WO2019110878A1 - Procede de controle de positions lors d'un deploiement du volant d'un vehicule a conduite autonome - Google Patents

Procede de controle de positions lors d'un deploiement du volant d'un vehicule a conduite autonome Download PDF

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WO2019110878A1
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driver
steering wheel
vehicle
control method
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Alan CAVAREC
Jeremie RONDEL
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Psa Automobiles Sa
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/181—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable with power actuated adjustment, e.g. with position memory

Definitions

  • the present invention relates to a position control method for the automatic redeployment of a retractable flywheel on a motor vehicle having an autonomous driving system, and a motor vehicle implementing such a control method.
  • Motor vehicles have a steering column receiving a rear steering wheel maneuvered by the driver, connected to the front to a steering box controlling the pivoting of the front wheels of the vehicle.
  • the control system of the column operator must then provide during a resumption of driving the vehicle by the driver, a redeployment of this column without risk to quickly return the steering wheel to its original position.
  • the driver's seats may include a motorized longitudinal position adjustment, comprising position sensors.
  • a known system for a vehicle with autonomous driving, control of the position of the seat and the movable cabin elements necessary for the manual driving of the vehicle presented in particular by the document WO-A1-2016165924, includes a surveillance by a camera internal positions of these elements arranged for autonomous driving, to verify that a manual driving by the driver remains functional in this mode. The driver can take back the hand at any time for driving, even if his driving position is not optimized.
  • the present invention is intended to avoid these disadvantages of the prior art.
  • the method according to the invention may further comprise one or more of the following features, which may be combined with one another.
  • the method measures the distance after a failure detection of the retractable flywheel drive system.
  • the method measures with the camera a nominal distance between the steering wheel, and the driver or his seat, and he keeps this distance in memory.
  • the method can calculate the minimum safety distance by removing a maximum safety value at the nominal distance.
  • the method may also require a motorizations stop of this seat in case of arrival of the distance measured over the minimum safety distance.
  • the method can establish a maximum safety distance corresponding to a maximum acceptable distance of the steering wheel with the driver or his seat for a manual driving of the vehicle.
  • the method in case of arrival of the distance measured over the maximum safety distance, the method requires a shutdown of the motorization of the retractable flywheel.
  • the invention also relates to a motor vehicle equipped with an autonomous driving system and an indoor camera, remarkable in that it comprises means implementing a control method comprising any one of the preceding features.
  • the camera facing the driver is fixed on the dashboard in front of the steering wheel.
  • the vehicle includes a driver attention monitoring function performing a pattern recognition of the driver's face from images delivered by the camera.
  • FIG. 1 is a side view of the driving position in the nominal position for manual driving, a motor vehicle having an autonomous driving system, and implementing an automatic position control method according to the invention
  • FIG. 2 is a view of this driving position in an autonomous driving position comprising the retracted steering wheel.
  • Figure 1 shows a driver 2 sitting on the seat of the driving position 4 of a vehicle with an autonomous driving system.
  • the seat 4 comprises motorized position adjustments using motors and position sensors, including in particular a longitudinal adjustment of the position of the seat 16 and a tilting adjustment of the backrest 18. These two settings cause a modification of the seat. longitudinal position of the torso and the driver's head 2 in the vehicle.
  • a support 6 receives a steering column equipped at its rear end with a steering wheel 8, comprising a motor is sensors controlled by a computer, allowing automatic retraction of the column with its steering wheel forward along its axis. pivoting.
  • the autonomous driving system allows certain autonomous driving operations of the vehicle, including in particular an action on the steering of this vehicle.
  • the steering column operator retracts the steering wheel 8 forward, following a distance R shown in FIG.
  • the position of the seat 4 can also be changed automatically in the autonomous driving mode.
  • the retraction of the steering wheel 8, and possibly the movements of the seat 4, give a greater space in front of the driver ensuring a better comfort, and him to perform certain operations such as reading a tablet in front of him.
  • the computer requests an automatic reconfiguration of the driving position in the nominal position of manual driving, including a redeployment of the steering column by moving back the steering wheel 8, and if necessary a reconfiguration of the seat 4.
  • the driving position comprises a dashboard 1 2 supporting a digital camera 10 disposed a little in front of the steering wheel 8, having a field of view 14 facing rearward, covering the upper part of the steering wheel 8, and the upper part of the conductor 2 comprising the head and the torso.
  • the camera 10 can be used for various functions, including in particular a monitoring of the conductor 2 allowing by a shape recognition system of his face, to detect a risk or a beginning of drowsiness or falling asleep to emit a signal for the prevent or wake him up.
