WO2024110258A1 - Procede d'assistance au pilotage d'un vehicule automobile pour le realigner parallelement a une trajectoire ideale, dispositif et vehicule associes - Google Patents

Procede d'assistance au pilotage d'un vehicule automobile pour le realigner parallelement a une trajectoire ideale, dispositif et vehicule associes Download PDF

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vehicle
wheel angle
angle
setpoint
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Pedro KVIESKA
Marouane BENAZIZ
Yohann MENER
Raphael QUILLIARD
Sebastien Saliou
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Renault SAS
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    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels

Definitions

  • TITLE OF THE INVENTION METHOD FOR ASSISTING THE DRIVING OF A MOTOR VEHICLE TO REALIGN IT PARALLEL TO AN IDEAL TRAJECTORY, ASSOCIATED DEVICE AND VEHICLE.
  • the present invention generally relates to driving aids for motor vehicles.
  • the invention relates to a method of assisting the piloting of a motor vehicle to realign it parallel to an ideal trajectory in its lane.
  • TJP Traffic Jam Pilot
  • This system has level 2 autonomy according to the Society of Automotive Engineers (SAE International) standard and includes two vehicle control systems: longitudinal control and lateral control.
  • Lateral control also called Lane Centering Assist or LCA
  • LCA Lane Centering Assist
  • the motor vehicle is equipped with a series of sensors making it possible to acquire data characterizing the state of the motor vehicle and its environment, and with a computer programmed to analyze this data in order to to generate commands to slow down the vehicle if necessary and direct it in its lane.
  • these controls are configured so as not to apply too sudden a movement to the vehicle, for the comfort of the driver and his passengers.
  • the present invention proposes a solution to allow the vehicle to be realigned simply and quickly parallel to an ideal trajectory in its lane.
  • a steering wheel angle setpoint as a function of time comprising at least: a first setpoint portion modifying the steering wheel angle to reduce the heading angle of the vehicle up to a target value determined as a function of the initial value of the heading angle and the maximum value of the steering wheel angle, and a second steering wheel angle setpoint portion modifying the heading angle of the vehicle until it is canceled.
  • This process can in particular be implemented on any vehicle equipped with sensors making it possible to acquire data relating to the environment of the vehicle at any time, such as radar and camera already used in the TJ P system.
  • this method can be implemented as part of a vehicle security procedure when a situation of “non-activity” of the driver is detected by other vehicle sensors.
  • the setpoint calculated according to the method of the invention is added to the steering wheel angle setpoint conventionally determined by the regulator ensuring lateral control LCA.
  • this instruction can be taken into account alone to modify the angle of the steering wheel.
  • the determined steering wheel angle setpoint is taken into account to modify the steering wheel angle of the vehicle, for example by controlling a power steering actuator so as to apply the locker at the wheel.
  • the determined steering wheel angle setpoint makes it possible to increase the yaw speed up to the target heading angle value then to reduce the yaw speed up to canceling the heading angle.
  • the heading angle is canceled with zero yaw rate.
  • the first part of the steering wheel angle setpoint turns the steering wheel in one direction, while the second part of the steering wheel angle setpoint turns the steering wheel in the other direction.
  • a maximum value of a yaw speed of the vehicle is determined as a function of the maximum lateral acceleration of the vehicle and the initial value of the speed of the vehicle, and the maximum value of the steering wheel angle as a function of the maximum value of the yaw speed, the initial value of the vehicle speed and characteristic quantities of the vehicle;
  • said first and second steering wheel angle setpoint parts each vary according to an affine function of time
  • the affine functions of time according to which the first and second setpoint parts vary are two affine functions whose slopes have equal absolute values and opposite signs;
  • the determined target value of the heading angle is equal to a fraction of the initial heading angle or to a heading angle value reached when the steering wheel angle reaches the maximum steering wheel angle value;
  • a third intermediate set point part is determined according to which the steering wheel angle is maintained equal to the maximum value of the steering wheel angle for a period determined according to the initial value of the heading angle and the maximum value of the yaw speed.
  • the invention also relates to a device for assisting the piloting of a motor vehicle to realign it parallel to an ideal trajectory in its lane, comprising a computer programmed to implement the method described above.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising a steering assistance device as described above and a power steering actuator, in which said computer of the assistance device is further programmed to control the steering actuator assisted so as to vary the steering wheel angle taking into account said instruction.
  • FIG. 1 is a representation of the “bicycle” model applied to the motor vehicle moving in a traffic lane;
  • FIG. 2 is a graph illustrating the evolution over time of the steering wheel angle setpoint determined according to the method of the invention when the target value of the steering wheel angle does not reach the maximum steering wheel angle value, and evolution over time of a theoretical heading angle which results from the application of this instruction while driving;
  • FIG. 3 is a graph illustrating the evolution over time of the steering wheel angle setpoint determined according to the method of the invention when the target value of the steering wheel angle is equal to the maximum value of steering wheel angle, and the evolution over time of a theoretical heading angle which results from the application of this instruction while driving;
  • FIG. 4 is a graph illustrating the evolution over time (in seconds) of the steering wheel angle setpoint determined according to the method of the invention when the target value of the steering wheel angle does not reach the maximum angle value steering wheel, the evolution over time of the corresponding steering wheel rotation speed setpoint as well as the evolution over time of a resulting simulated heading angle;
  • FIG. 5 is a graph illustrating the evolution over time (in seconds) of the steering wheel angle setpoint determined according to the method of the invention when the target value of the steering wheel angle is equal to the maximum value of steering wheel angle , and the evolution over time of the corresponding steering wheel rotation speed setpoint as well as the evolution over time of a resulting simulated heading angle; [32] [Fig.
  • FIG. 6 is a graph illustrating the evolution over time (in seconds) of the total steering wheel angle setpoint (top curve) corresponding to the steering wheel angle setpoint determined according to the method of the invention and added to the setpoint steering wheel angle determined according to the classic method implemented by the LCA system (solid line), the evolution over time of the corresponding total steering wheel rotation speed setpoint (solid line, middle curve) and the evolution over time of the lateral distance (gap) between the vehicle and the ideal trajectory when this total steering wheel angle instruction is applied (bottom curve, solid line); these evolutions are compared to the evolutions over time of the steering wheel angle and steering wheel rotation speed instructions determined by the LCA system alone (dotted line curve at the top and middle) and the evolution over time of the difference between the vehicle and the ideal trajectory resulting from the application of this steering wheel angle instruction determined by the LCA system alone (dotted line of the bottom curve).
  • the invention relates to a method of assisting the piloting of a motor vehicle to realign it parallel to an ideal trajectory in its lane and a device for implementing it.
  • a “bicycle” type model of a motor vehicle 10 is shown on a traffic lane VC.
  • the vehicle 10 is modeled by a frame and two wheels (as for a bicycle): the front steering wheel 11 and the rear non-steering wheel 12.
  • the VC traffic lane is here delimited by the edge of road 21 on one side and a broken line 22 on the other.
  • This motor vehicle 10 extends along a longitudinal axis turn the vehicle.
  • This conventional steering system notably includes a steering wheel connected to rods in order to rotate the steering wheels.
  • it also includes at least one power steering actuator making it possible to act on the orientation of the steering wheels as a function of the orientation of the steering wheel and/or as a function of a request received from a computer.
  • This power steering actuator can, for this, act on the steering column of the vehicle (which is fixed to the steering wheel) or on a rack (which connects the steering column to the steering wheels).
  • the actuator could be arranged differently.
  • the computer is then designed to control the power steering actuator. To this end, it comprises at least one processor, at least one memory and different input and output interfaces.
  • the computer is adapted to receive signals input from different sensors.
  • sensors there is for example a front camera and/or a radar, making it possible to identify the position of the vehicle 10 in relation to its traffic lane VC.
  • the sensors may also include an angle sensor making it possible to measure the steering angle of the front steering wheels 11.
  • the sensors of the vehicle 10 also preferably include sensors for monitoring the driver's activity and/or level of attention.
  • sensors may for example include a camera aimed towards the driver's head, or pressure sensors located in the steering wheel.
  • the computer is adapted to transmit a steering wheel angle instruction to the power steering actuator so as to control the latter so that it modifies the steering wheel angle according to the steering instruction. corner.
  • the computer stores data used in the process described below. It stores in particular a computer application, consisting of computer programs comprising instructions whose execution by the processor allows the implementation by the computer of the method according to the invention described below.
  • the computer programmed to implement the method according to the invention thus forms a device to assist in driving the vehicle according to the invention.
  • the computer also stores already known data and computer programs allowing the implementation of other driving assistance and driver activity detection processes.
  • This LCA system is programmed for example to implement a control law for the power steering actuator comprising a first setpoint calculated in a closed loop and a second setpoint determined by an open loop.
  • the function of the open loop is to take into account the curvature of the road and compensate for the effect of the turn on the states and the control.
  • the function of the closed loop is to keep the vehicle in the center of its lane while the latter is considered straight, that is to say rectilinear. The terms from these two loops are added using a summation.
  • the method of detecting driver activity will also not be described in detail here. However, this process can notably be based on the detection of movements or actions of the driver or the monitoring of the attention (monitoring of eye movement, detection of closed eyes, of the position of the head for example) of the driver and allows, generally after a predetermined confirmation period, to detect an emergency situation linked to a lack of driver activity, for example when the driver becomes unwell.
  • the piloting assistance method according to the invention fits into this context.
  • the method according to the invention is preferably implemented when non-activity of the driver is detected.
  • the activation of the assistance device according to the invention, and therefore the implementation of the method according to the invention is preferably independent of a choice of the driver, the assistance device implementing this method being preferably active by default.
