FR3138099A1

FR3138099A1 - Procédé et dispositif de contrôle d’un système de régulation adaptative de vitesse d’un véhicule

Info

Publication number: FR3138099A1
Application number: FR2207387A
Authority: FR
Inventors: Imane MAHTOUT; Elodie Vanpoperinghe; Jean-Baptiste Braconnier; Clement Perrais
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2022-07-19
Filing date: 2022-07-19
Publication date: 2024-01-26

Abstract

La présente invention concerne un procédé de contrôle d’une fonction de régulation adaptative de vitesse, dite fonction ACC, d’un premier véhicule (4) circulant selon une vitesse V1 régulée en fonction d’un véhicule cible (6), le procédé comprenant : détermination, à partir de V1 et de la vitesse relative Vr du premier véhicule (4), de distances Dmax et Dmin définissant un couloir de transition ; et régulation de V1 comprenant : lorsque le premier véhicule se situe à une distance (D1) supérieure à Dmax, décélération pour que V1 tende vers V2 ; lorsque le premier véhicule (4) se situe dans le couloir de transition, régulation de V1 pour décélérer avec une variation de décélération nulle ; et lorsque le premier véhicule (4) se situe à une distance inférieure à Dmin, régulation de V1 pour que Vr tende vers zéro et que le premier véhicule se positionne à une distance de consigne. Figure pour l’abrégé : Figure 1

Description

Procédé et dispositif de contrôle d’un système de régulation adaptative de vitesse d’un véhicule

La présente invention concerne les procédés et dispositifs de régulation adaptative de vitesse (fonction ACC) d’un véhicule, notamment un véhicule automobile. La présente invention concerne notamment le contrôle d’un telle fonction ACC lorsque cette dernière utilise un véhicule lent ou vulnérable, de type vélo par exemple, en tant que véhicule cible.

Arrière-plan technologique

Certains véhicules contemporains sont équipés de fonctions ou système(s) ou d’aide à la conduite, dit ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système d’aide à la conduite avancé »).

Parmi ces systèmes, le dispositif (ou système, ou fonction) de régulation adaptative de vitesse, dit ACC (de l’anglais « Adaptive Cruise Control ») a pour fonction première la régulation automatiquement, de façon adaptative, de la vitesse des véhicules qui en sont équipés en fonction de leur environnement. Un dispositif ACC permet à un premier véhicule, dit véhicule « égo », d’adapter sa vitesse en fonction d’un autre véhicule, dit véhicule « cible », situé en amont du véhicule égo sur une voie de circulation. Le véhicule égo peut ainsi réguler sa vitesse pour suivre le véhicule cible. La fonction ACC, dite aussi fonction de suivi de cible, repose sur les deux principes suivants : (1) un contrôle de la distance inter-véhicules entre le véhicule égo et le véhicule cible et (2) un contrôle de la vitesse relative du véhicule égo par rapport au véhicule cible.

La sécurité d’un premier véhicule mettant en œuvre la fonction ACC, et le confort de ses passagers, dépendent notamment du véhicule cible qui est sélectionné et de la manière dont la vitesse du premier véhicule est régulée en fonction du véhicule cible. La sélection d’un mauvais véhicule cible est donc susceptible d’entrainer un contrôle de l’accélération et de la vitesse du véhicule non souhaité, désagréable pour les passagers, voire dangereux dans certains cas.

Un problème peut survenir notamment lorsque la vitesse d’un premier véhicule (ou véhicule égo) est régulée par un dispositif ACC à partir d’un véhicule lent qui est utilisé en tant que véhicule cible. Un véhicule considéré comme « lent », ou véhicule vulnérable (parfois aussi appelé usagers vulnérables de la route ou VRU pour « Vulnerable Road User » en anglais), désigne un véhicule anormalement lent par rapport au premier véhicule qui le suit. Un véhicule lent au sens d’une fonction ACC désigne par exemple un véhicule non motorisé, tel qu’un vélo, une trottinette ou autre, ou éventuellement une vélo électrique ou une trottinette électrique par exemple. La probabilité qu’une fonction ACC sélectionne une telle cible lente peut être particulièrement élevée lorsque le premier véhicule circule en milieu urbain où la densité des vélos, trottinettes et autres est plus importante.

Une fonction ACC mis en œuvre par un premier véhicule peut en effet présenter des performances dégradées lorsque le véhicule cible est considéré comme véhicule lent. Ceci s’explique par la vitesse relative importante du premier véhicule par rapport au véhicule cible ainsi qu’à la détection parfois tardive du véhicule cible, ce qui peut avoir pour effet négatif que la fonction ACC cause un freinage précoce et excessif, notamment lors de la phase d’approche.

Un autre problème réside en ce que le dispositif ACC d’un premier véhicule a tendance à provoquer des accélérations par à-coups répétés lorsque le véhicule cible est un véhicule lent, de type vélo par exemple, du fait que la vitesse du premier véhicule est adaptée précisément à celle du vélo (ou autre) qui par nature est très variable.

Un problème similaire se produit également lorsque le véhicule cible utilisé par le dispositif ACC d’un premier véhicule est à l’arrêt (ou presque à l’arrêt), par exemple au niveau d’un feu de circulation.

La prise en compte par les dispositifs (ou fonctions) ACC de cibles lentes constitue donc un enjeu majeur de confort et de sécurité, notamment dans les milieux urbains ou tous autres milieux où de telles cibles lentes sont susceptibles d’évoluer.

Résumé de la présente invention

Un objet de la présente invention est de palier au moins l’un des problèmes ou déficiences de l’arrière-plan technologique décrit précédemment.

Un autre objet de la présente invention est d’améliorer le fonctionnement d’une fonction ACC (ou d’un dispositif de contrôle d’une telle fonction) d’un véhicule, notamment pour améliorer le confort et la sécurité des passagers.

Un autre objet de la présente invention est d’adapter le contrôle d’une fonction ACC d’un premier véhicule circulant sur une voie de circulation en suivant un véhicule cible relativement lent, autrement dit lorsque la vitesse relative du premier véhicule est relativement importante vis-à-vis du véhicule cible utilisé par la fonction ACC.

Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de contrôle d’une fonction de régulation adaptative de vitesse, dit système ACC, d’un premier véhicule circulant selon une vitesse V1 régulée par la fonction ACC en fonction d’un deuxième véhicule utilisé en tant que véhicule cible, ledit procédé comprenant :
- détermination, à partir de la vitesse V1 du premier véhicule et de la vitesse relative Vr du premier véhicule par rapport au deuxième véhicule, d’une distance Dmax et d’une distance Dmin, par rapport au deuxième véhicule, définissant respectivement un début et une fin d’un couloir de transition ; et
- régulation de la vitesse V1 du premier véhicule se rapprochant du deuxième véhicule avec une vitesse relative Vr positive par rapport au deuxième véhicule, ladite régulation comprenant les phases suivantes :
a) lorsque le premier véhicule se situe à une distance du deuxième véhicule supérieure à Dmax, décélération du premier véhicule pour que la vitesse V1 du premier véhicule tende vers V2 ;
b) lorsque le premier véhicule se situe dans le couloir de transition, régulation de V1 pour poursuivre la décélération du premier véhicule avec une variation de la décélération du premier véhicule égale à zéro ; et
c) lorsque le premier véhicule se situe à une distance du deuxième véhicule inférieure à Dmin, régulation de la vitesse V1 pour que la vitesse relative Vr du premier véhicule tende vers zéro et que le premier véhicule se positionne à une distance par rapport au deuxième véhicule tendant vers une distance de consigne Ds avec Ds < Dmin.

