FR2787586A1 - SPEED CONTROL METHOD FOR MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de régulation de la vitesse d'un véhicule équipé de moyens de détection et de suivi de cibles mobiles et de moyens embarqués de commande électronique de l'accélération du véhicule, et se déplaçant sur une voie de circulation parmi d'autres véhicules circulant sur des voies parallèles adjacentes dans le même sens de circulation, tel qu'il régule automatiquement la vitesse en fonction d'une part de la vitesse de consigne sélectionnée par le conducteur, et d'autre part de la distance et de la vitesse relatives des véhicules détectés sur sa voie de circulation et sur les voies adjacentes, par l'analyse permanente des conditions de trafic dans le champ de détection des moyens de télémétrie embarqués à l'avant du véhicule équipé.The invention relates to a method of regulating the speed of a vehicle equipped with means for detecting and tracking moving targets and with on-board means for electronic control of the acceleration of the vehicle, and moving on a traffic lane among d '' other vehicles traveling on adjacent parallel lanes in the same direction of travel, such that it automatically regulates the speed based on the one hand on the setpoint speed selected by the driver, and on the other hand on the distance and the relative speed of the vehicles detected on its traffic lane and on the adjacent lanes, by the permanent analysis of the traffic conditions in the detection field of the telemetry means on board the front of the equipped vehicle.
Description
PROCEDE DE REGULATION DE VITESSESPEED CONTROL METHOD
POUR VEHICULE AUTOMOBILEFOR MOTOR VEHICLE
L'invention concerne un procédé de régulation de vitesse pour véhicule automobile se déplaçant entre plusieurs véhicules mobiles circulant dans la même direction, en particulier en situation de trafic dense sur plusieurs voies de circulation. Actuellement, il existe des systèmes de régulation de distance - Adaptative Cruise Control ACC - permettant aux véhicules qui en sont équipés de respecter automatiquement une distance de sécurité prédéterminée avec le véhicule précédent sur la même voie de circulation. Le véhicule équipé module automatiquement sa vitesse pour garder cette distance. Dès que la voie est libre devant le véhicule équipé, son accélération augmente automatiquement pour atteindre la vitesse de consigne sélectionnée par le conducteur, et ainsi The invention relates to a speed control method for a motor vehicle traveling between a plurality of mobile vehicles traveling in the same direction, particularly in a situation of dense traffic on several traffic lanes. Currently, there are remote control systems - Adaptive Cruise Control ACC - allowing vehicles that are equipped to automatically comply with a predetermined safety distance with the previous vehicle on the same lane. The equipped vehicle automatically modulates its speed to keep this distance. As soon as the track is free in front of the equipped vehicle, its acceleration automatically increases to reach the set speed selected by the driver, and thus
assister le conducteur dans sa tâche de conduite. assist the driver in his driving task.
Avec le système ACC, le conducteur peut sélectionner une vitesse de croisière, au-dessus d'une vitesse minimale, fixée à 40 km/h environ, par l'intermédiaire de boutons situés sur le volant, et la vitesse du véhicule se stabilise alors à cette consigne de vitesse. Si un véhicule plus lent est détecté devant le véhicule équipé, sur sa voie de circulation, la vitesse est automatiquement modulée pour adapter la distance aux normes de sécurité. Cette détection de cibles est réalisée par un radar ou télémètre 1 placé à l'avant du véhicule, qui calcule la position Dr et la vitesse Vr relatives du véhicule précédent. Ces informations sont With the ACC system, the driver can select a cruising speed, above a minimum speed, set at 40 km / h, via buttons on the steering wheel, and the vehicle speed then stabilizes at this speed setpoint. If a slower vehicle is detected in front of the equipped vehicle on its lane, the speed is automatically modulated to adjust the distance to the safety standards. This target detection is performed by a radar or rangefinder 1 placed at the front of the vehicle, which calculates the relative position Dr and speed Vr of the previous vehicle. This information is
Tv- -Tur-Tv- -Tur-
envoyées à un calculateur électronique de contrôle 2, embarqué aussi sur le véhicule, qui commande en conséquence le fonctionnement du véhicule 3, par le contrôle du moteur, par le pilotage du papillon des gaz, la gestion des rapports de la boîte de vitesse automatique et éventuellement la pression des freins pour agir sur l'accélération du véhicule, comme le montre le schéma de principe d'un régulateur de distance actuel, à la figure 1. Grâce à une interface dédiée, le conducteur est renseigné en permanence sur sent to an electronic control computer 2, also on board the vehicle, which therefore controls the operation of the vehicle 3, by controlling the engine, by controlling the throttle valve, the management of the reports of the automatic gearbox and possibly the brake pressure to act on the acceleration of the vehicle, as shown in the block diagram of a current distance controller, in Figure 1. Through a dedicated interface, the driver is permanently informed on
l'état du système.the state of the system.