  • the camera 10 can detect in particular certain signs of fatigue such as the eyes that close.
  • level 3 of advanced driver assistance systems called “ADAS” for “Advanced Driver Assistance Systems” in the English language, prohibits sleepiness of the driver to allow a quick recovery of the driving of the vehicle.
  • the monitoring function of the driver 2 by the camera 10 can prevent this falling asleep.
  • the position control method for the automatic redeployment of the flywheel 8 performs, when driving in nominal position for manual driving, measurements of the nominal distance A between the driver 2 and the steering wheel 8.
  • the measurement can be taken on the face of driver 2, or on his chest.
  • the method can measure the nominal distance B between the seat and the steering wheel 8.
  • the measured nominal distance A, B is stored in a memory of the computer.
  • the nominal distance A, B can be periodically checked, in particular after each restart of the vehicle to detect a change of conductor 2 having caused a change in this distance.
  • the method then defines a minimum safety distance A-X, B-X stored in memory, including the previously measured nominal distance A, B, from which a predefined maximum security value X is removed.
  • the safety distance AX, BX corresponds to the minimum acceptable distance to be left between the steering wheel 8 and the driver 2 or its seat 4, allowing it to avoid injuries, and to ensure the driving of the vehicle with sufficient security even if his comfort is not optimal.
  • the camera 10 only monitors the attention of the driver 2.
  • the autonomous driving system requires a redeployment of the steering wheel 8 to restore a manual operation, which is normally performed if the various engines with their sensors performing the reconfiguration of the driving position are operational.
  • the method then performs a redeployment of the steering wheel 8, and if necessary a reconfiguration of the seat 4, with a measurement by the camera 10 distance A 'between the driver 2 and the steering wheel 8, or the variant of the distance B' between the seat and the steering wheel.
  • the process stops the operators concerned so as not to fall below this safety distance. In this way, it is ensured by dispensing information from position sensors which would be faulty, positioning the conductor 2 avoiding injuries, and allowing manual driving of the vehicle under sufficient conditions.
  • the method may, during a redeployment of the steering wheel 8, systematically follow the measured distance A ', B' in order to constantly compare it with the minimum safety distance AX, BX, in order to stop the engines concerned when this value is reached.
  • the method makes it possible to detect a new failure of the actuators with their sensors, which without its intervention has generated unacceptable positions for the driver.
  • the method comprising the measurement of the current distance A ', B' can also during a request for redeployment of the steering wheel 8, detect another type of failure that would move the steering wheel away from the driver by preventing it from driving.
  • the method can also stop the operators from a maximum distance of safety distance between the steering wheel 8 and the driver 2 or seat 4.
  • the method according to the invention is carried out using, in particular, an already existing camera necessary for monitoring the driver in certain autonomous driving modes, with only software complements increasing the production costs of the vehicle, a redundancy ensuring the safety during a re-configuration of the driving position.

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Abstract

ABREGE PROCEDE DE CONTROLE DE POSITIONS LORS D'UN DEPLOIEMENT DU VOLANT D'UN VEHICULE A CONDUITE AUTONOME Procédé de contrôle de positions pour le redéploiement automatique d'un volant rétractable motorisé (8), sur un véhicule équipé d'un système de conduite autonome et d'une caméra intérieure (10) tournée vers l'espace du conducteur (2), ce procédé réalisant lors d'un redéploiement du volant (8) pour une conduite manuelle du véhicule, une mesure avec des données venant de la caméra (10) d'une distance entre le volant (8), et le conducteur (2) ou son siège (4), et en cas d'arrivée de cette distance mesurée sur une distance de sécurité minimum il demande un arrêt de la motorisation du volant rétractable (8). - Figure 1 -

Description

PROCEDE DE CONTROLE DE POSITIONS LORS D’UN DEPLOIEMENT DU VOLANT D’UN VEHICULE A CONDUITE AUTONOME
La présente invention concerne un procédé de contrôle de positions pour le redéploiement automatique d’un volant rétractable sur un véhicule automobile possédant un système de conduite autonome, ainsi qu’un véhicule automobile mettant en oeuvre un tel procédé de contrôle.
Les véhicules automobiles comportent une colonne de direction recevant à l’arrière un volant manoeuvré par le conducteur, reliée à l’avant à un boîtier de direction commandant le pivotement des roues avant du véhicule.