La présente invention permet avantageusement d’adapter efficacement le comportement d’une fonction ACC en fonction du type de la dynamique du véhicule cible suivi, afin d’obtenir un gain en performance et d’améliorer l’expérience utilisateur (moins de déclenchement intempestif d’arrêt, moins de freinage par à-coups, etc.).

En effet, comme précédemment indiqué, un véhicule lent de type vélo ou autre présente une dynamique très différente d’un véhicule motorisé tel qu’un véhicule automobile ou autre, ce qui nécessite des adaptations de la mise en œuvre de la fonction ACC. En outre, il convient d’adapter la manière dont un véhicule égo décélère lorsque le véhicule cible utilisé est à l’arrêt (pour une raison quelconque), et ce quel que soit le type du véhicule cible. L’invention permet de garantir une décélération adaptée à chaque situation tout en assurant le confort et la sécurité des passagers.

Une fonction ACC conventionnelle consiste à réguler la vitesse d’un véhicule égo sur autoroute en utilisant des véhicules motorisés comme cibles. Or, comme déjà indiqué, il peut arriver que le véhicule pris comme cible par un système ACC soit un véhicule lent, dit aussi véhicule de type VRU. L’invention ajoute de la flexibilité et une homogénéité dans le comportement d’une fonction ACC par rapport à une solution classique, en permettant en particulier de gérer efficacement les cas où un véhicule lent (de type VRU par exemple) est sélectionné comme véhicule cible, notamment mais pas exclusivement en milieu urbain.

La présente invention permet en particulier de contrôler un véhicule autonome ou semi-autonome de sorte à reproduire la conduite d’un humain, souple et prudente, en présence d’objets vulnérables.

Selon un mode particulier de réalisation, les distances Dmax et Dmin sont adaptées dynamiquement au cours du temps en fonction de la vitesse V1 du premier véhicule et de la vitesse relative Vr du premier véhicule par rapport au deuxième véhicule.

Selon un mode particulier de réalisation, la distance Dmin est déterminée de sorte que : Dmin = Ds + Tiv * Vr, où Tiv est une constant de temps.

Selon un mode particulier de réalisation, la distance Dmax est déterminée de sorte que : Dmax = Dmin + A, où A est une constante.

Selon un mode particulier de réalisation, A est définie tel que A = 10.

Selon un mode particulier de réalisation, le procédé comprend adaptation de la distance de consigne Ds au cours du temps de sorte que Ds = D0 + Tiv * V1.

Selon un mode particulier de réalisation, au cours de la phase c), la vitesse V1 du premier véhicule est régulée au cours du temps pour respecter les deux consignes suivantes pondérées selon des poids de pondération respectifs :
Ds(t) = D0 + Tiv * V1(t) ; et
Vr(t) = V1(t) – V2(t) = 0.

Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un dispositif de contrôle d’une fonction de régulation adaptative de vitesse (dite fonction ACC) d’un véhicule, le dispositif comprenant une mémoire associée à un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.

A noter que les différents modes de réalisation mentionnés ci-avant en relation avec le procédé selon le premier aspect de l’invention ainsi que les avantages associés s’appliquent de façon analogue au dispositif selon le deuxième aspect de l’invention.

Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de la présente invention.

Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur. Autrement dit, les différentes étapes du procédé de contrôle sont déterminées par des instructions de programmes d’ordinateurs. Ce programme d’ordinateur est configuré pour être mis en œuvre dans un dispositif de contrôle du deuxième aspect de l’invention, ou plus généralement dans un ordinateur.

Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.

Selon un cinquième aspect, la présente invention concerne un support d’enregistrement (ou support d’informations), lisible par un ordinateur, sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.

D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.

D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon la présente invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.

Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.

Brève description des figures

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description des exemples de réalisation particuliers et non limitatifs de la présente invention ci-après, en référence aux figures 1 à 7 annexées, sur lesquelles :

illustre schématiquement un environnement dans lequel un premier véhicule, comprenant un dispositif de contrôle d’une fonction ACC, suit un véhicule cible, selon au moins un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention ;

illustre schématiquement un dispositif de contrôle d’une fonction ACC, selon au moins un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention ;

est un graphique illustrant schématiquement le fonctionnement du dispositif de contrôle des figures 1 et 2, selon au moins un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention ;

illustre schématiquement différentes phases selon lesquelles le dispositif de contrôle des figures 1 et 2 contrôle la fonction ACC, selon au moins un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention ; et

représente des graphiques illustrant schématiquement le fonctionnement du dispositif de contrôle des figures 1 et 2, selon au moins un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention ;

illustre un diagramme des différentes étapes d’un procédé de contrôle d’une fonction ACC d’un véhicule, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.

Description des exemples de réalisation

Comme déjà indiqué, la prise en compte par les fonctions ACC de cibles lentes constitue un enjeu majeur de confort et de sécurité, notamment dans les milieux urbains mais plus généralement dans tous milieux où un véhicule lent peut évoluer. Le comportement d’un véhicule égo mettant en œuvre une fonction ACC est très dépendant du véhicule utilisé comme cible par la fonction ACC. Il peut être inutile de freiner trop fort et trop tôt pour régler la vitesse du véhicule égo sur celle du véhicule cible si ce dernier est un vélo car, dans ce cas, l’enjeu est en premier lieu de respecter une distance inter-véhicules raisonnable pour assurer la sécurité des véhicules en jeu et donner la possibilité au conducteur du véhicule égo de prendre la main pour dépasser si possible le vélo. En revanche, lorsque le véhicule cible est un véhicule motorisé à l’arrêt par exemple, il a été constaté qu’il est préférable que le véhicule égo freine suffisamment tôt avec un freinage le plus lisse et souple possibles, c’est-à-dire sans à-coup quand la distance le permet, afin d’assurer la sécurité et le confort des usagers.

La présente invention se propose donc de contrôler une fonction ACC (ou un dispositif ACC) d’un véhicule en prenant en compte la dynamique du véhicule cible, c’est-à-dire en fonction de la vitesse du véhicule égo et de la vitesse relative du véhicule égo par rapport au véhicule cible.

Pour rappel, l'accélération est une grandeur physique vectorielle, appelée de façon plus précise « vecteur accélération », utilisée en cinématique pour représenter la modification affectant la vitesse d'un mouvement en fonction du temps. La norme (l'intensité) de ce vecteur est appelée simplement « accélération » sans autre qualificatif. L'unité de l’accélération est le mètre par seconde carré (m/s2). A noter qu’une accélération peut être négative, dans ce cas il s’agit d’une décélération.

De plus, la grandeur physique dénommée « jerk » ou « jolt » (qui signifie secousse en anglais), noté J par la suite, désigne la dérivée du vecteur accélération par rapport au temps (soit la dérivée troisième par rapport au temps du vecteur position). Autrement dit, le jerk représente la variation d’une accélération (ou d’une décélération), c’est-à-dire à quel point l’accélération (ou la décélération) varie vite dans le temps. L'unité du jerk est le mètre par seconde cube (m/s3).

Le jerk permet notamment de quantifier le confort d'un utilisateur lors de la mise en mouvement d’un véhicule. Plus le jerk d’un véhicule est important, plus les passagers vont subir des variations brusques d’accélération, ce qui va générer de l’inconfort voire poser des risques pour la sécurité ou la santé.

A noter que les grandeurs d’accélération et de jerk indiquées ci-après font référence à l’accélération longitudinale et au jerk longitudinal, c’est-à-dire dans la direction de déplacement du véhicule en question (et non à l’accélération latérale ou au jerk latéral qui caractérise les déplacements latéraux dudit véhicule).