  • the assistance method according to the invention is implemented in order to realign the motor vehicle parallel to an ideal trajectory, also called in the following "trajectory of reference » Id in the traffic lane.
  • This reference trajectory Id (figure 1) preferably coincides with the central line of the traffic lane VC, that is to say that it is preferably the trajectory equidistant from the edge of the road 21 and the broken line 22 in the schematic example shown in Figure 1.
  • Realigning the vehicle means reorienting the vehicle so that its longitudinal axis X is parallel to the tangent T to the reference trajectory Id at the level of the center of gravity CG of the vehicle, as detailed below.
  • the implementation of the method according to the invention corresponds to a realignment maneuver.
  • the angle setpoint is for example calculated by the classic LCA system which brings the vehicle 10 towards the center of the lane, that is to say causes the longitudinal axis X of the vehicle to overlap with the tangent T to the center line of the traffic lane. This makes its trajectory coincide with the center line of the VC taxiway.
  • the assistance method according to the invention is used for the purpose of stopping the vehicle and regulating its position in the lane when a situation in which the driver no longer exercises control of the vehicle, for example at cause of discomfort, is detected.
  • the regulator providing lateral control here called LCA system
  • LCA system is used to regulate the position of the vehicle in the lane.
  • the angle setpoint determined by the assistance method according to the invention is added here to the steering wheel angle setpoint conventionally determined by the LCA system.
  • the computer of the assistance device according to the invention programmed to implement the method according to the invention is preferably also programmed to implement the LCA type pilot assistance method.
  • the LCA system activates and remains active until the end of the realignment maneuver.
  • the wheelbase of vehicle 10 that is to say the distance between the axes of the two sets of wheels, will be denoted “L” and will be expressed in meters (figure 1).
  • the X axis corresponds to the longitudinal axis X of the vehicle.
  • the Y axis corresponds to the side axis facing the left of the vehicle.
  • the Z axis corresponds to the vertical axis. More generally, this Z axis is the axis normal to the road.
  • the steering wheel angle denoted “5v” is the angle of rotation of the steering wheel around the steering column, the value of the steering wheel angle 5v being zero when the wheels are aligned along the longitudinal axis X.
  • V The longitudinal speed of the vehicle, along the X axis, will be denoted V and will be expressed in m/s.
  • the reference trajectory Id is the central line of the traffic lane defined between the edge of road 21 and the middle of road 22, marked by a broken line in the figure 1.
  • the method of assisting the piloting of the motor vehicle 10 according to the invention is intended to allow this vehicle 10 to reorient itself parallel to a reference trajectory Id of its lane, in autonomous mode (without driver intervention ). It is for example implemented when driver inactivity, for example due to driver discomfort, is detected.
  • the steering assistance device In order to realign the vehicle 10 parallel to the reference trajectory Id, the steering assistance device generates the steering wheel angle setpoint which makes it possible to reduce the heading angle of the vehicle to zero.
  • this open-loop steering wheel angle instruction is added to the classic angle instruction of the LCA system which includes the first closed-loop angle instruction element and the second open loop angle set point element linked to the curvature of the road, as mentioned previously.
  • the steering wheel angle setpoint determined according to the piloting assistance method of the invention is determined so as to reduce the heading angle of the vehicle to zero as quickly as possible, while respecting the constraints maximum steering wheel rotation speed and maximum lateral acceleration of the vehicle.
  • the maximum rotational speed of the steering wheel and the maximum lateral acceleration of the vehicle due to the realignment maneuver are two predetermined quantities which are taken into account as constraints.
  • the lateral acceleration has two components which add up and correspond to the contributions of the realignment maneuver controlled by the assistance device according to the invention, on the one hand, and the monitoring of the turn by the system LCA, on the other hand.
  • the maximum steering wheel rotation speed is determined so as to limit the risk of injury to the driver when the steering wheel turns autonomously (without driver action) under the control of the power steering actuator. It also takes into account the physical constraints of the steering limiting this speed. This maximum speed of rotation of the steering wheel is for example equal to 100 degrees per second.
  • the lateral acceleration of the vehicle corresponds to the component of the acceleration of the vehicle in the direction of the Y axis of the marker attached to the vehicle.
  • the maximum lateral acceleration of the vehicle is the maximum value of the lateral acceleration of the vehicle guaranteeing driving comfort for the driver and/or allowing the driver to maintain control of the vehicle without risking a loss of grip. This maximum value depends on characteristic quantities of the vehicle (weight, position of the center of gravity, etc.) and also on the limits of feeling authorized for the driver for his comfort.
  • the maximum lateral acceleration is predetermined in any manner known to the skilled person. It is for example less than or equal to 3 m/s 2 , preferably less than or equal to 2 m/s 2 , for example between 0.6 and 0.8 m/s 2 . When implementing the realignment process, the maximum lateral acceleration may be less than or equal to 10 m/s 2 .
  • the method according to the invention is based on the vehicle dynamics equations in established turns.
  • the simulations carried out by the Applicant show that the behavior of the vehicle is consistent with the trajectory by making this assumption, even when the vehicle is not in established turning mode.
  • the initial moment considered is that when the assistance device according to the invention is activated, for example following the detection of discomfort on the part of the driver of the vehicle.
  • a steering wheel angle setpoint as a function of time comprising at least: a first setpoint part ⁇ 5v1(t) modifying the steering wheel angle to reduce the heading angle 0 of the vehicle to a target value ⁇ target determined as a function of the initial value 0o of the heading angle 0 and the maximum value ôvmax of the steering wheel angle and a second part of the steering wheel angle setting modifying the heading angle 0 of the vehicle up to l 'Cancel.
  • the heading angle 0 of the vehicle is equal to an initial heading angle 0o and its speed V is equal to an initial speed Vo and assumed to be constant.
  • the initial speed of the vehicle and the initial heading angle of the vehicle are estimated or measured by any means known to those skilled in the art.
  • the initial heading angle is deduced from the data recorded by the camera(s) and the initial speed is determined using vehicle sensors placed on its wheels.
  • the maximum lateral acceleration Aymax of the vehicle due to the vehicle realignment maneuver is a predetermined and known quantity.
  • the computer is programmed to: - determine a maximum value dQmax of the yaw speed d0/dt of the vehicle 10 as a function of the maximum lateral acceleration Aymax of the vehicle and the initial value Vo of the speed of the vehicle,
  • the trajectory of the vehicle 10 must not exceed a certain curvature so that the lateral acceleration Ay of the vehicle does not exceed the maximum lateral acceleration Aymax.
  • the lateral acceleration Ay is linked to the yaw speed dQ/dt by the following relationship:
  • the maximum value of the steering wheel angle ôvmax is that which generates the maximum lateral acceleration Aymax in established cornering conditions.
  • L is the length of the vehicle's wheelbase and K is the value of the vehicle's understeer gradient.
  • This function is for example a continuous function. It may be in particular an affine function or more generally, a polynomial function.
  • said first and second steering wheel angle setpoint parts each vary according to an affine function of time.
  • the first part of the steering wheel angle setpoint to be determined modifies the steering wheel angle to reduce the heading angle 0 of the vehicle to an Target target value.
  • the target value of the heading angle is determined according to the initial value 0o of the heading angle 0 and the maximum value ôvmax of the steering wheel angle. It can also take into account the time function imposed for the variation of the steering wheel angle setpoint.
  • the target heading angle value is equal to a fraction of the initial heading angle or a heading angle value reached when the steering wheel angle reaches the maximum angle value flying.
  • Target value is adjusted by a compromise between efficiency and driver feeling and must take into account the maximum value of steering wheel angle so that the lateral acceleration of the vehicle remains less than or equal to the maximum lateral acceleration .
  • maximum efficiency is favored, that is to say that the fastest possible realignment is sought without constraint of feeling.
  • this target value can only be achieved if it is strictly lower than the heading angle reached at the moment when the value of the steering wheel angle is equal to the maximum value of the steering wheel angle.
  • the determined target value of the heading angle is equal to the fraction of the initial heading angle if it is strictly less than the heading angle reached at the moment when the value of the steering wheel angle is equal to the maximum value of the steering wheel angle. Otherwise the target value is equal to the heading angle value reached when the steering wheel angle reaches the maximum steering angle value.
  • the maximum steering wheel rotation speed VRmax is positive or negative depending on the direction of rotation of the steering wheel.
  • the sign of the steering wheel rotation speed is positive towards the left and negative towards the right.
  • the affine functions of time according to which the first and second setpoint parts vary are two affine functions whose slopes have equal absolute values and opposite signs.
  • the evolution over time of the steering wheel angle setpoint over time is preferably symmetrical.
  • the curve of evolution over time of the steering wheel angle setpoint is preferably symmetrical with respect to a straight line parallel to the ordinate axis passing through the Thai instant.
  • the steering wheel angle reference varies from 0 to the angle reference value corresponding to the heading angle target value, then from this value corresponding to the steering angle target value. heading up to 0 symmetrically.
  • the absolute value of the slope of the second linear function used for the second part of the steering wheel angle reference is equal to the rotation speed of the predetermined maximum flywheel.
  • the steering wheel angle is thus reduced to 0 as quickly as possible.
  • the steering wheel angle instruction is zero for t greater than or equal to 2. thalf.
  • FIG. 2 shows the steering wheel angle setpoint 5v(t) as a function of time. This is equal to the union of the first and second parts of instructions 5v1(t), 5v2(t).
  • the heading angle variation 0(t) is represented: the first part of the steering wheel angle setpoint brings the heading angle to the target value 0o/2 (curve C3), while the second part of the setpoint brings the heading angle to zero (curve C4).
