplacement en peloton du véhicule (10) automobile est indépendante du module (31-37) électrique.
- Véhicule (10) automobile selon la revendication 1 ou 2,caractérisé en ce quele module (31-37) électrique est destiné à fournir au dispositif (11) de conduite en peloton une information de portée globale dans la commande d’un déplacement en peloton du véhicule (1 0) automobile.
- Véhicule (10) automobile selon la revendication précédente,caractérisé en ce quele module (31-37) électrique est un capteur d’une condition météorologique, un capteur de luminosité, un capteur des conditions de circulation environnante, un capteur d'informations de signalisation routière, un capteur de positionnement global, ou une caméra extérieure prédéfinie.
- Véhicule (10) automobile selon la revendication 4 ou 5,caractérisé en ce quele dispositif (11) de conduite en peloton comprend un module (12) de communication inter-véhicules, le dispositif (11) de conduite en peloton étant, en outre, configuré pour requérir via le module (12) de communication inter-véhicules ladite information de portée globale.
- Méthode pour réduire la consommation électrique d’un véhicule (10) automobile comprenant un dispositif (11) de conduite en peloton configuré pour commander un déplacement en peloton du véhicule (10) automobile, ce véhicule (10) automobile comprenant un module (31-37) électrique ayant un premier état et un deuxième état, ce module (31-37) électrique ayant un premier régime de consommation électrique dans le premier état et un deuxième régime de consommation électrique dans le deuxième état, le deuxième régime de consommation électrique étant inférieur au premier régime de consommation électrique, cette méthodeétant caractérisée en ce qu’elle comprend une étape de commande, lorsque le véhicule (10) automobile se déplace en peloton, d’un changement de l’état du module (31-37) électrique du premier état au deuxième état.
- Méthode selon la revendication précédente,caractérisée en ce quela commande par le dispositif (11) de conduite en peloton d’un déplacement en peloton du véhicule (10) automobile est indépendante du module (31-37) électrique.
- Méthode selon la revendication 7,caractérisé e en ce qu ele module (31-37) électrique est destiné à fournir au dispositif (11) de conduite en peloton une information de portée globale dans la commande d’un déplacement en peloton du véhicule (10) automobile.
- Méthode selon la revendication précédente,caractérisée en ce qu’elle comprend, en outre, une étape de partage, via un réseau de communication inter-véhicules auquel est connecté le dispositif (11) de conduite en peloton, de ladite information de portée globale.
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| FR2002618A FR3108433A1 (fr) | 2020-03-17 | 2020-03-17 | Méthodes et systèmes de conduite en peloton |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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