Un procédé et un dispositif de contrôle d’une fonction de régulation adaptative de vitesse, dite fonction ACC, d’un véhicule vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 7. Sauf indications contraires, les éléments communs ou analogues à plusieurs figures portent les mêmes signes de référence et présentent des caractéristiques identiques ou analogues, de sorte que ces éléments communs ne sont généralement pas à nouveau décrits par souci de simplicité.

Les termes « premier(s) » (ou première(s)), « deuxième(s) », etc.) sont utilisés dans ce document par convention arbitraire pour permettre d’identifier et de distinguer différents éléments (tels que des opérations, des valeurs seuils, etc.) mis en œuvre dans les modes de réalisation décrits ci-après.

Comme décrit par la suite, l’invention vise notamment un procédé de contrôle d’une fonction ACC d’un véhicule, tel qu’un véhicule de type automobile ou autre, ou plus généralement d’un véhicule de type véhicule terrestre motorisé. L’invention vise notamment, mais pas exclusivement, le contrôle d’un véhicule autonome ou semi-autonome.

L’invention s’applique ainsi au contrôle d’une fonction ACC d’un véhicule automobile, d’un car, d’un bus, d’un camion, d’un véhicule utilitaire ou d’une motocyclette, ou plus généralement d’un quelconque véhicule terrestre motorisé. Le véhicule mettant en œuvre l’invention peut par exemple être entraînée par un moteur thermique et/ou un moteur à énergie électrique, d’autres variantes étant toutefois possibles.

Dans le présent document, un véhicule dit « lent » désigne un véhicule dont la vitesse absolue est basse par rapport à un véhicule égo mettant en œuvre une fonction ACC. Un véhicule cible est par exemple considéré comme « lent » si un véhicule égo présente une vitesse Vr relative, par rapport au véhicule cible, supérieure ou égale à une valeur limite prédéfinie. Un véhicule lent, au sens de l’invention, peut par exemple être un véhicule de type VRU, c’est-à-dire un véhicule vulnérable de type vélo, trottinette, etc. Un véhicule VRU peut être motorisé ou non selon le cas.

Selon des modes particuliers et non limitatifs de réalisation, la présente invention se propose de contrôler une fonction ACC d’un premier véhicule (dit aussi véhicule « égo ») lorsque ce premier véhicule circule sur une voie de circulation en suivant un deuxième véhicule utilisé en tant que véhicule cible par ladite fonction ACC et que le premier véhicule se rapproche du véhicule cible avec une vitesse relative positive par rapport au véhicule cible. La vitesse V1 du premier véhicule est régulée de différentes manières (selon différentes phases) selon la distance à laquelle se trouve le premier véhicule du véhicule cible au cours du temps. En particulier, lorsque le premier véhicule se trouve dans un couloir de transition défini par (ou borné par) des distances Dmax et Dmin par rapport au véhicule cible, la vitesse V1 du premier véhicule est régulée pour poursuivre une décélération tout en conservant à zéro la variation de la décélération du premier véhicule.

Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, un procédé de contrôle d’une fonction de régulation adaptative de vitesse, dite fonction ACC, d’un premier véhicule circulant selon une vitesse V1 régulée par la fonction ACC en fonction d’un deuxième véhicule utilisé en tant que véhicule cible, ledit procédé comprenant :
- détermination, à partir de la vitesse V1 du premier véhicule et de la vitesse relative Vr du premier véhicule par rapport au deuxième véhicule, d’une distance Dmax et d’une distance Dmin, par rapport au deuxième véhicule, définissant respectivement un début et une fin d’un couloir de transition ;
- régulation de la vitesse V1 du premier véhicule se rapprochant du deuxième véhicule avec une vitesse relative Vr positive par rapport au deuxième véhicule, ledit contrôle comprenant les phases suivantes :
a) lorsque (ou tant que) le premier véhicule se situe à une distance supérieure à Dmax, décélération du premier véhicule pour que la vitesse V1 du premier véhicule tende vers V2 ;
b) lorsque le premier véhicule se situe dans le couloir de transition, régulation de V1 pour poursuivre la décélération du premier véhicule avec une variation de la décélération du premier véhicule égale à zéro ; et
c) lorsque le premier véhicule se situe à une distance du deuxième véhicule inférieure à Dmin, régulation de V1 pour que la vitesse relative Vr du premier véhicule tende vers zéro et que le premier véhicule se positionne à une distance tendant vers une distance de consigne Ds par rapport au deuxième véhicule avec Ds < Dmin.

Selon un exemple particulier, la distance Dmin est déterminée de sorte que : Dmin = Ds + Tiv * Vr, où Tiv est une constante de temps qui peut être adaptée par l’homme du métier selon le cas. De plus, la distance Dmax peut être déterminée par exemple de sorte que : Dmax = Dmin + A, où A est une constante pouvant être adaptée par l’homme du métier selon le cas.

La présente invention permet avantageusement d’adapter efficacement le comportement d’une fonction ACC en fonction du type de la dynamique du véhicule cible utilisé, afin d’obtenir un gain en performance et d’améliorer l’expérience utilisateur (moins de déclenchement intempestif d’arrêt, moins de freinage par à-coups, etc.).

La illustre schématiquement un premier véhicule 4 mettant en œuvre un procédé de contrôle d’une fonction ACC selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l’invention. En particulier, un environnement 1 comprend un premier véhicule 4 (dit aussi véhicule « égo ») qui suit ou rattrape un deuxième véhicule 6 sur une voie de circulation 2. La nature et la configuration de cette voie de circulation 2 peuvent varier selon le cas. A titre d’exemple, la voie de circulation courante 2 appartient à une route comprenant une pluralité de voies.

La configuration de la voie de circulation 2, et plus généralement de la route, peut dépendre notamment des règles de circulation en vigueur pour la zone géographique dans laquelle se trouve la voie de circulation 2. Dans cet exemple, les véhicules circulent à droite, comme en France. L’invention ne se limite cependant pas à un tel exemple et s’étend à toutes les configurations de route ou de voie de circulation, incluant celles où les véhicules circulent à gauche.

Le type et les caractéristiques des véhicules 4 et 6 peuvent également être adaptés selon le cas. On suppose à titre d’exemple que le premier véhicule 4 est de type automobile et que le deuxième véhicule 6 est un véhicule de type VRU (vélo, trottinette, etc.) ou éventuellement un véhicule automobile ou autre, d’autres modes de réalisation étant toutefois possibles.

Selon un exemple particulier, le premier véhicule 4 circule dans un mode autonome ou semi-autonome. Autrement dit, le premier véhicule 4 peut être un véhicule autonome ou semi-autonome.

Plus particulièrement, un véhicule peut circuler selon un niveau d’autonomie égale à 0 ou selon un niveau d’autonomie allant de 1 à 5 par exemple, selon l’échelle définie par l’agence fédérale américaine qui a établi 5 niveaux d’autonomie allant de 1 à 5. Le niveau 0 correspond à un véhicule n’ayant aucune autonomie, dont la conduite est sous la supervision totale du conducteur ; le niveau 1 correspondant à un véhicule avec un niveau d’autonomie minimal, dont la conduite est sous la supervision du conducteur avec une assistance minimale d’un système ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système avancé d’aide à la conduite ») ; et le niveau 5 correspondant à un véhicule complètement autonome.