  • the initially zero yaw speed is increased to the target heading angle value then reduced until the angle is canceled heading at zero yaw rate.
  • the computer is programmed to saturate the steering wheel angle, i.e. -say keep it equal to its maximum value during a third intermediate setpoint part.
  • the calculator calculates the instant ti from which
  • the computer is programmed to maintain the steering wheel angle equal to its maximum value for a period determined according to the initial value of the heading angle 0o and the maximum value of the yaw speed dQmax. In other words, the computer is programmed to determine a third constant setpoint part equal to the maximum value of the flying angle between the instant ti and another calculated instant t2. After this other calculated instant t2, the computer is programmed to determine the second part of the setpoint.
  • the affine functions of time according to which the first and second setpoint parts vary are two affine functions whose slopes have equal absolute values and opposite signs. This allows the steering wheel angle to be varied as quickly as possible. The reorientation of the vehicle is thus carried out as quickly as possible.
  • the reduction in heading angle when implementing the second setpoint part is equal to the difference between the initial heading angle 0o and l heading angle 01 reached at the end of the first part of the setpoint.
  • the steering wheel angle is kept equal to the value maximum of the steering wheel angle during the duration t2-ti which depends on the initial value of the heading angle 0o and the maximum value of the yaw speed d0max. It also depends on the value of heading angle 01 when the steering wheel angle reaches its maximum value.
  • This duration is determined in such a way that the return of the steering wheel angle to zero after the first and third setpoint parts, that is to say during the implementation of the second setpoint part, takes place. over a duration identical to that of the implementation of the first part of the instructions.
  • FIG. 3 shows the steering wheel angle setpoint 5v(t) as a function of time.
  • the curve representative of the steering wheel angle setpoint 5v(t) as a function of time is the union of three parts of curves C1 ', C2', C5' respectively representative of the first, second and third setpoint parts 5v1(t) , 5v2(t), 5v3(t).
  • the third part of curve C5' corresponds to maintaining the steering wheel angle at its maximum value between times ti and t2 by the third setpoint part.
  • the heading angle variation 0(t) is represented by a curve formed by the union of three curve portions C3', C6' and C4': the first part of the steering wheel angle setpoint brings 'heading angle at the target value 01 (heading angle variation represented by the curve portion C3') with a heading speed which increases up to its maximum value, while the third setpoint part corresponds to a decrease linear slope equal to the maximum yaw speed (variation in heading angle represented by the portion of curve C6') and the second part of the setpoint brings the heading angle to zero (variation in heading angle represented by the curve portion C4') by reducing the yaw speed.
  • the heading angle is canceled at zero yaw rate.
  • the steering wheel angle, which had an initial value of zero is also reduced to 0 at the end of the maneuver.
  • Figures 4, 5 and 6 present simulation results of the behavior of a vehicle subjected to the steering wheel angle setpoint determined according to the piloting assistance method of the invention described above.
  • FIG. 4 shows the result of a simulation in which the closed loop of the LCA system is disabled.
  • FIG. 5 shows the result of another simulation in a similar situation.
  • the closed loop of the LCA system is disabled.
  • the value of the maximum lateral acceleration is reduced compared to the example in Figure 4 so that saturation of the steering wheel angle is necessary.
  • the maximum lateral acceleration is equal to 2 m/s 2 .
  • the heading angle is very close to 0.
  • the steering wheel angle setpoint calculated (curve C14) only by the method according to the invention therefore makes it possible to reduce the heading angle (curve C13 ) close to zero.
  • Curve C15 shows the evolution of the steering wheel rotation speed setpoint.
  • the maximum steering wheel rotation speed here is 100 degrees/s.
  • Figure 6 shows the results of comparative simulations with and without the process according to the invention.
  • the results of the simulation when the method according to the invention is implemented with the active classic LCA system are represented in solid lines.
  • the results of the simulation when the method according to the invention is not implemented are represented in dotted lines.
  • the simulation then corresponds in the latter case to the results obtained only thanks to the classic LCA system.
  • the steering wheel angle instructions generated by the method according to the invention and by the LCA system pass through a slope limiter and saturation.
  • the curves represented show the results of simulations of the angle and speed of rotation of the steering wheel after this passage through the slope limiter and saturation.
  • Curve C161 corresponds to the total steering wheel angle setpoint generated by the LCA system alone, after saturation and speed limitation.
  • Curve C162 corresponds to the total steering wheel angle setpoint generated by the method according to the invention added to the steering wheel angle setpoint generated by the LCA system, after saturation and speed limitation.
  • the invention further relates to the motor vehicle 10 comprising the steering assistance device and the power steering actuator described above, in which said computer of the assistance device is programmed to control the power steering actuator. power steering so as to vary the steering wheel angle taking into account said instruction.
  • the method and the assistance device according to the invention have the advantage of allowing very rapid realignment of the vehicle parallel to the ideal trajectory considered, for example the center line of the traffic lane.
  • This realignment respects the maximum values of steering wheel angle and steering wheel angle rotation speed predetermined for the vehicle while ensuring optimized speed of execution.
  • other methods and conventional vehicle piloting assistance systems take over, in particular to return the vehicle to the center of the lane, that is to say say with a longitudinal axis tangent to the center line of the traffic lane, and possibly stop the vehicle in an emergency situation.

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Abstract

L'invention concerne un procédé d'assistance au pilotage d'un véhicule automobile pour le réaligner parallèlement à une trajectoire idéale dans sa voie de circulation, comportant des étapes suivantes : - acquisition des valeurs initiale d'un angle de cap (θ0) et d'une vitesse (V0) du véhicule automobile, - détermination d'une valeur maximale d'un angle volant générant une accélération latérale maximale prédéterminée en tenant compte de la valeur initiale de la vitesse du véhicule automobile, - détermination d'une consigne d'angle volant en fonction du temps comprenant au moins : une première partie de consigne modifiant l'angle volant pour réduire l'angle de cap du véhicule jusqu'à une valeur cible déterminée en fonction de la valeur initiale de l'angle de cap et de la valeur maximale de l'angle volant, et une deuxième partie de consigne d'angle volant modifiant l'angle de cap du véhicule jusqu'à l'annuler.

Description

DESCRIPTION
TITRE DE L’INVENTION : PROCÉDÉ D’ASSISTANCE AU PILOTAGE D’UN VÉHICULÉ AUTOMOBILE POUR LE REALIGNER PARALLELEMENT A UNE TRAJECTOIRE IDEALE, DISPOSITIF ET VEHICULE ASSOCIES.
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[1] La présente invention concerne de manière générale les aides à la conduite de véhicules automobiles.
[2] Elle s’applique plus particulièrement aux voitures et autres engins motorisés circulants sur routes, mais s’applique également à d’autres domaines tels que la robotique.
[3] L’invention concerne un procédé d’assistance au pilotage d’un véhicule automobile pour le réaligner parallèlement à une trajectoire idéale dans sa voie de circulation.
[4] Elle concerne également un dispositif d’assistance au pilotage d’un véhicule automobile adapté à mettre en œuvre ledit procédé et un véhicule comportant un tel dispositif d’assistance au pilotage.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[5] Dans un souci de sécurisation des véhicules automobiles, des systèmes d’aide à la conduite voire des systèmes de conduite partiellement à totalement automatisée sont actuellement développés.
[6] Parmi ces systèmes, on trouve notamment un système autonome appelé « Traffic Jam Pilot » (TJP) développé par la demanderesse dont le but est d’aider les conducteurs, notamment dans les situations suivantes : voie rapide, autoroute, embouteillage à basse vitesse.
[7] Ce système présente un niveau 2 d’autonomie selon le standard de la Society of Automotive Engineers (SAE International) et comprend deux systèmes de contrôle du véhicule : un contrôle longitudinal et un contrôle latéral.
[8] Le contrôle longitudinal (ACC) garantit une distance de sécurité suffisante entre le véhicule et un véhicule cible en prenant en compte la vitesse des deux véhicules.
[9] Le contrôle latéral (aussi appelé Lane Centering Assist ou LCA) permet de guider le véhicule selon la trajectoire de la route et de l’environnement en modifiant l’angle volant du véhicule.
[10] Pour mettre en œuvre un tel système, le véhicule automobile est équipé d’une série de capteurs permettant d’acquérir des données caractérisant l’état du véhicule automobile et son environnement, et d’un calculateur programmé pour analyser ces données afin de générer des commandes pour ralentir si nécessaire le véhicule et le diriger dans sa voie de circulation. [11] Cependant, ces contrôles sont paramétrés afin de ne pas appliquer de mouvement trop brusque au véhicule, dans un souci de confort du conducteur et de ses passagers.
[12] Ces contrôles ne sont donc pas optimisés pour la prise en compte d’une situation d’urgence tel qu’un malaise conducteur par exemple.
PRESENTATION DE L'INVENTION
[13] Afin de remédier aux inconvénients précités de l’état de la technique, la présente invention propose une solution pour permettre de réaligner le véhicule simplement et rapidement parallèlement à une trajectoire idéale dans sa voie de circulation.
[14] Plus particulièrement, on propose selon l’invention un procédé d’assistance au pilotage d’un véhicule automobile pour le réaligner parallèlement à une trajectoire idéale dans sa voie de circulation, comportant des étapes suivantes :
- acquisition des valeurs initiales d’un angle de cap et d’une vitesse du véhicule automobile,
- détermination d’une valeur maximale d’un angle volant générant une accélération latérale maximale prédéterminée en tenant compte de la valeur initiale de la vitesse du véhicule automobile,
- détermination d’une consigne d’angle volant en fonction du temps comprenant au moins: une première partie de consigne modifiant l’angle volant pour réduire l’angle de cap du véhicule jusqu’à une valeur cible déterminée en fonction de la valeur initiale de l’angle de cap et de la valeur maximale de l’angle volant, et une deuxième partie de consigne d’angle volant modifiant l’angle de cap du véhicule jusqu’à l’annuler.