La demande de brevet N 0 605 104 A1, au nom de JAGUAR, décrit un système équipé d'un radar à champ horizontal assez important, de l'ordre de 15 degrés, permettant de détecter et de pister plusieurs véhicules. En fonction de la prédiction de trajectoire du véhicule équipé du système ACC et des autres véhicules qui le précèdent, le système sélectionne le véhicule cible le plus proche situé sur sa trajectoire. Les informations de distance et de vitesse relatives à ce véhicule cible choisi sont alors envoyées à un calculateur électronique embarqué, destiné à moduler l'accélération du véhicule par le The patent application N 0 605 104 A1, in the name of JAGUAR, describes a system equipped with a rather large horizontal field radar, of the order of 15 degrees, for detecting and tracking several vehicles. Based on the trajectory prediction of the ACC-equipped vehicle and other vehicles preceding it, the system selects the closest target vehicle in its path. The distance and speed information relating to this selected target vehicle is then sent to an onboard electronic computer, intended to modulate the acceleration of the vehicle by the
contrôle du papillon des gaz ou des freins. throttle or brake control.
Si ces systèmes actuels satisfont les attentes des conducteurs en cas de trafic routier fluide, par contre, leur niveau d'adaptation aux cas de trafic dense est moins satisfaisant. Les accélérations ou décélérations automatiques du véhicule en fonction d'un seul véhicule cible, le précédant sur la voie de circulation, n'est souvent plus acceptable et ne reflète plus le mécanisme de décision d'un conducteur qui apprécie la situation routière dans un contexte While these current systems satisfy the expectations of drivers in case of smooth road traffic, on the other hand, their level of adaptation to cases of heavy traffic is less satisfactory. The automatic acceleration or deceleration of the vehicle according to a single target vehicle, preceding it on the taxiway, is often no longer acceptable and no longer reflects the decision-making mechanism of a driver who appreciates the road situation in a context
plus global avec plusieurs cibles variables. more global with multiple variable targets.
TrF - y r Ir Les systèmes actuels ne résolvent notamment pas certaines situations de trafic dense. La figure 2 représente schématiquement une situation de trafic dense sur plusieurs voies de circulation, dans le même sens que le véhicule 20 équipé du système. Elle concerne trois voies de circulation, le véhicule équipé se trouvant sur la voie C du milieu. Avec un système classique de régulation de distance, dès que le véhicule cible 21 détecté par le radar, car se trouvant dans la même voie que le véhicule équipé 20, aura changé de voie, se rabattra par exemple sur la voie D de droite, le système autorisera une mise en accélération maximale du véhicule pour que la vitesse atteigne la vitesse de consigne préalablement choisie par le conducteur. Cette solution n'est pas satisfaisante car elle ne tient compte ni des autres véhicules présents sur les voies de droite D et de gauche G adjacentes et détectés dans le faisceau 22, ni des différentiels de vitesse importants qui peuvent TrF-yr Ir Current systems do not solve certain situations of heavy traffic. Figure 2 schematically shows a traffic situation on several traffic lanes, in the same direction as the vehicle 20 equipped with the system. It concerns three lanes of traffic, the equipped vehicle being on the middle channel C. With a conventional distance regulation system, as soon as the target vehicle 21 detected by the radar, since it is in the same lane as the equipped vehicle 20, has changed lanes, it will fall back to the right D channel, for example system will allow a maximum acceleration of the vehicle so that the speed reaches the set speed previously chosen by the driver. This solution is unsatisfactory because it does not take into account the other vehicles present on the right and left-right lanes G and detected in the beam 22, nor any significant speed differentials that can
exister entre ces différents véhicules. exist between these different vehicles.