Sur des véhicules présentant des possibilités de conduite autonome, en cours de développement chez différents constructeurs automobiles, on souhaite réduire en conduite autonome l’encombrement du volant pour augmenter l’espace disponible à bord afin d’améliorer le confort, et de permettre au conducteur de réaliser d’autres activités de manière temporaire pendant ce mode de conduite.
Pour cela il est connu d’utiliser une motorisation sur la colonne de direction commandée par un calculateur, comprenant des capteurs de position du volant, réalisant de manière automatique lors de roulages en conduite autonome une rétractation de cette colonne donnant une avance du volant suivant son axe de pivotement, afin de libérer de l’espace devant le conducteur.
Le système de contrôle de la motorisation de colonne doit alors prévoir lors d’une reprise de la conduite du véhicule par le conducteur, un redéploiement de cette colonne sans risque pour remettre rapidement le volant dans sa position d’origine.
Par ailleurs sur ces véhicules, les sièges du conducteur peuvent comporter un réglage de position longitudinale motorisé, comprenant des capteurs de position. Un système connu pour un véhicule avec conduite autonome, de contrôle de la position du siège et des éléments de l’habitacle mobiles nécessaires pour la conduite manuelle du véhicule, présenté notamment par le document WO- A1 -2016165924, comporte une surveillance par une caméra intérieure des positions de ces éléments disposés pour une conduite autonome, afin de vérifier qu’une conduite manuelle par le conducteur reste fonctionnelle dans ce mode. Le conducteur peut ainsi reprendre la main à tout moment pour la conduite, même si sa position de conduite n’est pas optimisée.
D’une manière générale pour tout véhicule comprenant une rétractation automatique de la colonne, lors du redéploiement du volant, dans le cas d’une défaillance de capteurs de positions du volant ou du siège, le système de contrôle de la motorisation de colonne peut mal évaluer la distance disponible pour le conducteur entre ces deux éléments.
On a alors des risques de mauvaise position du conducteur limité dans ses mouvements par un espace insuffisant entre le volant et le siège, qui le gène pour sa conduite manuelle, ou dans des cas plus graves qui entraîne des blessures du conducteur coincé dans cet espace réduit. La sécurité de la conduite est alors mise en cause.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces inconvénients de la technique antérieure.
Elle propose à cet effet un procédé de contrôle de positions pour le redéploiement automatique d’un volant rétractable motorisé sur un véhicule équipé d’un système de conduite autonome et d’une caméra intérieure tournée vers l’espace du conducteur, remarquable en ce que lors d’un redéploiement du volant pour une conduite manuelle du véhicule, il mesure avec des données venant de la caméra une distance entre le volant, et le conducteur ou son siège, et en cas d’arrivée de cette distance mesurée sur une distance de sécurité minimum il demande un arrêt de la motorisation du volant rétractable.
Un avantage de ce procédé de contrôle et qu’en cas de défaillance du système de motorisation de colonne de direction, notamment avec des défaillances de capteurs donnant une position erronée de ce volant, il assure une distance minimum de sécurité évitant de blesser le conducteur, et lui permettant une conduite du véhicule.
Le procédé selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.
Selon un mode de réalisation, le procédé mesure la distance après une détection de défaillance du système de motorisation du volant rétractable.
Avantageusement, lors d’une conduite manuelle du véhicule, le procédé mesure avec la caméra une distance nominale entre le volant, et le conducteur ou son siège, et il garde cette distance en mémoire.
Dans ce cas, le procédé peut calculer la distance de sécurité minimum en retirant à la distance nominale une valeur maximum de sécurité.
De plus, pour un véhicule comprenant des motorisations du siège du conducteur actionnées lors du redéploiement du volant, le procédé peut demander aussi un arrêt de motorisations de ce siège en cas d’arrivée de la distance mesurée sur la distance de sécurité minimum.
En complément, le procédé peut établir une distance de sécurité maximum correspondant à un éloignement maximum acceptable du volant avec le conducteur ou son siège pour une conduite manuelle du véhicule.
Dans ce cas, en cas d’arrivée de la distance mesurée sur la distance de sécurité maximum, le procédé demande un arrêt de la motorisation du volant rétractable.
L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d’un système de conduite autonome et d’une caméra intérieure, remarquable en ce qu’il comporte des moyens mettant en oeuvre un procédé de contrôle comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.
Avantageusement, la caméra tournée vers le conducteur est fixée sur la planche de bord en avant du volant.