[15] Ainsi, grâce à l’invention, il est possible de déterminer l’évolution d’une consigne d’angle volant dans le temps en fonction des conditions initiales du véhicule et de son environnement au moment de l’activation du procédé permettant de réaligner rapidement et simplement le véhicule avec une trajectoire idéale prédéterminée, c’est-à-dire le ramener vers une trajectoire parallèle à la trajectoire idéale prédéterminée. En d’autres termes l’évolution dans le temps de la consigne d’angle volant déterminée selon l’invention permet d’annuler rapidement l’angle de cap entre un axe longitudinal du véhicule et la trajectoire idéale.
[16] Ce procédé peut notamment être mis en œuvre sur tout véhicule équipé de capteurs permettant d’acquérir les données relatives à l’environnement du véhicule à chaque instant, tels que radar et caméra déjà utilisés dans le système TJ P.
[17] De manière particulièrement avantageuse, ce procédé peut être mis en œuvre dans le cadre d’une procédure de mise en sécurité le véhicule lorsqu’une situation de « non- activité » du conducteur est détectée par d’autres capteurs du véhicule.
[18] De manière préférentielle, la consigne calculée selon le procédé de l’invention s’ajoute à la consigne d’angle volant déterminée classiquement par le régulateur assurant le contrôle latérale LCA. En variante, cette consigne peut être prise en compte seule pour modifier l’angle du volant.
[19] Dans tous les cas, selon le procédé de l’invention, la consigne d’angle volant déterminée est prise en compte pour modifier l’angle volant du véhicule, par exemple en contrôlant un actionneur de direction assistée de manière à appliquer la consigne au volant.
[20] De préférence, grâce au procédé selon l’invention, la consigne d’angle volant déterminée permet d’augmenter la vitesse de lacet jusqu’à la valeur cible d’angle de cap puis de réduire la vitesse de lacet jusqu’à l’annulation de l’angle de cap. De préférence, l’angle de cap est annulé avec une vitesse de lacet nulle.
[21] La première partie de la consigne d’angle volant fait tourner le volant dans un sens, tandis que la deuxième partie de la consigne d’angle volant fait tourner le volant dans l’autre sens.
[22] D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
- pour déterminer la valeur maximale de l’angle volant : on détermine une valeur maximale d’une vitesse de lacet du véhicule en fonction de l’accélération latérale maximale du véhicule et de la valeur initiale de la vitesse du véhicule, et on détermine la valeur maximale de l’angle volant en fonction de la valeur maximale de la vitesse de lacet, de la valeur initiale de la vitesse du véhicule et de grandeurs caractéristiques du véhicule ;
- on impose une consigne d’angle volant variant dans le temps selon une fonction mathématique prédéterminée ;
- lesdites première et deuxième parties de consigne d’angle volant varient chacune selon une fonction affine du temps ;
- les fonctions affines du temps selon lesquelles varient les première et deuxième parties de consigne sont deux fonctions affines dont les pentes présentent des valeurs absolues égales et des signes opposés ;
- la valeur absolue de la pente de chacune des première et deuxième fonctions affines est égale à une vitesse de rotation du volant maximale prédéterminée ;
- la valeur cible déterminée de l’angle de cap est égale à une fraction de l’angle de cap initiale ou à une valeur d’angle de cap atteinte lorsque l’angle volant atteint la valeur maximale d’angle volant ;
- lorsque l’angle volant atteint ladite valeur maximale d’angle volant au cours de la première partie de consigne, on détermine une troisième partie de consigne intermédiaire selon laquelle l’angle volant est maintenu égal à la valeur maximale de l’angle volant pendant une durée déterminée en fonction de la valeur initiale de l’angle de cap et de la valeur maximale de la vitesse de lacet.
[23] L’invention concerne également un dispositif d’assistance au pilotage d’un véhicule automobile pour le réaligner parallèlement à une trajectoire idéale dans sa voie de circulation, comportant un calculateur programmé pour mettre en œuvre le procédé décrit précédemment.
[24] L’invention concerne également un véhicule automobile comportant un dispositif d’assistance au pilotage tel que décrit précédemment et un actionneur de direction assistée, dans lequel ledit calculateur du dispositif d’assistance est en outre programmé pour contrôler l’actionneur de direction assistée de manière à faire varier l’angle volant en tenant compte de ladite consigne.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[25] La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.
[26] Sur les dessins annexés :
[27] [Fig. 1] est une représentation du modèle « bicyclette » appliqué au véhicule automobile se déplaçant dans une voie de circulation;
[28] [Fig. 2] est un graphique illustrant l’évolution dans le temps de la consigne d’angle volant déterminée selon la méthode de l’invention lorsque la valeur cible de l’angle volant n’atteint pas la valeur maximale d’angle volant, et l’évolution dans le temps d’un angle de cap théorique qui résulte de l’application de cette consigne au volant ;
[29] [Fig. 3] est un graphique illustrant l’évolution dans le temps de la consigne d’angle volant déterminée selon la méthode de l’invention lorsque la valeur cible de l’angle volant est égale à la valeur maximale d’angle volant, et l’évolution dans le temps d’un angle de cap théorique qui résulte de l’application de cette consigne au volant ;
[30] [Fig. 4] est un graphique illustrant l’évolution dans le temps (en secondes) de la consigne d’angle volant déterminée selon la méthode de l’invention lorsque la valeur cible de l’angle volant n’atteint pas la valeur maximale d’angle volant, l’évolution dans le temps de la consigne de vitesse de rotation du volant correspondante ainsi que l’évolution dans le temps d’un angle de cap simulé résultant ;
[31] [Fig. 5] est un graphique illustrant l’évolution dans le temps (en secondes) de la consigne d’angle volant déterminée selon la méthode de l’invention lorsque la valeur cible de l’angle volant est égale à la valeur maximale d’angle volant, et l’évolution dans le temps de la consigne de vitesse de rotation du volant correspondante ainsi que l’évolution dans le temps d’un angle de cap simulé résultant ; [32] [Fig. 6] est un graphique illustrant l’évolution dans le temps (en secondes) de la consigne d’angle volant totale (courbe du haut) correspondant à la consigne d’angle volant déterminée selon la méthode de l’invention et ajoutée à la consigne d’angle volant déterminée selon la méthode classique mise en œuvre par le système LCA (trait plein), l’évolution dans le temps de la consigne de vitesse de rotation du volant totale correspondante (trait plein, courbe du milieu) et l’évolution dans le temps de la distance latérale (écart) entre le véhicule et la trajectoire idéale lorsque cette consigne d’angle volant totale est appliquée (courbe du bas, trait plein) ; ces évolutions sont comparées aux évolutions dans le temps des consignes d’angle volant et de vitesse de rotation du volant déterminées par le système LCA seul (courbe en trait pointillé du haut et du milieu) et de l’évolution dans le temps de l’écart entre le véhicule et la trajectoire idéale résultant de l’application de cette consigne d’angle volant déterminée par le système LCA seul (trait pointillé de la courbe du bas).
[33] L’invention concerne un procédé d’assistance au pilotage d’un véhicule automobile pour le réaligner parallèlement à une trajectoire idéale dans sa voie de circulation et un dispositif pour le mettre en oeuvre.
[34] Dispositif
[35] Sur la figure 1 , on a représenté un modèle du type « bicyclette » d’un véhicule automobile 10 sur une voie de circulation VC. Dans le cadre de ce modèle, le véhicule 10 est modélisé par un cadre et deux roues (comme pour une bicyclette) : la roue avant 11 directrice et la roue arrière 12 non directrice. La voie de circulation VC est ici délimitée par le bord de la route 21 d’un côté et une ligne discontinue 22 de l’autre.
[36] Ce véhicule automobile 10 s’étend selon un axe longitudinal X perpendiculaire aux axes communs des roues avant 11 et arrière 12. Il comporte un système de direction conventionnel permettant d’agir sur l’orientation des roues directrices de façon à pouvoir faire tourner le véhicule. Ce système de direction conventionnel comprend notamment un volant connecté à des biellettes afin de faire pivoter les roues directrices. Dans l’exemple considéré, il comporte également au moins un actionneur de direction assistée permettant d’agir sur l’orientation des roues directrices en fonction de l’orientation du volant et/ou en fonction d’une requête reçue d’un calculateur. Cet actionneur de direction assistée peut, pour cela, agir sur la colonne de direction du véhicule (qui est fixée au volant) ou sur une crémaillère (qui connecte la colonne de direction aux roues directrices). Bien entendu, l’actionneur pourrait être agencé de manière différente.
[37] Le calculateur est alors prévu pour piloter l’actionneur de direction assistée. Il comporte à cet effet au moins un processeur, au moins une mémoire et différentes interfaces d'entrée et de sortie.
[38] Grâce à ses interfaces d'entrée, le calculateur est adapté à recevoir des signaux d'entrée provenant de différents capteurs.
[39] Parmi ces capteurs, il est par exemple prévu une caméra frontale et/ou un radar, permettant de repérer la position du véhicule 10 par rapport à sa voie de circulation VC.
[40] Les capteurs peuvent également comprendre un capteur d’angle permettant de mesurer l’angle de braquage des roues avant 11 directrices.