La figure 3 représente schématiquement une autre situation de trafic dense dans laquelle le véhicule 30 équipé du système ACC suit un véhicule cible 31 se trouvant sur sa voie de circulation D et qui commence à accélérer et à déboiter sur une voie latérale, en l'occurrence la voie C du milieu pour doubler un FIG. 3 schematically represents another dense traffic situation in which the vehicle equipped with the ACC system follows a target vehicle 31 located on its taxiway D and which begins to accelerate and disembark on a lateral lane, in this case the middle channel C to double a
véhicule 32 plus lent que lui, un camion par exemple. vehicle 32 slower than him, a truck for example.
Si la vitesse de consigne du véhicule équipé est importante, 130 km/h par exemple, le véhicule va alors accélérer à son maximum en dépassant les véhicules 33 qui se trouvent à sa gauche avec parfois un fort écart de vitesse relative. Cette mise en vitesse intempestive sur la voie de droite D peut être dangereuse, d'autant j,1 [l I r plus que le véhicule équipé va ensuite freiner derrière le véhicule lent 32 qui entre alors dans le champ d'action 34 du télémètre du véhicule et devient sa If the set speed of the equipped vehicle is large, 130 km / h for example, the vehicle will then accelerate to its maximum by exceeding the vehicles 33 to the left with sometimes a large difference in relative speed. This inadvertent acceleration on the right-hand lane D can be dangerous, all the more since the equipped vehicle will then brake behind the slow vehicle 32 which then enters the range 34 of the rangefinder. of the vehicle and becomes its
nouvelle cible.new target.
La situation de la figure 4 correspond au cas d'un véhicule 40 équipé d'un système ACC se trouvant derrière un véhicule cible 41 qui roule derrière un troisième véhicule lent 42, un camion à très faible allure ou en train de ralentir fortement, en vue de quitter sa voie de circulation par exemple. Le véhicule cible 41 anticipe une manoeuvre de changement de voie pour éviter de ralentir, voire de freiner. Le système de régulation de distance ne prend en compte que le véhicule cible 41 juste devant lui et non l'environnement dans son ensemble comme le fait le conducteur qui voit la scène routière à travers les vitres du véhicule cible, ou comme le détectent les The situation of FIG. 4 corresponds to the case of a vehicle 40 equipped with an ACC system situated behind a target vehicle 41 which rolls behind a third slow vehicle 42, a truck with very low speed or slowing down strongly, to leave his lane for example. The target vehicle 41 anticipates a lane change maneuver to avoid slowing or even braking. The distance control system only takes into account the target vehicle 41 just in front of it and not the environment as a whole, as the driver sees the road scene through the windows of the target vehicle, or as the sensors detect.
radars au-delà du premier véhicule. radars beyond the first vehicle.
Ces trois situations précédemment décrites illustrent les limites des systèmes de régulation de distance actuels qui ne prennent en compte que les informations de distance et de vitesse relatives du véhicule le plus proche, sur la même voie de circulation que le véhicule équipé, pour contrôler automatiquement l'accélération et la décélération dudit véhicule. En trafic routier dense, ces stratégies de commande automatique peuvent se révéler dangereuses, ou au moins inadaptées aux souhaits du conducteur du véhicule équipé et des autres These three situations described above illustrate the limitations of current distance control systems which only take into account the relative distance and speed information of the nearest vehicle, on the same lane of traffic as the equipped vehicle, to automatically control the distance. accelerating and decelerating said vehicle. In dense road traffic, these automatic control strategies can be dangerous, or at least unsuited to the wishes of the driver of the equipped vehicle and others
automobilistes qui l'entourent.motorists around him.
Pour pallier ces inconvénients, l'invention propose un procédé de régulation de distance qui ne commande plus les accélérations du véhicule en fonction d'une seule 1F7V l T, cible détectée, mais qui prend en compte le flot de véhicules circulant sur plusieurs voies adjacentes, et dans le même sens que le véhicule, et constituant son environnement réel. Ce nouveau procédé permet d'augmenter considérablement la sécurité et le confort du conducteur et de ses passagers grâce aux conditions de circulation dans les voies adjacentes - telles que la densité du trafic, la vitesse des différents véhicules,... - qui deviennent des critères To overcome these drawbacks, the invention proposes a distance regulation method which no longer controls the accelerations of the vehicle as a function of a single 1F7V I T, target detected, but which takes into account the flow of vehicles traveling on several adjacent lanes. , and in the same sense as the vehicle, and constituting its real environment. This new method considerably increases the safety and comfort of the driver and his passengers thanks to the traffic conditions in the adjacent lanes - such as the density of the traffic, the speed of the various vehicles, etc. - which become criteria
d'estimation des risques d'un conducteur. risk assessment of a driver.