Les 5 niveaux d’autonomie de la classification de l’agence fédérale chargée de la sécurité routière sont :

- niveau 0 : aucune automatisation, le conducteur du véhicule contrôle totalement les fonctions principales du véhicule (moteur, accélérateur, direction, freins) ;

- niveau 1 : assistance au conducteur, l’automatisation est active pour certaines fonctions du véhicule, le conducteur gardant un contrôle global sur la conduite du véhicule ; le régulateur de vitesse fait partie de ce niveau, comme d’autres aides telles que l’ABS (système antiblocage des roues) ou l’ESP (électro-stabilisateur programmé) ;

- niveau 2 : automatisation de fonctions combinées, le contrôle d’au moins deux fonctions principales est combiné dans l’automatisation pour remplacer le conducteur dans certaines situations ; par exemple, le régulateur de vitesse adaptatif combiné avec le centrage sur la voie permet à un véhicule d’être classé niveau 2, tout comme l’aide au stationnement (de l’anglais « Park assist ») automatique ;

- niveau 3 : conduite autonome limitée, le conducteur peut céder le contrôle complet du véhicule au système automatisé qui sera alors en charge des fonctions critiques de sécurité ; la conduite autonome ne peut cependant avoir lieu que dans certaines conditions environnementales et de trafic déterminées (uniquement sur autoroute par exemple) ;

- niveau 4 : conduite autonome complète sous conditions, le véhicule est conçu pour assurer seul l’ensemble des fonctions critiques de sécurité sur un trajet complet ; le conducteur fournit une destination ou des consignes de navigation mais n’est pas tenu de se rendre disponible pour reprendre le contrôle du véhicule ;

- niveau 5 : conduite complètement autonome sans l’aide de conducteur dans toutes les circonstances.

Selon un exemple particulier de réalisation, le premier véhicule 4 est configurée selon un mode semi-autonome ou autonome, c’est-à-dire avec un niveau d’autonomie supérieur ou égal à 1 (voire supérieur ou égal à 2) selon la classification ci-dessus.

Comme illustré en selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention, le premier véhicule 4 comprend un dispositif de contrôle 10 (dit aussi « dispositif ACC » ou « dispositif ») configuré pour contrôler une fonction ACC qui régule la vitesse V1 du premier véhicule 4. Autrement dit, la fonction ACC régule la vitesse V1 du premier véhicule 10 sous le contrôle du dispositif de contrôle 10.

Selon un exemple particulier, le dispositif 10 est embarqué dans le premier véhicule 4. En variante, le dispositif 10 peut être mis en œuvre hors du premier véhicule 4 de sorte à contrôler à distance la fonction ACC du premier véhicule 4.

La fonction ACC est configurée pour réguler automatiquement, de façon adaptative, la vitesse V1 du premier véhicule 4 en fonction de son environnement. Pour ce faire, le dispositif 10 détermine par exemple une ou plusieurs consignes d’accélération en fonction d’une consigne de vitesse et d’informations relatives à l’environnement du premier véhicule 4. La ou les consignes d’accélération sont propres à réguler la vitesse V1 du premier véhicule 4 de façon adaptative, c’est-à-dire en tenant compte de l’environnement dudit premier véhicule 4, en particulier du deuxième véhicule 6 dans le cas présent.

Plus précisément, comme illustré en , on suppose à titre d’exemple que la fonction ACC du premier véhicule 4 utilise le deuxième véhicule 6 en tant que véhicule cible (ou « objet cible ») dans le sens où la vitesse V1 du premier véhicule 4 (appelé aussi « véhicule égo ») est adaptée en fonction du deuxième véhicule 6. Ainsi, le système ACC peut adapter la vitesse V1 du premier véhicule 4 notamment en fonction d’une distance inter-véhicules D1 entre les véhicules 4 et 6 et/ou en fonction de la vitesse relative Vr du premier véhicule 4 par rapport au deuxième véhicule 6. D’autres paramètres peuvent toutefois être pris en compte tels que par exemple une vitesse limite réglementaire à respecter dans la voie de circulation courante 2.

La ou les consignes d’accélération générées par la fonction ACC sont par exemple déterminées à partir d’une loi de commande basée sur des estimations du couple fourni par un groupe motopropulseur (par exemple un moteur thermique ou électrique) à une ou plusieurs roues du véhicule et de l’accélération courante du véhicule. Le fonctionnement d’une fonction ACC est connu en soi de sorte que certains aspects ne seront pas décrits en détail par souci de simplicité.

Pour permettre une régulation de la vitesse V1 du premier véhicule 4 par la fonction ACC (et plus généralement par le dispositif de contrôle 10), le premier véhicule 4 suit le deuxième véhicule 6 servant de véhicule cible. Pour ce faire, la fonction ACC génère une accélération de consigne, appelée Aconsigne(t), qui varie au cours du temps ‘t’ et qui permet de maintenir ou atteindre une vitesse de régulation et/ou de maintenir une distance de sécurité déterminée (appelée distance inter-véhicules de consigne) vis-à-vis du véhicule cible 6 situé en amont du premier véhicule 4.

Selon l’exemple de la , le premier véhicule 4 suit le deuxième véhicule 6 à une vitesse V1, à une vitesse relative Vr par rapport à la vitesse V2 du deuxième véhicule 6, et à une distance D1 par rapport au deuxième véhicule 6, ces paramètres V1, Vr et D1 pouvant varier dans le temps en fonction du comportement dynamique du premier véhicule 4 et du deuxième véhicule 6 comme décrit ci-après.

La illustre schématiquement un dispositif de contrôle 10 configuré pour contrôler la fonction ACC du premier véhicule 4, selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l’invention. Le dispositif 10 est par exemple un calculateur ou une combinaison de calculateurs du système embarqué du premier véhicule 4, par exemple le ou les calculateurs en charge de contrôler la fonction ACC.

Plus précisément, le dispositif de contrôle 10 met en œuvre un processus (ou procédé) de contrôle comme décrit ci-après pour contrôler la fonction ACC. En particulier, ce processus de contrôle permet d’adapter la régulation de la vitesse V1, du premier véhicule 4, selon la fonction ACC. A cet effet, le dispositif de contrôle 10 peut comprendre au moins un processeur 20 configuré pour exécuter un programme d’ordinateur PG1 stocké dans une mémoire non volatile 24 dudit dispositif de contrôle 10. Ce programme d’ordinateur PG1 comprend des instructions exécutables par le processeur 20 pour la mise en œuvre du procédé (ou processus) de contrôle comme décrit ci-après.

La mémoire 24 peut ainsi constituer un support d’informations selon un mode de réalisation particulier en ce qu’elle comprend le programme d’ordinateur PG1 comportant des instructions pour la réalisation des étapes du procédé (ou processus) de contrôle de l’invention.

Le premier véhicule 4 peut également embarquer un ou plusieurs capteurs 22 configurés pour générer des données de capteur DT1 représentatives de l’environnement du premier véhicule 4. Ce ou ces capteurs 22 permettent en particulier de détecter la présence d’objets dans l’environnement 1 du premier véhicule 4, tel que la présence du deuxième véhicule 6 dans les exemples des figures 1 et 2. Le dispositif de contrôle 10 est par exemple configuré pour détecter le deuxième véhicule 6, notamment la vitesse V2 du véhicule 6 et la distance inter-véhicules D1, à partir des données de capteur DT1 générées par le ou les capteurs 22.

Le premier véhicule 4 peut également embarquer un ou des capteurs (non représentés) permettant au dispositif de contrôle 10 de déterminer notamment la vitesse V1 du premier véhicule 4.