[41] Les capteurs du véhicule 10 comprennent également de préférence des capteurs permettant de surveiller l’activité du conducteur et/ou son niveau d’attention. De tels capteurs peuvent par exemple comprendre une caméra orientée vers la tête du conducteur, ou des capteurs de pression situés dans le volant.
[42] Grâce à ses interfaces de sortie, le calculateur est adapté à transmettre une consigne d’angle volant à l’actionneur de direction assistée de manière à contrôler celui-ci pour qu’il modifie l’angle volant selon la consigne d’angle.
[43] Grâce à sa mémoire, le calculateur mémorise des données utilisées dans le cadre du procédé décrit ci-dessous. Il mémorise notamment une application informatique, constituée de programmes d’ordinateur comprenant des instructions dont l’exécution par le processeur permet la mise en œuvre par le calculateur du procédé selon l’invention décrit ci-après.
[44] Le calculateur programmé pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention forme ainsi un dispositif d’assistance au pilotage du véhicule selon l’invention.
[45] Le calculateur mémorise également des données et des programmes d’ordinateur déjà connus permettant la mise en œuvre d’autres procédés d’assistance à la conduite et de détection de l’activité du conducteur.
[46] Ces autres procédés concernent notamment le maintien du véhicule au centre de sa voie de circulation. Le calculateur programmé pour mettre en œuvre un procédé d’assistance au pilotage du type LCA forme un système LCA. La manière d’activer ce système LCA et de détecter une ligne centrale de la voie de circulation ne sera pas décrite ici.
[47] Ce système LCA est programmé par exemple pour mettre en oeuvre une loi de commande de l’actionneur de direction assistée comprenant un premier élément de consigne calculé en boucle fermée et un deuxième élément de consigne déterminé par une boucle ouverte. La boucle ouverte a pour fonction de prendre en compte la courbure de la route et de compenser l'effet du virage sur les états et la commande. La boucle fermée a pour fonction de maintenir le véhicule au centre de sa voie de circulation alors que cette dernière est considérée droite, c’est-à-dire rectiligne. Les termes issus de ces deux boucles s'additionnent au moyen d'un sommateur.
[48] Le procédé de détection de l’activité du conducteur ne sera pas non plus décrit en détails ici. Néanmoins, ce procédé peut notamment reposer notamment sur la détection de mouvements ou d’actions du conducteur ou la surveillance de l’attention (surveillance du mouvement des yeux, détection des yeux fermés, de la position de la tête par exemple) du conducteur et permet, généralement après un délai de confirmation prédéterminé, de détecter une situation d’urgence lié à un défaut d’activité du conducteur, par exemple lors d’un malaise du conducteur.
[49] Le procédé d’assistance au pilotage selon l’invention s’inscrit dans ce contexte. En effet le procédé selon l’invention est de préférence mis en œuvre lorsqu’une non-activité du conducteur est détectée.
[50] L’activation du dispositif d’assistance selon l’invention, et donc la mise en œuvre du procédé selon l’invention est de préférence indépendante d’un choix du conducteur, le dispositif d’assistance mettant en œuvre ce procédé étant de préférence actif par défaut.
[51] Ainsi après la détection d’une non-activité confirmée du conducteur, le procédé d’assistance selon l’invention est mis en œuvre afin de réaligner le véhicule automobile parallèlement à une trajectoire idéale, aussi appelée dans la suite « trajectoire de référence » Id dans la voie de circulation.
[52] Cette trajectoire de référence Id (figure 1) coïncide de préférence avec la ligne centrale de la voie de circulation VC, c’est-à-dire qu’il s’agit de préférence de la trajectoire équidistante du bord de la route 21 et de la ligne discontinue 22 dans l’exemple schématique représenté sur la figure 1.
[53] On entend par réaligner le véhicule le fait de réorienter le véhicule de manière à ce que son axe longitudinal X soit parallèle à la tangente T à la trajectoire de référence Id au niveau du centre de gravité CG du véhicule, comme cela est détaillé ci-après. La mise en œuvre du procédé selon l’invention correspond à une manœuvre de réalignement.
[54] Une fois le véhicule 10 réaligné grâce au procédé selon l’invention, la consigne d’angle est par exemple calculée par le système LCA classique qui ramène le véhicule 10 vers le centre de la voie, c’est-à-dire fait se superposer l’axe longitudinal X du véhicule avec la tangente T à la ligne centrale de la voie de circulation. Cela fait coïncider sa trajectoire avec la ligne centrale de la voie de circulation VC.
[55] Le procédé d’assistance selon l’invention est utilisé dans le but d'arrêter le véhicule et de réguler sa position dans la voie lorsqu’une situation dans laquelle le conducteur n’exerce plus de contrôle du véhicule, par exemple à cause d'un malaise, est détectée. Dans ce contexte, le régulateur assurant le contrôle latéral, appelé ici système LCA, est utilisé pour réguler la position du véhicule dans la voie. La consigne d’angle déterminée par le procédé d’assistance selon l’invention s'ajoute ici à la à la consigne d’angle volant déterminée classiquement par le système LCA.
[56] Ainsi, le calculateur du dispositif d’assistance selon l’invention programmé pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention est de préférence également programmé pour mettre en œuvre le procédé d’assistance au pilotage du type LCA. Lorsque le procédé pour réaligner le véhicule est mis en œuvre, le système LCA s’active et reste actif jusqu’à la fin de la manœuvre de réalignement.
[57] Variables
[58] Avant de décrire plus en détail le procédé selon l’invention, on peut introduire les différentes variables qui seront utilisées, dont certaines sont illustrées sur la figure 1.
[59] Le centre de gravité du véhicule sera noté « CG ».
[60] L’empattement du véhicule 10, c’est-à-dire la distance entre les axes des deux trains de roue, sera noté « L » et s’exprimera en mètres (figure 1).
[61] On pourra considérer un repère orthogonal (CG, X, Y, Z) attaché au véhicule. Son origine est confondue avec le centre de gravité CG. L’axe X correspond à l’axe longitudinal X du véhicule. L’axe Y correspond à l’axe latéral tourné vers la gauche du véhicule. Lorsque le véhicule roule sur une route horizontale, l’axe Z correspond à l’axe vertical. Plus généralement, cet axe Z est l’axe normal à la route.
[62] L’angle volant noté « 5v » est l’angle de rotation du volant autour de la colonne de direction, la valeur de l’angle volant 5v étant nulle lorsque les roues sont alignées selon l’axe longitudinal X.
[63] L’angle de braquage que font les roues avant 11 directrices avec l’axe longitudinal X du véhicule automobile 10 sera noté « 5r » et sera exprimé en rad.
[64] On notera que l'angle volant 5v et l'angle de braquage 5r sont directement liés, avec un rapport de démultiplication K voire également une dynamique qui peut être modélisée comme étant du premier ou du deuxième ordre.
[65] La vitesse longitudinale du véhicule, selon l’axe X, sera notée V et sera exprimée en m/s.
[66] L’angle de cap entre l’axe X et la tangente T à la trajectoire de référence Id au niveau du centre de gravité CG sera noté « 0 » et sera exprimé en rad. En pratique, les angles entre le véhicule et les lignes de la voie, dont l’angle de cap, sont déduits des données enregistrées par une ou plusieurs caméras du véhicule.
[67] La vitesse de lacet du véhicule 10, c’est-à-dire sa vitesse de rotation autour de l’axe Z, sera notée « d0/dt ».
[68] La courbure de la trajectoire de référence Id de la voie de circulation VC est notée p (en m'1). Il s’agit de l’inverse de son rayon de courbure au niveau du centre de gravité CG du véhicule automobile 10.
[69] Dans l’exemple développé par la suite, la trajectoire de référence Id est la ligne centrale de la voie de circulation définie entre le bord de la route 21 et le milieu de la route 22, marqué par une ligne discontinue sur la figure 1.
[70] Procédé [71] Le procédé d’assistance au pilotage du véhicule automobile 10 selon l’invention est prévu pour permettre à ce véhicule 10 de se réorienter parallèlement à une trajectoire de référence Id de sa voie de circulation, en mode autonome (sans intervention du conducteur). Il est par exemple mis en œuvre lorsqu’une inactivité du conducteur, par exemple due à un malaise du conducteur, est détectée.
[72] Afin de réaligner le véhicule 10 parallèlement à la trajectoire de référence Id, le dispositif d’assistance au pilotage génère la consigne d’angle au volant qui permet de ramener l’angle de cap du véhicule à zéro.
[73] Le cas échéant, lorsque le système LCA est actif, cette consigne d’angle au volant en boucle ouverte s’ajoute à la consigne d’angle classique du système LCA qui comprend le premier élément de consigne d’angle en boucle fermé et le deuxième élément de consigne d’angle en boucle ouverte lié à la courbure de la route, comme mentionné précédemment.
[74] De préférence, la consigne d’angle volant déterminé selon le procédé d’assistance au pilotage de l’invention est déterminée de manière à ramener le plus rapidement possible l’angle de cap du véhicule à zéro, tout en respectant les contraintes de vitesse maximale de rotation du volant et d’accélération latérale maximale du véhicule.
[75] La vitesse de rotation maximale du volant et l’accélération latérale maximale du véhicule due à la manœuvre de réalignement sont deux grandeurs prédéterminées qui sont prise en compte en tant que contraintes. En cas de virage, l’accélération latérale présente deux composantes qui s’additionnent et correspondent aux contributions de la manœuvre de réalignement pilotée par le dispositif d’assistance selon l’invention, d’une part, et du suivi du virage par le système LCA, d’autre part.