Avantageusement, le véhicule comporte une fonction de surveillance de l’attention du conducteur réalisant une reconnaissance de formes du visage du conducteur à partir d’images délivrées par la caméra. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de côté du poste de conduite en position nominale pour la conduite manuelle, d’un véhicule automobile comportant un système de conduite autonome, et mettant en oeuvre un procédé de contrôle automatique de positions selon l’invention ;
- la figure 2 est une vue de ce poste de conduite dans une position de conduite autonome comprenant le volant de direction rétracté.
La figure 1 présente un conducteur 2 assis sur le siège du poste de conduite 4 d’un véhicule comportant un système de conduite autonome.
Le siège 4 comporte des réglages de positions motorisés utilisant des moteurs et des capteurs de position, comprenant en particulier un réglage longitudinal de la position de l’assise 16 et un réglage d’inclinaison du dossier 18. Ces deux réglages entraînent une modification de la position longitudinale du torse et de la tête du conducteur 2 dans le véhicule.
Un support 6 reçoit une colonne de direction équipée à son extrémité arrière d’un volant de direction 8, comportant une motorisation est des capteurs contrôlés par un calculateur, permettant une rétractation automatique de la colonne avec son volant vers l’avant suivant son axe de pivotement.
Le système de conduite autonome permet certaines opérations de conduite autonome du véhicule, comprenant en particulier une action sur la direction de ce véhicule. Dans ce mode de conduite le conducteur ne devant plus agir sur le volant, la motorisation de colonne de direction effectue une rétractation du volant 8 vers l’avant, suivant une distance R présentée figure 2.
En complément la position du siège 4 peut aussi être modifiée automatiquement dans le mode de conduite autonome. La rétractation du volant 8, et éventuellement les mouvements du siège 4, donnent un espace plus important devant le conducteur assurant un meilleur confort, et lui permettant d’effectuer certaines opérations comme la lecture d’une tablette posée devant lui.
En fin de mode de conduite autonome, le calculateur demande une reconfiguration automatique du poste de conduite dans la position nominale de conduite manuelle, comprenant un redéploiement de la colonne de direction en reculant le volant 8, et si nécessaire une reconfiguration du siège 4.
Le poste de conduite comporte une planche de bord 1 2 supportant une caméra numérique 10 disposée un peu en avant du volant 8, présentant un champ de vision 14 tourné vers l’arrière, couvrant la partie supérieure du volant 8, et la partie supérieure du conducteur 2 comprenant la tête et le torse.
La caméra 10 peut servir à différentes fonctions, comprenant notamment une surveillance du conducteur 2 permettant par un système de reconnaissance de forme de son visage, de détecter un risque ou un début d’assoupissement ou d’endormissement afin d’émettre un signal pour le prévenir ou le réveiller. La caméra 10 peut détecter notamment certains signes de fatigue comme les yeux qui se ferment.
En particulier le niveau 3 de systèmes d’assistance avancée à la conduite, appelés « ADAS » pour « Advanced Driver Assistance Systems » en langue anglaise, interdit un endormissement du conducteur afin de permettre une rapidité de reprise en main de la conduite du véhicule. La fonction de surveillance du conducteur 2 par la caméra 10 permet de prévenir cet endormissement.
Le procédé de contrôle de positions pour le redéploiement automatique du volant 8 effectue lors d’un roulage en position nominale pour la conduite manuelle, des mesures de la distance nominale A entre le conducteur 2 et le volant de direction 8. En particulier la mesure peut être prise sur le visage du conducteur 2, ou sur son torse.
En variante en prenant d’autres repères sur le siège du conducteur 4, le procédé peut mesurer la distance nominale B entre ce siège et le volant 8. La distance nominale mesurée A, B est mémorisée dans une mémoire du calculateur. La distance nominale A, B peut être périodiquement vérifiée, notamment après chaque redémarrage du véhicule pour détecter un changement de conducteur 2 ayant entraîné une modification de cette distance.
Le procédé définit ensuite une distance de sécurité minimum A-X, B-X conservée en mémoire, comprenant la distance nominale A, B précédemment mesurée, à laquelle on retire une valeur maximum de sécurité X prédéfinie.
La distance de sécurité A-X, B-X correspond au minimum de distance acceptable à laisser entre le volant de direction 8 et le conducteur 2 ou son siège 4, lui permettant d’éviter des blessures, et d’assurer la conduite du véhicule avec une sécurité suffisante même si son confort n’est pas optimum.
Ensuite pendant une conduite autonome du véhicule avec le volant 8 rétracté, la caméra 10 effectue uniquement la surveillance de l’attention du conducteur 2.
A la fin de cette période de conduite autonome présentée figure 2, le système de conduite autonome demande un redéploiement du volant de direction 8 pour rétablir une conduite manuelle, qui est effectué normalement si les différentes motorisations avec leurs capteurs réalisant la reconfiguration du poste de conduite sont opérationnelles.