Selon un exemple particulier, le premier véhicule 10 embarque par exemple un ou plusieurs des capteurs 22 suivants :

- un ou plusieurs radars à ondes millimétriques arrangés sur le premier véhicule 10, par exemple à l’avant, à l’arrière, sur chaque coin avant/arrière du véhicule ; chaque radar est adapté pour émettre des ondes électromagnétiques et pour recevoir les échos de ces ondes renvoyées par un ou plusieurs objets (par exemple le deuxième véhicule 6 situé devant le premier véhicule 4 selon l’exemple de la ), dans le but de détecter des obstacles et leurs distances vis-à-vis du premier véhicule 10 ; et/ou

- un ou plusieurs LIDAR(s) (de l’anglais « Light Detection And Ranging », ou « Détection et estimation de la distance par la lumière » en français), un capteur LIDAR correspondant à un système optoélectronique composé d’un dispositif émetteur laser, d’un dispositif récepteur comprenant un collecteur de lumière (pour collecter la partie du rayonnement lumineux émis par l’émetteur et réfléchi par tout objet situé sur le trajet des rayons lumineux émis par l’émetteur) et d’un photodétecteur qui transforme la lumière collectée en signal électrique ; un capteur LIDAR permet ainsi de détecter la présence d’objets (par exemple le deuxième véhicule 6) situés dans le faisceau lumineux émis et de mesurer la distance entre le capteur et chaque objet détecté ; et/ou

- une ou plusieurs caméras (associées ou non à un capteur de profondeur) pour l’acquisition d’une ou plusieurs images de l’environnement autour du premier véhicule 10 se trouvant dans le champ de vision de la ou les caméras.

Les données de capteur DT1 obtenues au moyen du ou des capteurs 22 peuvent varier selon le type de capteur. Lorsqu’il s’agit d’un radar ou d’un LIDAR, les données de capteur DT1 correspondent par exemple à des données de distance entre des points de l’objet détecté et le capteur. Chaque objet détecté peut ainsi être représenté par un nuage de points (chaque point correspondant à un point de l’objet recevant le rayonnement émis par le capteur et réfléchissant au moins en partie ce rayonnement), le nuage de points représentant l’enveloppe (ou une partie de l’enveloppe) de l’objet détecté tel que vu par le capteur et in fine par le premier véhicule 4 embarquant le ou les capteurs 22. Si un capteur 22 utilisé est une caméra vidéo, les données de capteur DT1 (tout ou partie de ces données) correspondent à des données associées à chaque pixel de la ou les images acquises, par exemple des valeurs de niveaux de gris codés sur par exemple 8, 10, 12 ou plus de bits pour chaque canal couleur, par exemple RGB (de l’anglais « Red, Green, Blue » ou en français « Rouge, vert, bleu »). Ces données d’image permettent par exemple de déterminer les positions successives prises par un objet se déplaçant dans l’environnement 1, par exemple le deuxième véhicule 6, et d’en déduire un ou plusieurs paramètres dynamiques de l’objet mobile tels que la vitesse et/ou l’accélération. Ces données peuvent également aussi permettre de déterminer les lignes au sol pour par exemple participer à la détermination d’appartenance du deuxième véhicule 6 et du premier véhicule 4 à une même voie de circulation ou à des voies de circulation différentes par exemple.

Comme représenté en , le dispositif de contrôle 10 est par exemple configuré pour contrôler la fonction ACC en envoyant une ou des commandes CMD1 à un ou des calculateurs 26 supervisant le fonctionnement d’un groupe motopropulseur du premier véhicule 6. Ces commandes CMD1 peuvent être ou comprendre des consignes d’accélérations A_consigne(t) pour permettre aux calculateurs 26 de déterminer les consignes de couple à générer par le groupe motopropulseur pour respecter les consignes d’accélération A_consigne(t) et réguler la vitesse du premier véhicule 4 en conséquence. La manière dont un tel contrôle est réalisé peut être adaptée selon le cas.

Comme indiqué ci-avant, le dispositif de contrôle 10 est configuré pour mettre en œuvre un processus de contrôle. Ce processus est à présent décrit conjointement aux figures 1-5 selon des modes de réalisation particuliers. Ce processus comprend notamment différentes opérations décrites ci-après. Pour ce faire, la fonction ACC régule la vitesse V1 du premier véhicule 4 sous le contrôle du dispositif de contrôle 10. Autrement dit, le dispositif 10 met en œuvre la fonction ACC conformément au processus de contrôle décrit ci-après pour réguler la vitesse V1 du premier véhicule 4.

On suppose initialement que le premier véhicule 4 et le deuxième véhicule 6 circulent sur la voie de circulation 2 dans un même sens de circulation selon respectivement les vitesses V1 et V2 pouvant varier au cours du temps. La vitesse relative Vr (Vr = V1 – V2) du premier véhicule 4 par rapport au deuxième véhicule 6 est positive de sorte que ce premier véhicule 4 se rapproche du deuxième véhicule 6 situé en amont sur la voie de circulation 2. Les capteurs 22 du premier véhicule 4 détectent la présence du deuxième véhicule 6 situé en amont sur la voie de circulation 2 et la fonction ACC sélectionne le deuxième véhicule 6 en tant que véhicule cible pour réguler la vitesse V1 du premier véhicule 4.

La fonction ACC est de façon générale configurée pour contrôler la vitesse V1 du premier véhicule 4 pour que ce dernier se positionne à une distance inter-véhicules D1 égale à une distance de consigne Ds vis-à-vis du deuxième véhicule 6 tout en circulant à une vitesse relative Vr nulle par rapport au deuxième véhicule 6. Pour ce faire, la fonction ACC cause une décélération contrôlée du premier véhicule 4 tandis que ce dernier se rapproche du deuxième véhicule 6. Cette décélération s’effectue en plusieurs phases successives décrites ci-après.

Selon un exemple particulier, la régulation de la vitesse V1 du premier véhicule 4 est fonction des donnés de capteur DT1 générées par le ou les capteurs 22 ( ), ces données de capteur DT1 étant représentatives en particulier du deuxième véhicule 6 servant de cible pour le système ACC.

Selon un exemple particulier, la vitesse relative Vr du premier véhicule 4 est relativement importante du fait que la vitesse V2 du deuxième véhicule est faible. A titre d’exemple, la vitesse relative Vr est supérieure à une valeur seuil au-delà de laquelle le deuxième véhicule 6 est considéré comme un véhicule lent ou véhicule de type VRU. Cette valeur seuil peut être adaptée selon le cas. Le caractère relativement lent du deuxième véhicule 6 peut s’expliquer par plusieurs raisons, notamment parce que le deuxième véhicule 6 est un véhicule de type VRU (vélo, trottinette ou autre) ou encore parce que ce deuxième véhicule 6 est à l’arrêt ou quasi à l’arrêt (ce qui peut être le cas par exemple si le deuxième véhicule 6 est arrêté au niveau d’un feu de circulation au rouge).

Dans une première opération, le dispositif de contrôle 20 détermine, à partir de la vitesse V1 du premier véhicule 4 et à partir de la vitesse relative Vr du premier véhicule 4 par rapport au deuxième véhicule 6, une distance Dmax et d’une distance Dmin par rapport au deuxième véhicule 6. Comme représenté en , ces distances Dmin et Dmax définissent respectivement un début et une fin d’un couloir de transition C1. Autrement dit, Dmin et Dmax définissent des positions par rapport au deuxième véhicule 6, ces positions correspondant aux deux extrémités du couloir de transition C1. Comme décri ci-après, ce couloir de transition C1 définit une zone longitudinale (dans le sens de circulation du premier véhicule 4) dans laquelle la régulation de la vitesse V1 du premier véhicule 4 est réalisée d’une façon particulière pour améliorer la gestion de la fonction ACC.

A noter que la vitesse relative Vr du premier véhicule 4 peut également s’écrire telle que Vr(t) = V1(t) – V2(t) pour souligner le caractère variable de ces vitesses au cours du temps.