[76] La vitesse maximale de rotation du volant est déterminée de manière à limiter les risques de blessures du conducteur lorsque le volant tourne de manière autonome (sans action du conducteur) sous le contrôle de l’actionneur de direction assistée. Elle tient également compte des contraintes physiques de la direction limitant cette vitesse. Cette vitesse maximale de rotation du volant est par exemple égale à 100 degrés par seconde.
[77] L’accélération latérale du véhicule correspond à la composante de l’accélération du véhicule selon la direction de l’axe Y du repère attaché au véhicule.
[78] L’accélération latérale maximale du véhicule est la valeur maximale de l’accélération latérale du véhicule garantissant un confort de conduite pour le conducteur et/ou autorisant le conducteur à garder le contrôle du véhicule sans risquer une perte d’adhérence. Cette valeur maximale dépend de grandeurs caractéristiques du véhicule (poids, position du centre de gravité...) et également des limites de ressenti autorisé pour le conducteur pour son confort.
[79] L’accélération latérale maximale est prédéterminée de toute manière connue de l’Homme du métier. Elle est par exemple inférieure ou égale à 3 m/s2 ,de préférence inférieure ou égale à 2 m/s2, par exemple comprise en 0,6 et 0,8 m/s2. Lors de la mise en œuvre du procédé de réalignement, l’accélération latérale maximale peut être inférieure ou égale à 10 m/s2.
[80] Pour calculer la consigne d’angle en boucle ouverte, le procédé selon l’invention se base sur les équations de dynamique véhicule en virage établi. Les simulations effectuées par la Demanderesse montrent que le comportement du véhicule est cohérent par rapport à la trajectoire en faisant cette hypothèse, même lorsque le véhicule ne se trouve pas en régime de virage établi.
[81] L’instant initial considéré est celui où le dispositif d’assistance selon l’invention est activé, par exemple à la suite de la détection d’un malaise du conducteur du véhicule.
[82] A cet instant initial, le calculateur du dispositif d’assistance selon l’invention est programmé pour mettre en œuvre les étapes suivantes
- acquisition de valeurs initiales d’un angle de cap 0o et d’une vitesse initiale Vo du véhicule 10 automobile,
- détermination d’une valeur maximale d’un angle volant ôvmax générant une accélération latérale maximale Aymax prédéterminée en tenant compte de la valeur initiale Vo de la vitesse V du véhicule 10 automobile,
- détermination d’une consigne d’angle volant en fonction du temps comprenant au moins: une première partie de consigne <5v1(t) modifiant l’angle volant pour réduire l’angle de cap 0 du véhicule jusqu’à une valeur cible ©cible déterminée en fonction de la valeur initiale 0o de l’angle de cap 0 et de la valeur maximale ôvmax de l’angle volant et une deuxième partie de consigne d’angle volant modifiant l’angle de cap 0 du véhicule jusqu’à l’annuler.
[83] A l’instant initial, l’angle de cap 0 du véhicule est égal à un angle de cap initial 0o et sa vitesse V est égale à une vitesse initiale Vo et supposée constante. La vitesse initiale du véhicule et l’angle de cap initial du véhicule sont estimés ou mesurés par tout moyen connu de l’Homme du métier. L'angle de cap initial est déduit des données enregistrées par la ou les caméras et la vitesse initiale est déterminée grâce à des capteurs du véhicule disposés sur ses roues.
[84] Comme mentionné précédemment, l’accélération latérale maximale Aymax du véhicule due à la manœuvre de réalignement du véhicule est une grandeur prédéterminée et connue.
[85] La vitesse de lacet initiale est supposée nulle. On suppose donc pour modéliser le comportement du véhicule que les roues sont initialement alignées selon l’axe longitudinal X du véhicule.
[86] Pour déterminer la valeur maximale ôvmax de l’angle volant 5v, le calculateur est programmé pour : - déterminer une valeur maximale dQmax de la vitesse de lacet d0/dt du véhicule 10 en fonction de l’accélération latérale maximale Aymax du véhicule et de la valeur initiale Vo de la vitesse du véhicule,
- déterminer la valeur maximale de l’angle volant ôvmax en fonction de la valeur maximale de la vitesse de lacet dQmax, de la valeur initiale Vo de la vitesse du véhicule et de grandeurs caractéristiques du véhicule.
[87] A la vitesse initiale Vo, la trajectoire du véhicule 10 ne doit pas dépasser une certaine courbure afin que l’accélération latérale Ay du véhicule ne dépasse pas l’accélération latérale maximale Aymax. Dans un virage à rayon constant, l’accélération latérale Ay est liée à la vitesse de lacet dQ/dt par la relation suivante :
[88] Ay = V0. dQ/dt.
[89] Ce qui donne pour la valeur maximale dQmax de la vitesse de lacet : dQmax = Aymax/Vo.
[90] La valeur maximale de l’angle volant ôvmax est celle qui génère l’accélération latérale maximale Aymax en régime de virage établi.
[91] En régime de virage établi, l’angle de braquage 5r des roues avant 11 directrices est lié à la courbure p de la trajectoire et à l’accélération latérale Ay par la relation suivante :
[92] 5r = L.p+K.Ay.
[93] Dans cette relation, L est la longueur de l’empattement du véhicule et K la valeur du gradient de sous-virage du véhicule. Ce sont des grandeurs caractéristiques du véhicule prédéterminées et connues.
[94] L’accélération latérale Ay est égale au carré de la vitesse multiplié par la courbure de la trajectoire, soit Ay = Vo2.p, et on a : Vo.dQ/dt = Vo2.p.
[95] L’angle de braquage 5r peut être exprimé en fonction de la vitesse lacet et de la vitesse véhicule : 5r = dQ/dt.(L/Vo+ K.Vo).
[96] Comme l’angle volant 5v est égal à l’angle de braquage 5r multiplié par le rapport de démultiplication Kred de la direction assistée, on a : 5v =Kred.dQ/dt.(L/Vo + K.Vo).
[97] En régime établi, la valeur maximale ôvmax de l’angle volant qui génère l’accélération latérale maximale Aymax vaut donc ôvmax =Kred.dQmax.(L/Vo+ K.Vo).
[98] La vitesse de lacet peut alors être exprimée en fonction de l’angle volant par : dQ/dt= 5v/[Kred.( L/Vo + K.Vo)].
[99] Selon le procédé de l’invention, on impose que la consigne d’angle volant déterminée par le calculateur varie dans le temps selon une fonction mathématique prédéterminée.
[100] Cette fonction est continue. La première partie de consigne fait varier l’angle volant dans un sens (augmentation ou diminution), tandis que la deuxième partie de consigne fait varier l’angle volant dans le sens opposée (diminution ou augmentation).
[101] Cette fonction est par exemple une fonction continue. Il peut s’agir en particulier d’une fonction affine ou de manière plus générale, une fonction polynomiale.
[102] Il s’agit plus précisément d’une fonction affine ou polynomiale par morceaux.
[103] En pratique, dans l’exemple décrit ici, lesdites première et deuxième parties de consigne d’angle volant varient chacune selon une fonction affine du temps.
[104] La première partie de consigne d’angle volant à déterminer modifie l’angle volant pour réduire l’angle de cap 0 du véhicule jusqu’à une valeur cible Ocible.
[105] Cette première partie de consigne est linéaire car on a supposé les roues alignées à l’instant initial. La valeur initiale de l’angle volant est donc nulle.
[106] La valeur cible de l’angle de cap est déterminée en fonction de la valeur initiale 0o de l’angle de cap 0 et de la valeur maximale ôvmax de l’angle volant. Elle peut aussi tenir compte de la fonction du temps imposée pour la variation de la consigne d’angle volant.
[107] Par exemple, la valeur cible Ocible de l’angle de cap est égale à une fraction de l’angle de cap initial ou à une valeur d’angle de cap atteinte lorsque l’angle volant atteint la valeur maximale d’angle volant.
[108] Plus précisément, la valeur Ocible est ajustée par un compromis entre efficacité et ressenti du conducteur et doit tenir compte de la valeur maximale d’angle volant afin que l’accélération latérale du véhicule reste inférieure ou égale à l’accélération latérale maximale. Dans le cadre de l’exemple proposé, une efficacité maximale est privilégiée, c’est-à-dire qu’un réalignement le plus rapide possible est recherché sans contrainte de ressenti.
[109] Une valeur cible Ocible peut alors être l’angle de cap initial divisé par 2, soit Ocible = 0o/2, qui permet théoriquement, avec la première partie de consigne variant linéairement, de réaliser le réalignement au plus vite.
[110] Cependant, cette valeur cible ne peut être atteinte que si elle est inférieure strictement à l’angle de cap atteint au moment où la valeur de l’angle volant est égale à la valeur maximale de l’angle volant.
[111] Ainsi, la valeur cible déterminée de l’angle de cap est égale à la fraction de l’angle de cap initiale si elle est inférieure strictement à l’angle de cap atteint au moment où la valeur de l’angle volant est égale à la valeur maximale de l’angle volant. Sinon la valeur cible est égale à la valeur d’angle de cap atteinte lorsque l’angle volant atteint la valeur maximale d’angle volant.
[112] Ainsi, dans l’exemple décrit ici, 5v1 (t) = a.t et Ocible = 0o/2.
[113] En intégrant l’équation précédente donnant la vitesse de lacet en fonction de l’angle volant dO/dt= ôv1(t)/[Kred.( L/Vo+ K.V0)] = dO/dt= a.t/[Kred.( L/Vo+ K.Vo)], on a : [114] 0(t) = 1/2 a.t2/ [Kred.( L/Vo + K.Vo)] + 0O.
[115] Le calculateur est programmé pour déterminer l’instant thaïf pour lequel l’angle de cap est égal à sa valeur cible, soit ici 0(t) = 0o/2.