Dans le cas contraire, notamment après une défaillance détectée de capteurs de position de la colonne de direction ou du siège 4, le procédé effectue alors un redéploiement du volant 8, et si nécessaire une reconfiguration du siège 4, avec une mesure par la caméra 10 de la distance A’ entre le conducteur 2 et le volant 8, ou suivant la variante de la distance B’ entre le siège et ce volant.
Lorsque la distance mesurée A’, B’ arrive sur la distance de sécurité minimum A-X, B-X, le procédé arrête alors les motorisations concernées afin de ne pas descendre en dessous de cette distance de sécurité. On assure de cette manière en se passant d’informations de capteurs de position qui seraient défaillants, un positionnement du conducteur 2 lui évitant des blessures, et permettant une conduite manuelle du véhicule dans des conditions suffisantes.
En variante sans avoir détecté de défaillance de motorisations, le procédé peut lors d’un redéploiement du volant 8 suivre systématiquement la distance mesurée A’, B’ pour la comparer en permanence avec la distance de sécurité minimum A-X, B-X, afin d’arrêter les motorisations concernées lorsque cette valeur est atteinte. Le procédé permet dans ce cas de détecter une nouvelle défaillance des motorisations avec leurs capteurs, qui aurait sans son intervention généré des positions inacceptables pour le conducteur.
Le procédé comprenant la mesure de la distance en cours A’, B’ peut aussi lors d’une demande de redéploiement du volant 8, détecter un autre type de défaillance qui éloignerait ce volant du conducteur en l’empêchant de conduire.
Dans ce cas le procédé peut aussi arrêter les motorisations à partir d’une distance de sécurité maximum de distance entre le volant 8 et le conducteur 2 ou son siège 4.
On réalise avec le procédé suivant l’invention, en utilisant en particulier une caméra déjà existante nécessaire pour la surveillance du conducteur dans certains modes de conduite autonome, avec uniquement des compléments de logiciels augmentant les coûts de production du véhicule, une redondance assurant la sécurité lors d’une remise en configuration du poste de conduite.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé de contrôle de positions pour le redéploiement automatique d’un volant rétractable motorisé (8) sur un véhicule équipé d’un système de conduite autonome et d’une caméra intérieure (10) tournée vers l’espace du conducteur (2), caractérisé en ce que lors d’un redéploiement du volant (8) pour une conduite manuelle du véhicule, il mesure avec des données venant de la caméra (10) une distance (A’, B’) entre le volant (8), et le conducteur (2) ou son siège (4), et en cas d’arrivée de cette distance mesurée (A’, B’) sur une distance de sécurité minimum il demande un arrêt de la motorisation du volant rétractable (8).
2 - Procédé de contrôle selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu’il mesure la distance (A’, B’) après une détection de défaillance du système de motorisation du volant rétractable (8).
3 - Procédé de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lors d’une conduite manuelle du véhicule, il mesure avec la caméra (10) une distance nominale (A, B) entre le volant (8), et le conducteur (2) ou son siège (4), et il garde cette distance (A, B) en mémoire.
4 - Procédé de contrôle selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’il calcule la distance de sécurité minimum en retirant à la distance nominale (A, B) une valeur maximum de sécurité.
5 - Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, pour un véhicule comprenant des motorisations du siège du conducteur (4) actionnées lors du redéploiement du volant (8), il demande aussi un arrêt de motorisations de ce siège (4) en cas d’arrivée de la distance mesurée (A’, B’) sur la distance de sécurité minimum.
6 - Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il établit une distance de sécurité maximum correspondant à un éloignement maximum acceptable du volant (8) avec le conducteur (2) ou son siège (4) pour une conduite manuelle du véhicule. 7 - Procédé de contrôle selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’en cas d’arrivée de la distance mesurée (A’, B’) sur la distance de sécurité maximum, il demande un arrêt de la motorisation du volant rétractable (8).
8 - Véhicule automobile équipé d’un système de conduite autonome et d’une caméra intérieure (10), caractérisé en ce qu’il comporte des moyens mettant en oeuvre un procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes.
9 - Véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce que la caméra (10) tournée vers le conducteur (2) est fixée sur la planche de bord (12) en avant du volant (8).
10 - Véhicule automobile selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu’il comporte une fonction de surveillance de l’attention du conducteur (2) réalisant une reconnaissance de formes du visage du conducteur à partir d’images délivrées par la caméra (10).
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