Pour cela, l'objet de l'invention est un procédé de régulation de la vitesse d'un véhicule équipé de moyens de détection et de suivi de cibles mobiles, et de moyens embarqués de commande électronique de l'accélération du véhicule, et se déplaçant sur une voie de circulation parmi d'autres véhicules circulant sur des voies parallèles adjacentes dans le même sens de circulation, caractérisé en ce qu'il régule automatiquement la vitesse en fonction d'une part de la vitesse de consigne sélectionnée par le conducteur, et d'autre part de la distance et de la vitesse relatives des véhicules détectés sur sa voie de circulation et For this purpose, the object of the invention is a method for regulating the speed of a vehicle equipped with means for detecting and tracking moving targets, and on-board electronic means for controlling the acceleration of the vehicle, and traveling on one traffic lane among other vehicles traveling on adjacent parallel lanes in the same direction of traffic, characterized in that it automatically regulates the speed as a function, on the one hand, of the set speed selected by the driver, and secondly the relative distance and speed of the vehicles detected on its taxiway and
les voies adjacentes.adjacent lanes.
Selon une autre caractéristique, le procédé selon l'invention comporte les étapes suivantes: - analyse permanente des conditions de trafic dans le champ de détection des moyens de télémétrie embarqués à l'avant du véhicule équipé, - détermination d'un véhicule cible principale dans la voie de circulation du véhicule équipé, - détection de véhicules dans les voies adjacentes de circulation à partir de leur distance, i [F; ilrvr choix de règles de décision pour l'application des lois de contrôle de l'accélération du véhicule, pour réguler la vitesse du véhicule, en fonction d'une part de la présence de véhicules détectés dans les voies adjacentes et de leur vitesse relative et d'autre part de la vitesse de consigne sélectionnée According to another characteristic, the method according to the invention comprises the following steps: - permanent analysis of the traffic conditions in the detection field of the telemetry means on the front of the equipped vehicle, - determination of a main target vehicle in the traffic lane of the equipped vehicle, - detection of vehicles in adjacent traffic lanes from their distance, i [F; itrvr choice of decision rules for applying the acceleration control laws of the vehicle, for regulating the speed of the vehicle, depending partly on the presence of vehicles detected in the adjacent lanes and their relative speed and on the other hand the selected set speed
par le conducteur.by the driver.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention Other features and advantages of the invention
apparaîtront à la lecture de la description suivante, will appear on reading the following description,
illustrée par les figures suivantes qui, outre les figures 1 à 4 déjà décrites, sont: - la figure 5: un schéma de principe d'un procédé de régulation de distance selon l'invention; - la figure 6: un exemple de découpage du champ de détection du télémètre d'un véhicule équipé d'un régulateur de distance selon l'invention; - la figure 7: un exemple d'organigramme du procédé de régulation de distance selon l'invention; la figure 8: un exemple de loi de commande de l'accélération du véhicule équipé suivant l'invention. Le schéma de principe de la figure 5 illustre la caractéristique essentielle du procédé de régulation selon l'invention, selon laquelle les lois de contrôle de l'accélération du véhicule ne sont plus mono-cible mais multi-cibles, c'est-à-dire qu'elles tiennent compte des informations de distance et de vitesse relatives de tous les véhicules détectés dans l'environnement du véhicule équipé, qu'ils soient situés sur la même voie de circulation que ledit véhicule ou sur les voies adjacentes, dans le même sens illustrated by the following figures which, in addition to Figures 1 to 4 already described, are: - Figure 5: a block diagram of a distance control method according to the invention; FIG. 6: an example of cutting of the detection range of the range finder of a vehicle equipped with a distance regulator according to the invention; FIG. 7: an exemplary flow diagram of the distance regulation method according to the invention; FIG. 8: an example of a control law of the acceleration of the vehicle equipped according to the invention. The block diagram of FIG. 5 illustrates the essential characteristic of the regulation method according to the invention, according to which the laws of control of the acceleration of the vehicle are no longer single-target but multi-targets, that is to say that they take into account the relative distance and speed information of all the vehicles detected in the environment of the equipped vehicle, whether they are located on the same lane of traffic as the said vehicle or on the adjacent lanes, in the same vehicle meaning
de circulation.of circulation.