[116] On obtient l’équation suivante :
[117] [Mathl]
Figure imgf000015_0001
[119] Lorsque 0o est positif, la variable a est négative et inversement.
[120] L’angle au volant au moment où l’angle de cap est égal à sa valeur cible 0o/2 est : Ôv1 (thalf)=a.thalf.
[121] Le calculateur est par ailleurs programmé pour imposer une pente égale à la vitesse de rotation VRmax du volant maximale afin d’assurer un réalignement rapide du véhicule, soit a=VRmax. La vitesse de rotation du volant maximale VRmax est positive ou négative selon le sens de rotation du volant. Ici, le signe de la vitesse de rotation du volant est positif vers la gauche et négatif vers la droite. La variable a vaut : a= -Sign(0o). Rmax.
[122] La première partie de la consigne d’angle au volant est alors déterminée par le calculateur comme étant 5v1(t)=VRmax.t entre le moment d’activation du dispositif d’assistance to=O et l’instant calculé thaïf : Ôv1 (t)=VRmax.t si 0<t<thaif.
[123] Si l’angle au volant au moment où l’angle de cap est égal à sa valeur cible 5v1(thaif)=VRmax.thaif est inférieur à la valeur maximale d’angle au volant, la première partie de la consigne d’angle est appliquée jusqu’à l’instant thaïf .
[124] La variation de l’angle volant est ainsi réalisée au plus vite.
[125] La deuxième partie de la consigne d’angle ramène l’angle volant à 0.
[126] De préférence, les fonctions affines du temps selon lesquelles varient les première et deuxième parties de consigne sont deux fonctions affines dont les pentes présentent des valeurs absolues égales et des signes opposés.
[127] En outre, l’évolution dans le temps de la consigne d’angle volant dans le temps est de préférence symétrique. De manière graphique, la courbe d’évolution dans le temps de la consigne d’angle volant est de préférence symétrique par rapport à une droite parallèle à l’axe des ordonnées passant par l’instant thaïf.
[128] En d’autres termes, la consigne d’angle volant varie de 0 à la valeur de consigne d’angle correspondant à la valeur cible d’angle de cap, puis de cette valeur correspondant à la valeur cible d’angle de cap jusqu’à 0 de manière symétrique.
[129] Ainsi, la valeur absolue de la pente de la deuxième fonction linéaire utilisée pour la deuxième partie de la consigne d’angle au volant est égale à la vitesse de rotation du volant maximale prédéterminée. L’angle volant est ainsi ramené à 0 au plus vite.
[130] En pratique, la valeur absolue de la pente reste ainsi égale à la vitesse de rotation maximale du volant : la variation de l’angle volant est assurée au plus vite.
[131] On a ainsi : 5v2(t)=-VRmax.t+b si thalf <t<2.thalf.
[132] Le paramètre b est déterminé de manière à ce que la consigne d’angle volant reste continue. Ainsi 5v2(thaif)=-VRmax.thaif +b = 5v1 (thaif)= -VRmax.thaïf, et b=2VRmax.thaif.
[133] Enfin la consigne d’angle au volant est nulle pour t supérieur ou égale à 2. thalf.
[134] Ce cas est représenté schématiquement sur la figure 2, qui montre la consigne d’angle au volant 5v(t) en fonction du temps. Celle-ci est égale à la réunion des première et deuxième parties de consigne 5v1(t), 5v2(t). La première partie de consigne C1 correspond à l’évolution 5v1 (t)=VRmax.t jusqu’à thalf et la deuxième partie de consigne C2 correspond à l’évolution 5v2(t)=-VRmax.t+2VRmax.thaif jusqu’à 2thalf (courbe du bas). En correspondance, la variation d’angle de cap 0(t) est représenté : la première partie de la consigne d’angle au volant amène l’angle de cap à la valeur cible 0o/2 (courbe C3), tandis que la deuxième partie de la consigne amène l’angle de cap à zéro (courbe C4).
[135] Grâce à la consigne d’angle au volant déterminée par le procédé selon l’invention, la vitesse de lacet initialement nulle est augmentée jusqu’à la valeur cible d’angle de cap puis diminuée jusqu’à annulation de l’angle de cap à vitesse de lacet nulle.
[136] L’angle volant, qui avait une valeur initiale nulle, est également ramené à 0 à l’issue de la manœuvre.
[137] Si, au cours de la mise en œuvre de la première partie de consigne, l’angle au volant atteint la valeur maximale d’angle au volant, le calculateur est programmé pour saturer l’angle volant, c’est-à-dire le maintenir égal à sa valeur maximale pendant une troisième partie de consigne intermédiaire.
[138] Dans ce cas, la première partie de la consigne d’angle est appliquée jusqu’à l’instant ti auquel l’angle volant devient égal à sa valeur maximale. En d’autres termes, si :
[139] [Math2]
[140] \ôv(thalf) | > lôvmaxl
[141] le calculateur calcule l’instant ti à partir duquel
[142] [Math3]
Figure imgf000016_0001
[144] Soit avec 5v1 (ti) = a.ti = d0max.Kred.(L/Vo+K.Vo), ti=1/a.d0max.Kred/Vo.(L+K.Vo2).
[145] La première partie de consigne d’angle au volant est alors : <5v1 (t) = VRmax.t pour 0<t<ti, c’est-à-dire entre le moment d’activation du dispositif d’assistance to =O et l’instant calculé ti.
[146] Le calculateur est programmé pour maintenir l’angle volant égal à sa valeur maximale pendant une durée déterminée en fonction en fonction de la valeur initiale de l’angle de cap 0o et de la valeur maximale de la vitesse de lacet dQmax. En d’autres termes, le calculateur est programmé pour déterminer une troisième partie de consigne constante égale à la valeur maximale de l’angle volant entre l’instant ti et un autre instant calculé t2. Après cet autre instant calculé t2, le calculateur est programmé pour déterminer la deuxième partie de consigne.
[147] L’angle de cap à l’instant ti vaut :
[148] 0(ti) = 01 = 1/2.d0max2.1/a.Kred.(L/Vo+K.Vo)+0o.
[149] L’évolution de l’angle de cap pendant la troisième partie intermédiaire de consigne d’angle volant constant égal à la valeur maximale de l’angle est obtenue en intégrant l’équation mentionnée précédemment :
[150] d0/dt = 5v3(t)/[Kred.(L/V0+K.V0)].
[151] Si on impose un angle volant constant égal à sa valeur maximale ôvmax l’intégrale de la fonction est égale à la constante fois la variation de temps :
[152] 0(t) = 5vmax/[Kred.(L/Vo+K.Vo)].(t-ti)+0i.
[153] Le terme 5vmax/[Kred.(L/Vo+K.Vo)] correspond à la vitesse de lacet maximale d0max pour un angle volant maximum donné.
[154] Comme mentionné précédemment, les fonctions affines du temps selon lesquelles varient les première et deuxième parties de consigne sont deux fonctions affines dont les pentes présentent des valeurs absolues égales et des signes opposés. Cela permet de faire varier au plus vite l’angle volant. La réorientation du véhicule est ainsi effectuée de la manière la plus rapide possible.
[155] L’évolution de la consigne d’angle volant dans le temps présente alors une forme symétrique.
[156] Compte tenu du fait que les valeurs absolues des pentes sont égales, la réduction d’angle de cap lors de la mise en œuvre de la deuxième partie de consigne est égale à la différence entre l’angle de cap initial 0o et l’angle de cap 01 atteint à la fin de la première partie de la consigne.
[157] Soit : 0(t2) = 02 = 0o - 0i.
[158] On obtient : 02 = d0max.(t2-ti)+0i = 0o-0i, soit t2 = (0o-20i)/d0max+ti.
[159] Ainsi, la troisième partie de consigne d’angle volant est ici 5v3(t) = ôvmax = Kred.d0max.(L/Vo+K.Vo) = Aymax.Kred.(L/Vo2+K) pour ti< t<t2, c’est-à-dire entre l’instant ti auquel l’angle volant devient égal à sa valeur maximale et l’instant t2 calculé.
[160] Pendant la troisième partie de consigne, l’angle volant est maintenu égal à la valeur maximale de l’angle volant pendant la durée t2-ti qui dépend de la valeur initiale de l’angle de cap 0o et de la valeur maximale de la vitesse de lacet d0max. Elle dépend également de la valeur de l’angle de cap 01 lorsque l’angle volant atteint sa valeur maximale. Cette durée est déterminée de manière à ce que le retour de l’angle volant à zéro après la première et la troisième partie de consigne, c’est-à-dire lors de la mise en œuvre de la deuxième partie de consigne, se fasse sur une durée identique à celle de la mise en œuvre de la première partie de consigne.
[161] L’angle de cap est ainsi ramené à zéro à l’instant ta = t2 + ti . La deuxième partie de consigne d’angle volant, symétrique à la première est ainsi 5v2(t)=-VRmax.t+c entre les instants calculés t2 et t3 avec c = VRmax.ts. La consigne est nulle au-delà de l’instant t3.