Selon un exemple particulier, les distances Dmax et Dmin sont adaptées dynamiquement au cours du temps en fonction de la vitesse V1 du premier véhicule 4 et de la vitesse relative Vr du premier véhicule 4 par rapport au deuxième véhicule 6. Il est ainsi possible pour le dispositif de contrôle 10 d’ajuster les positions de début et de fin du couloir de transition C1 de façon optimale en fonction de V1 et Vr. Les distances Dmax et Dmin peuvent être adaptées périodiquement, en continu (en temps réel), ou à des instants prédéterminés selon le cas.

Selon un exemple particulier, la distance Dmin est déterminée de sorte que :

où Tiv est une constant de temps. Comme déjà indiqué, Ds désigne une distance de consigne vis-à-vis du deuxième véhicule 6, c’est-à-dire une consigne que doit respecter la distance inter-véhicules D1.

Selon un exemple particulier, au cours du processus de contrôle, le dispositif 10 adapte la distance de consigne Ds au cours du temps, par exemple de sorte à respecter l’expression suivante :

Ds et V1 peuvent également être désignés respectivement par Ds(t) et V1(t) pour mettre en avant la dépendance de ces grandeurs en fonction du temps.

Selon un exemple particulier, la constante de temps Tiv peut être adaptée en fonction de la vitesse relative Vr et de la vitesse V1 du premier véhicule 4. La règle selon laquelle on attribue une valeur à Tiv peut être adaptée par l’homme du métier selon le cas. On peut notamment adapter la constante de temps Tiv en fonction de caractéristiques intrinsèques du premier véhicule 4, tel que son poids ou ses caractéristiques structurelles par exemple. La constante de temps Tiv est par exemple représentative du comportement dynamique général du premier véhicule 4.

Selon un exemple particulier, la constante de temps Tiv est fixée à une valeur comprise en 0 et 5 selon une règle prédéfinie. A titre d’exemple non limitatif, les valeurs suivantes sont attribuées à la constante de temps Tiv en fonction du couple de valeurs [V1, Vr] exprimées en km/h (kilomètres par heure) :

[V1, Vr]	Tiv
[V1=0, Vr=0, 10, 30, 50, 70, 130]	Tiv = 0, 0, 0, 0, 0, 0
[V1=10, Vr=0, 10, 30, 50, 70, 130]	Tiv = 1, 1, 1, 1, 1, 1
[V1=30, Vr=0, 10, 30, 50, 70, 130]	Tiv = 1.5, 1, 2, 2, 2, 2
[V1=50, Vr=0, 10, 30, 50, 70, 130]	Tiv = 2, 1, 1, 3, 3, 3
[V1=70, Vr=0, 10, 30, 50, 70, 130]	Tiv = 3, 1, 1, 2, 3, 3
[V130, Vr=0, 10, 30, 50, 70, 130]	Tiv = 5, 3, 3, 3, 3, 5

Selon l’exemple ci-dessus, le dispositif de contrôle 10 attribue par exemple la valeur 2 à la constante de temps Tiv si la vitesse V1 du premier véhicule est égale à 30 km/h et la vitesse relative Vr du premier véhicule 4 par rapport au deuxième véhicule 6 est égale à 30, 50, 70 ou 130 km/h.

Selon un exemple particulier, la distance Dmax peut par exemple être déterminée de sorte que : Dmax = Dmin + A, où A est une constante, définissant la longueur du couloir de transition C1, qui peut être adaptée par l’homme du métier selon le cas. Cette constante A ne dépend pas du temps, de sorte que la longueur du couloir C1 est constante dans le temps.

Selon un exemple particulier, cette constante A est fixée à A = 10, d’autres valeurs étant toutefois possibles.

Dans une deuxième opération, le dispositif 10 régule la vitesse V1 du premier véhicule 4 se rapprochant du deuxième véhicule 6 avec une vitesse relative Vr positive par rapport au deuxième véhicule 6, cette régulation comprenant 3 phases distinctes successives notées respectivement PH1, PH2 et PH3 comme illustré en . La phase PH1, PH2 ou PH3 dans laquelle se trouve le premier véhicule 4 à un instant courant est fonction de la distance inter-véhicules D1 entre le premier véhicule 4 et le deuxième véhicule 6 utilisé comme cible par la fonction ACC. Comme décrit ci-après, le dispositif de contrôle 10 mettant en œuvre la fonction ACC adapte la régulation de la vitesse V1 du premier véhicule 4 en fonction de la phase PH1-PH3 dans laquelle se trouve le premier véhicule 4 au cours du temps.

Plus précisément, au cours de la première phase PH1 (figures 3-4), dite phase de convergence, le premier véhicule 4 se trouve à une distance D1 vis-à-vis du deuxième véhicule 6 supérieure à Dmax. Tant que (ou lorsque) la distance inter-véhicules D1 est supérieure à Dmax (phase PH1), le dispositif 10 cause la décélération du premier véhicule 4 pour que sa vitesse V1 tende vers V2. Ainsi, la vitesse V1 du premier véhicule 4 diminue progressivement mais reste supérieure à la vitesse V2 du deuxième véhicule 6, ce qui a pour effet que le premier véhicule 4 se rapproche progressivement du deuxième véhicule 6.

Cette décélération peut être réalisé de différentes manière au cours de la phase PH1, par exemple par l’envoi d’au moins une commande CMD1 causant le freinage du premier véhicule 4 (par exemple dans le cas où le premier véhicule 4 n’était pas en train d’accélérer) ou par l’envoi d’au moins une commande CMD1 causant l’arrêt d’une accélération (dans le cas où une accélération du premier véhicule 4 était en cours).

Au cours de cette phase initiale PH1, les passagers peuvent subir un léger inconfort du fait que la variation de décélération, autrement dit le Jerk noté J, n’est pas nulle et peut augmenter sensiblement. Le Jerk peut toutefois être adapté selon les caractéristiques du premier véhicule 4 et en fonction notamment de la distance inter-véhicule D1 au cours du temps.

Au cours de la deuxième phase PH2 (figures 3-4), dite phase intermédiaire, le premier véhicule 4 se trouve à présent dans le couloir de transition C1, c’est-à-dire à une distance inter-véhicules D1 comprise entre Dmax et Dmin (Dmin ≤ D1 ≤ Dmax). En effet, étant donné que pendant la première phase PH1 la vitesse V1 du premier véhicule 4 tend vers la vitesse V2 du deuxième véhicule mais reste supérieure à celle-ci, le premier véhicule 4 se rapproche du véhicule cible 6 situé en amont jusqu’à entrer dans le couloir de transition C1.

Lorsque le premier véhicule 4 se situe dans le couloir de transition C1 (phase PH2), le dispositif 10 régule la vitesse V1 pour poursuivre la décélération du premier véhicule 4 mais avec une variation de décélération nulle du premier véhicule 4 (J = 0), ou substantiellement égale à zéro. Autrement dit, la variation de la décélération du premier véhicule 4 est maintenue à zéro (ou substantiellement à zéro) ce qui a se traduit par une décélération selon une pente nulle (décélération constante). Aussi, lors de cette phase intermédiaire PH2, le confort des passagers du premier véhicule 4 est amélioré dans la mesure où les passagers ne perçoivent plus de secousse ou de variation de décélération dans le sens longitudinal (dans le sens de déplacement du véhicule 4 sur la voie de circulation 2).

En pratique, on suppose que lorsque le premier véhicule 4 atteint l’entrée du couloir de transition C1 (à la position D1 = Dmax), la décélération du premier véhicule 4 est à un certain niveau qui est maintenu constant tant que le premier véhicule 4 reste dans le couloir de transition C1. Pour ce faire, le dispositif de contrôle 10 envoie par exemple au moins une commande CMD1 qui fige la décélération (c’est-à-dire l’accélération négative) du premier véhicule au niveau de décélération atteinte à l’entrée du couloir de transition C1 (à la position D1 = Dmax).

Ainsi, la vitesse V1 du premier véhicule 4 continuer à diminuer au cours de la phase intermédiaire PH2, mais à un rythme constant, la vitesse V1 restant supérieure à la vitesse V2 du deuxième véhicule 6, ce qui par pour effet que le premier véhicule 4 se rapproche progressivement du deuxième véhicule 6.

Au cours de la troisième phase PH3 (figures 3-4), dite phase de régulation, le premier véhicule 4 a quitté le couloir de transition C1 et se trouve à présent à une distance inter-véhicules D1 inférieure à Dmin (D1 ≤ Dmin). En effet, étant donné que pendant la phase transitoire PH2 la vitesse V1 du premier véhicule 4 continue à diminuer pour tendre vers la vitesse V2 du deuxième véhicule tout en restant supérieure à V2, le premier véhicule 4 se rapproche du véhicule cible 6 situé en amont jusqu’à quitter le couloir C1.

Lorsque le premier véhicule 4 se situe à une distance du deuxième véhicule inférieure à Dmin (phase PH3), le dispositif 10 régule la vitesse V1 pour que la vitesse relative Vr du premier véhicule 4 tende (ou converge) vers zéro et que le premier véhicule 4 se positionne à une distance D1, par rapport au deuxième véhicule, tendant (ou convergeant) vers la distance de consigne Ds avec Ds < Dmin. Autrement dit, la fonction ACC exécute une régulation notée RG1 ( ) de la vitesse V1 au cours de la phase de régulation PH3 de sorte à respecter les deux conditions suivantes :
A) D1(t) = Ds(t) ; et
B) Vr(t) = V1(t) – V2(t) = 0

Selon un exemple particulier, au cours de la phase de régulation PH3, la vitesse V1 du premier véhicule 4 est régulée au cours du temps pour respecter les deux consignes A) et B) ci-dessus, ces consignes étant pondérées selon des poids de pondération respectifs qui peuvent être adaptés par l’homme du métier selon le cas.

La régulation réalisée au cours de cette phase PH3 peut comprendre en particulier une décélération (voire un freinage) du premier véhicule 4 pour tendre vers les deux conditions A) et B) susmentionnées. Cette régulation peut éventuellement comprendre une accélération du premier véhicule 4 si le véhicule cible 6 accélère. Pour ce faire, le dispositif 10 envoie par exemple au moins une commande CMD1 pour causer ladite régulation de la phase PH3.

Au cours de la phase de régulation PH3, les passagers peuvent subir un léger inconfort du fait que la variation de décélération, autrement dit le Jerk noté J, n’est pas nulle et peut augmenter sensiblement. La zone Z1 illustrée en représente une zone considérée comme dangereuse si le premier véhicule 4 y pénètre.

Au cours de la phase de régulation PH3, si le premier véhicule 4 se rapproche jusqu’à atteindre une distance inter-véhicules D1 inférieur à la consigne Ds, le dispositif de contrôle 10 peut poursuivre la décélération

Comme indiqué ci-avant, l’introduction de la phase transitoire PH2 dans le processus de contrôle de la fonction ACC permet d’améliorer la gestion de la vitesse V1 du premier véhicule 4, en particulier lorsque sa vitesse relative est importante par rapport à la vitesse V2 du véhicule cible 6.

Comme indiqué ci-avant, on peut avantageusement ajuster Dmin et Dmax pour adapter la longueur du couloir de transition C1. Cet ajustement peut être réalisé dynamiquement (au cours du temps) au cours de la première opération, en parallèle de la deuxième opération qui permet de réguler la vitesse V1 du premier véhicule 4 en fonction notamment des paramètres Dmin et Dmax adaptés au cours du temps.

Ainsi, si le véhicule cible 6 est un véhicule lent ou de type VRU (un vélo ou trottinette par exemple), la vitesse relative Vr du premier véhicule 4 est relativement élevée et le couloir de transition C1 peut être avantageusement allongé pour offrir une distance de sécurité plus grande au premier véhicule 4 et laisser éventuellement le temps au conducteur du premier véhicule 4 de prendre la main pour dépasser si possible le véhicule cible 6. Si en revanche le véhicule cible 6 est un véhicule relativement rapide, les véhicules 4 et 6 sont susceptibles d’avoir une dynamique générale proche (Vr relativement faible, par exemple si les véhicules 4 et 6 sont tous deux de type automobile) de sorte que le couloir de transition C1 peut être relativement court (réduit par rapport au cas d’un véhicule cible 6 de type lent ou VRU). On peut ainsi assurer un bon niveau de sécurité et une même sensation de confort quel que soit le type du véhicule cible 6 utilisée par la fonction ACC du premier véhicule 4.

La comprend des graphiques illustrant à titre d’exemple l’évolution de grandeurs physiques mises en jeu lors des différentes phases PH1-PH3 de la deuxième opération du processus de contrôle, à savoir l’évolution de l’accélération 28 du premier véhicule 4, de la vitesse V1 du premier véhicule 4, de l’opposée de la vitesse relative (-Vr = V2 – V1) du premier véhicule 4 par rapport au véhicule cible 6, de l’accélération 28 du premier véhicule 4 et des distances Ds, Dmax et Dmin.

Comme illustré en , lorsque le véhicule décélère jusqu’à entrer dans le couloir de régulation C1 (Dmin ≤ D1 ≤ Dmax) correspondant à la phase PH2, alors la vitesse V1 est régulée pour poursuivre la décélération avec une variation J de la décélération (ou de de l’accélération) du premier véhicule telle que J = 0 (ou substantiellement égale à zéro).

Selon un exemple particulier illustré en , la distance de consigne DS peut être adaptée dans certains cas de sorte que Ds > Dmin (avec Dmin = Ds + Tiv*Vr, comme déjà indiqué), par exemple si le véhicule cible 6 accélère lors du suivi par le premier véhicule 4 de sorte que la vitesse relative Vr (Vr = V1 – V2) devient négative. Dans ce cas, la régulation du système ACC peut être modifiée pour que la vitesse V1 du premier véhicule 4 augmente pour réduire la distance inter-véhicule D1 avec le véhicule cible 6.

La illustre schématiquement le dispositif de contrôle 10 configuré pour contrôler la fonction ACC du premier véhicule 4 comme précédemment décrit en référence aux figures 1-5, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Ce dispositif de contrôle 10 est par exemple un dispositif embarqué dans le premier véhicule 4, par exemple un calculateur.

Selon un exemple particulier, le dispositif de contrôle 10 est un système ACC modifié qui est adapté pour contrôler l’exécution d’une fonction ACC conformément au procédé (ou processus) de contrôle de l’invention.

Le dispositif de contrôle 20 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites ci-avant en regard des figures 1-5 et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la . Des exemples d’un tel dispositif de contrôle 10 comprennent, sans y être limités, un équipement électronique embarqué tel qu’un ordinateur de bord d’un véhicule, un calculateur électronique tel qu’une UCE (« Unité de Commande Electronique »), un téléphone intelligent, une tablette, un ordinateur portable. Les éléments du dispositif 10, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif de contrôle 10 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.

Le dispositif de contrôle 10 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 30 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé (ou processus) de contrôle et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif de contrôle 10. Le processeur 30 (correspondant par exemple au processeur 20 précédemment décrit) peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif de contrôle 10 comprend en outre au moins une mémoire 31 correspondant par exemple à une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.

Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la mémoire 31. La mémoire 31 peut constituer un support d’informations selon un mode de réalisation particulier en ce qu’elle comprend un programme d’ordinateur (par exemple PG1 en ) comportant des instructions pour la réalisation des étapes du procédé (ou processus) de contrôle de l’invention.

Selon différents exemples de réalisation particuliers et non limitatifs, le dispositif de contrôle 10 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires (par exemple d’autres calculateurs) et/ou avec des dispositifs de communication, par exemple une TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit » ou en français « Unité de Contrôle Télématique »), par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.

Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif de contrôle 10 comprend un bloc 32 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le « cloud », ou le véhicule 4 lorsque le dispositif de contrôle 10 correspond à un terminal distant, tel qu’un téléphone intelligent ou une tablette par exemple. Selon un exemple particulier, les éléments d’interface du bloc 32 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes :

- interface radiofréquence RF, par exemple de type Wi-Fi® (selon IEEE 802.11), par exemple dans les bandes de fréquence à 2,4 ou 5 GHz, ou de type Bluetooth® (selon IEEE 802.15.1), dans la bande de fréquence à 2,4 GHz, ou de type Sigfox utilisant une technologie radio UBN (de l’anglais Ultra Narrow Band, en français bande ultra étroite), ou LoRa dans la bande de fréquence 868 MHz, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) ;

- interface USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou « Bus Universel en Série » en français) ;

- interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français) ;

- interface LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).

Selon un autre exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif de contrôle 10 comprend une interface de communication 33 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres calculateurs du système embarqué) via un canal de communication 35. L’interface de communication 33 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 35. L’interface de communication 33 correspond par exemple à un réseau filaire de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (standardisé par la norme ISO 17458) ou Ethernet (standardisé par la norme ISO/IEC 802-3).

Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif de contrôle 10 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage, tactile ou non, un ou des haut-parleurs et/ou d’autres périphériques (système de projection) via des interfaces de sortie respectives. Selon une variante, l’un ou l’autre des dispositifs externes est intégré au dispositif de contrôle 10.

La illustre un diagramme de différentes étapes d’un procédé de contrôle d’une fonction ACC d’un véhicule, par exemple le système ACC du premier véhicule 4 comme précédemment décrit, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le procédé est par exemple mis en œuvre par le dispositif de contrôle 10 tel que précédemment décrit, par exemple par un ou plusieurs processeurs dudit dispositif de contrôle.

On considère initialement que le premier véhicule 4 circule selon une vitesse V1 régulée par la fonction ACC en fonction d’un deuxième véhicule 6 utilisé en tant que véhicule cible.

Dans une première étape 40, une distance Dmax et une distance Dmin, par rapport au deuxième véhicule, sont déterminées à partir de la vitesse V1 du premier véhicule 4 et à partir de la vitesse relative Vr du premier véhicule 4 par rapport au deuxième véhicule 6, ces distances Dmax et Dmin définissant respectivement un début et une fin d’un couloir de transition.

Dans une deuxième étape 42, la vitesse V1 du premier véhicule 4 est régulé tandis que ledit premier véhicule 4 se rapproche du deuxième véhicule 6 avec une vitesse relative Vr positive par rapport au deuxième véhicule. Cette régulation comprend les phases suivantes :
a) Phase PH1 : lorsque (ou tant que) le premier véhicule se situe à une distance supérieure à Dmax, décélération du premier véhicule pour que la vitesse V1 du premier véhicule tende vers V2 ;
b) Phase PH2 : lorsque le premier véhicule se situe dans le couloir de transition, régulation de V1 pour poursuivre la décélération du premier véhicule avec une variation de la décélération du premier véhicule égale à zéro ; et
c) Phase PH3 : lorsque le premier véhicule se situe à une distance du deuxième véhicule inférieure à Dmin, régulation de la vitesse V1 pour que la vitesse relative Vr du premier véhicule tende vers zéro et que le premier véhicule se positionne à une distance par rapport au deuxième véhicule tendant vers une distance de consigne Ds avec Ds < Dmin.

Selon une variante, les variantes et exemples des opérations décrits en relation avec les figures 1-5 s’appliquent aux étapes du procédé de la .

Un homme du métier comprendra que les modes de réalisation et variantes décrits ci-avant ne constituent que des exemples non limitatifs de mise en œuvre de l’invention. En particulier, l’homme du métier pourra envisager une quelconque adaptation ou combinaison des modes de réalisation et variantes décrits ci-avant, afin de répondre à un besoin bien particulier.

La présente invention ne se limite donc pas aux exemples de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un procédé (ou processus) de contrôle d’une fonction ACC d’un véhicule, par exemple un véhicule autonome ou semi-autonome, qui inclurait des étapes secondaires sans pour cela sortir de la portée de la présente invention. Il en serait de même d’un dispositif configuré pour la mise en œuvre d’un tel procédé (ou processus).

La présente invention concerne également un véhicule tel que le premier véhicule 4 précédemment décrit, par exemple de type automobile ou plus généralement de type véhicule à moteur terrestre, comprenant le dispositif de contrôle 10 tel que précédemment décrit

Claims

Procédé de contrôle d’une fonction de régulation adaptative de vitesse, dite fonction ACC, d’un premier véhicule (4) circulant selon une vitesse V1 régulée par la fonction ACC en fonction d’un deuxième véhicule (6) utilisé en tant que véhicule cible, ledit procédé comprenant :
- détermination (40), à partir de la vitesse V1 du premier véhicule et de la vitesse relative Vr du premier véhicule par rapport au deuxième véhicule, d’une distance Dmax et d’une distance Dmin, par rapport au deuxième véhicule, définissant respectivement un début et une fin d’un couloir de transition (C1) ; et
- régulation (42) de la vitesse V1 du premier véhicule se rapprochant du deuxième véhicule avec une vitesse relative Vr positive par rapport au deuxième véhicule, ladite régulation comprenant les phases suivantes :
a) lorsque le premier véhicule se situe à une distance du deuxième véhicule supérieure à Dmax, décélération (PH1) du premier véhicule pour que la vitesse V1 du premier véhicule tende vers V2 ;
b) lorsque le premier véhicule se situe dans le couloir de transition (C1), régulation (PH2) de V1 pour poursuivre la décélération du premier véhicule avec une variation de la décélération du premier véhicule égale à zéro ; et
c) lorsque le premier véhicule se situe à une distance du deuxième véhicule inférieure à Dmin, régulation (PH3) de la vitesse V1 pour que la vitesse relative Vr du premier véhicule tende vers zéro et que le premier véhicule se positionne à une distance par rapport au deuxième véhicule tendant vers une distance de consigne Ds avec Ds < Dmin.
Procédé selon la revendication 1, dans lequel les distances Dmax et Dmin sont adaptées dynamiquement au cours du temps en fonction de la vitesse V1 du premier véhicule (4) et de la vitesse relative Vr du premier véhicule par rapport au deuxième véhicule (6).
Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la distance Dmin est déterminée de sorte que : Dmin = Ds + Tiv * Vr, où Tiv est une constant de temps.
Procédé selon la revendication 3, dans lequel la distance Dmax est déterminée de sorte que : Dmax = Dmin + A, où A est une constante.
Procédé selon la revendication 4, dans lequel A = 10.
Programme d’ordinateur (PG1) comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur (30).
Dispositif de contrôle d’une fonction de régulation adaptative de vitesse (10), dit fonction ACC, d’un véhicule (4), ledit dispositif comprenant une mémoire (31) associée à au moins un processeur (20 ; 30) configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5.
Véhicule (4) comprenant le dispositif de contrôle (10) selon la revendication 7.