[162] Ce cas est représenté schématiquement sur la figure 3, qui montre la consigne d’angle au volant 5v(t) en fonction du temps. La courbe représentative de la consigne d’angle au volant 5v(t) en fonction du temps est la réunion de trois parties de courbes C1 ’, C2’, C5’ représentatives respectivement des première, deuxième et troisième parties de consigne 5v1(t), 5v2(t), 5v3(t). La première partie de courbe CT correspond à l’évolution de la première partie de consigne 5v1(t)=VRmax.t jusqu’à ti et la deuxième partie de courbe C2’ correspond à l’évolution de la deuxième partie de consigne 5v2(t)=-VRmax.t+c entre t2 et t3 (courbe du bas). La troisième partie de courbe C5’ correspond au maintien de l’angle volant à sa valeur maximale entre les instants ti et t2 par la troisième partie de consigne. En correspondance, la variation d’angle de cap 0(t) est représentée par une courbe formée par la réunion de trois portions de courbe C3’, C6’ et C4’ : la première partie de la consigne d’angle au volant amène l’angle de cap à la valeur cible 01 (variation d’angle de cap représentée par la portion de courbe C3’) avec une vitesse de cap qui augmente jusqu’à sa valeur maximale, tandis que la troisième partie de consigne correspond à une décroissance linéaire de pente égale à la vitesse de lacet maximale (variation d’angle de cap représentée par la portion de courbe C6’) et la deuxième partie de la consigne amène l’angle de cap à zéro (variation d’angle de cap représentée par la portion de courbe C4’) en réduisant la vitesse de lacet. L’angle de cap est annulé à vitesse de lacet nulle. L’angle volant, qui avait une valeur initiale nulle, est également ramené à 0 à l’issue de la manœuvre.
[163] Les figures 4, 5 et 6 présentent des résultats de simulation du comportement d’un véhicule soumis à la consigne d’angle volant déterminée selon le procédé d’assistance au pilotage de l’invention décrite ci-dessus.
[164] La Figure 4 montre le résultat d’une simulation dans laquelle la boucle fermée du système LCA est désactivée. Ces résultats montrent que la consigne d’angle volant générée selon le procédé de l’invention (représentée par la courbe C11) suffit à elle seule à réaligner le véhicule, c’est-à-dire à annuler son angle de cap (représenté par la courbe C10). La mise en œuvre du procédé selon l’invention est déclenchée à to = 12 secondes. L’angle de cap initial est 0o = 2 degrés, la vitesse initiale supposée constante est égale à 90 km/h. La valeur de l’accélération latérale maximale pour cette simulation est égale à 10m/s2. A t = 13 secondes, l’angle de cap est quasiment nul ce qui veut dire que le véhicule est réaligné parallèlement à la trajectoire de référence. La courbe C12 montre l’évolution de la consigne de vitesse de rotation du volant. La vitesse de rotation du volant maximale est ici 100 degrés/s. En pratique, cette courbe C12 est la dérivée de la consigne d'angle volant qui permet de vérifier la vitesse de rotation du volant maximale imposée.
[165] La Figure 5 montre le résultat d’une autre simulation dans une situation similaire. La boucle fermée du système LCA est désactivée . La valeur de l’accélération latérale maximale est réduite par rapport à l’exemple de la figure 4 de manière à ce que la saturation de l’angle volant soit nécessaire. La mise en œuvre du procédé selon l’invention est déclenchée à to = 13,5 secondes. L’angle de cap initial est 0o = 2 degrés, la vitesse initiale supposée constante est égale à 80 km/h. L’accélération latérale maximale est égale à 2 m/s2. A t = 14,5 secondes, l’angle de cap est très proche de 0. La consigne d’angle volant calculée (courbe C14) uniquement par le procédé selon l’invention permet donc de ramener l’angle de cap (courbe C13) proche de zéro. La courbe C15 montre l’évolution de la consigne de vitesse de rotation du volant. La vitesse de rotation du volant maximale est ici 100 degrés/s.
[166] La figure 6 montre les résultats de simulations comparatives avec et sans le procédé selon l’invention. Les résultats de la simulation lorsque le procédé selon l’invention est mis en œuvre avec le système LCA classique actif sont représentés en traits pleins. Les résultats de la simulation lorsque le procédé selon l’invention n’est pas mis en œuvre sont représentés en traits pointillés. La simulation correspond alors dans ce dernier cas aux résultats obtenus uniquement grâce au système LCA classique.
[167] En pratique, les consignes d'angle au volant générée par le procédé selon l’invention et par le système LCA passent par un limiteur de pente et une saturation. Les courbes représentées montrent les résultats de simulations de la consigne d’angle et de vitesse de rotation du volant après ce passage par le limiteur de pente et la saturation. La courbe C161 correspond à la consigne d’angle volant totale générée par le système LCA seul, après saturation et limitation de vitesse. La courbe C162 correspond à la consigne d’angle volant totale générée par le procédé selon l’invention ajoutée à la consigne d’angle volant générée par le système LCA, après saturation et limitation de vitesse. On constate en comparant les courbes d’écarts à la trajectoire idéale obtenues avec (trait plein) et sans (trait pointillé) la mise en œuvre du procédé selon l’invention que l’utilisation du procédé selon l’invention permet de ramener l’angle de cap plus rapidement à zéro avec des écarts à la trajectoire idéale plus faibles.
[168] L’invention concerne en outre le véhicule automobile 10 comportant le dispositif d’assistance au pilotage et l’actionneur de direction assistée décrits ci-dessus, dans lequel ledit calculateur du dispositif d’assistance est programmé pour contrôler l’actionneur de direction assistée de manière à faire varier l’angle volant en tenant compte de ladite consigne.
[169] Le procédé et le dispositif d’assistance selon l’invention présentent l’avantage de permettre un réalignement très rapide du véhicule parallèlement à la trajectoire idéale considérée, par exemple la ligne centrale de la voie de circulation. Ce réalignement respecte les valeurs maximales d’angle volant et de vitesse de rotation d’angle volant prédéterminées pour le véhicule tout en assurant une rapidité d’exécution optimisée. Après le réalignement réalisé par le procédé et le dispositif selon l’invention, d’autres procédés et systèmes d’assistance au pilotage classiques du véhicule prennent la relève, notamment pour ramener le véhicule au centre de la voie, c’est-à-dire avec un axe longitudinal tangent à la ligne centrale de la voie de circulation, et éventuellement arrêter le véhicule en situation d’urgence.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Procédé d’assistance au pilotage d’un véhicule (10) automobile pour le réaligner parallèlement à une trajectoire idéale (Id) dans sa voie de circulation (VC), comportant des étapes suivantes :
- acquisition des valeurs initiales d’un angle de cap (0o) et d’une vitesse (Vo) du véhicule (10) automobile,
- détermination d’une valeur maximale (ôvmax) d’un angle volant générant une accélération latérale maximale (Aymax) prédéterminée en tenant compte de la valeur initiale (Vo) de la vitesse du véhicule (10) automobile,
- détermination d’une consigne d’angle volant (5v(t)) en fonction du temps comprenant au moins : une première partie de consigne (5v1(t)) modifiant l’angle volant pour réduire l’angle de cap (0) du véhicule jusqu’à une valeur cible (©cible) déterminée en fonction de la valeur initiale (0o) de l’angle de cap et de la valeur maximale (ôvmax) de l’angle volant, et une deuxième partie de consigne (5v2(t)) d’angle volant modifiant l’angle de cap (0) du véhicule jusqu’à l’annuler.
[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1 , selon lequel, pour déterminer la valeur maximal (ôvmax) de l’angle volant :
- on détermine une valeur maximale (d0max) d’une vitesse de lacet du véhicule en fonction de l’accélération latérale maximale (Aymax) du véhicule (10) et de la valeur initiale de la vitesse du véhicule (10),
- on détermine la valeur maximale (ôvmax) de l’angle volant en fonction de la valeur maximale (d0max) de la vitesse de lacet, de la valeur initiale (Vo) de la vitesse du véhicule et de grandeurs caractéristiques du véhicule.
[Revendication 3] Procédé de pilotage selon l’une des revendications 1 et 2, selon lequel on impose une consigne d’angle volant variant dans le temps selon une fonction mathématique prédéterminée.
[Revendication 4] Procédé selon la revendication 3, selon lequel lesdites première et deuxième parties de consigne d’angle volant varient chacune selon une fonction affine du temps.
[Revendication 5] Procédé selon la revendication 4, selon lequel les fonctions affines du temps selon lesquelles varient les première et deuxième parties de consigne sont deux fonctions affines dont les pentes présentent des valeurs absolues égales et des signes opposés.
[Revendication 6] Procédé selon la revendication 5, selon lequel la valeur absolue de la pente de chacune des première et deuxième fonctions affines est égale à une vitesse de rotation du volant maximale (VRmax) prédéterminée.
[Revendication 7] Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, selon lequel la valeur cible (Qcible) déterminée de l’angle de cap est égale à une fraction de l’angle de cap initiale ou à une valeur d’angle de cap atteinte lorsque l’angle volant atteint la valeur maximale d’angle volant.
[Revendication 8] Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, selon lequel lorsque l’angle volant atteint ladite valeur maximale (ôvmax) d’angle volant au cours de la première partie de consigne, on détermine une troisième partie (5v3(t)) de consigne intermédiaire selon laquelle l’angle volant est maintenu égal à la valeur maximale de l’angle volant pendant une durée déterminée en fonction de la valeur initiale (0o) de l’angle de cap et de la valeur maximale (dOmax) de la vitesse de lacet.
[Revendication 9] Dispositif d’assistance au pilotage d’un véhicule automobile (10) pour le réaligner par rapport à une trajectoire idéale dans sa voie de circulation (30), comportant un calculateur programmé pour mettre en œuvre le procédé de l’une des revendications 1 à 8.
[Revendication 10] Véhicule automobile (10) comportant un dispositif d’assistance au pilotage selon la revendication 9 et un actionneur de direction assistée, dans lequel ledit calculateur du dispositif d’assistance est en outre programmé pour contrôler l’actionneur de direction assistée de manière à faire varier l’angle volant en tenant compte de ladite consigne d’angle volant (5v(t)) déterminée.
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