Le véhicule équipé d'un régulateur de distance est doté d'un télémètre 50, de type radar ou infrarouge, délivrant un flux d'informations sur les N véhicules cibles détectés, concernant leurs distances Dri et leurs vitesses Vri relatives, i étant un entier compris entre 1 et N, à un calculateur électronique embarqué 51. Ce dernier assure le pistage et le choix des cibles dans l'environnement du véhicule parmi les différents objets de la scène routière à l'avant du véhicule. Ce calculateur établit des lois de contrôle à partir de ces différents véhicules cibles pour commander l'accélération de consigne du véhicule 52, par contrôle du fonctionnement du moteur, des freins, de la boite de vitesse automatique ou de capteurs. Cette accélération de consigne est établie à partir de la distance et de la vitesse relatives du véhicule équipé par rapport aux cibles retenues, de la distance de consigne ou de sécurité et de la vitesse de consigne imposée par le conducteur. La figure 6 est une vue de dessus du champ de détection 61 d'un télémètre 60 équipant l'avant d'un véhicule VR possédant un dispositif de régulation de vitesse. Ce véhicule circule sur la voie centrale C, au milieu des voies droite D et gauche G de la chaussée. Un axe OX, d'origine O au niveau du télémètre et d'ordonnées X vers l'avant du véhicule, permet de mesurer la distance The vehicle equipped with a distance regulator is equipped with a telemeter 50, of radar or infrared type, delivering a flow of information on the N target vehicles detected, concerning their distances Dri and their relative velocities Vri, i being an integer between 1 and N, an on-board electronic computer 51. The latter ensures the tracking and selection of targets in the vehicle environment among the various objects of the road scene at the front of the vehicle. This calculator establishes control laws from these different target vehicles to control the setpoint acceleration of the vehicle 52, by controlling the operation of the engine, the brakes, the automatic gearbox or sensors. This setpoint acceleration is established from the distance and relative speed of the equipped vehicle relative to the targets selected, the setpoint or safety distance and the set speed imposed by the driver. Figure 6 is a top view of the detection field 61 of a rangefinder 60 fitted to the front of a vehicle VR having a speed control device. This vehicle travels on the central path C, in the middle of the right and left lanes G of the roadway. An axis OX, of origin O at the level of the rangefinder and ordinate X towards the front of the vehicle, makes it possible to measure the distance
des véhicules cibles Ci à partir du véhicule équipé. Ci target vehicles from the equipped vehicle.
Plusieurs zones sont définies dans chacune des trois voies G, C et D en fonction de leur distance par rapport au véhicule équipé. Par exemple, à une distance maximale D1 de 20 mètres dudit véhicule sont définies trois zones horizontales Zgl, Zcl et Zdl correspondant aux trois voies de circulation respectivement gauche G, centrale C et droite D. [a [ - il [WI De même, entre D2 = 40 mètres et D3 = 80 mètres du véhicule, on peut définir trois autres zones Zg2, Zc2 et Zd2, etc.... Ces zones permettent le calcul des règles de décision utilisées par les lois de contrôle du procédé selon l'invention qui régissent la dynamique Several zones are defined in each of the three channels G, C and D depending on their distance from the equipped vehicle. For example, at a maximum distance D1 of 20 meters from said vehicle are defined three horizontal zones Zgl, Zcl and Zdl corresponding to the three traffic lanes respectively left G, central C and right D. [a [- il [WI Similarly, between D2 = 40 meters and D3 = 80 meters from the vehicle, it is possible to define three other zones Zg2, Zc2 and Zd2, etc. These zones make it possible to calculate the decision rules used by the control laws of the method according to the invention that govern the dynamics
du véhicule.of the vehicle.
La figure 7 est un exemple d'organigramme des différentes étapes du procédé de régulation de la distance, aboutissant à quatre types de règles de décision. Lors de l'étape (a), le procédé s'intéresse à la présence d'un véhicule cible devant le véhicule équipé Fig. 7 is an exemplary flowchart of the various steps of the distance regulation method, resulting in four types of decision rules. During step (a), the method focuses on the presence of a target vehicle in front of the equipped vehicle
VR dans sa voie de circulation.VR in his lane.
Si aucun véhicule cible n'est détecté, l'étape (a) aboutit à l'étape (f) de mémorisation d'une information d'absence de cible principale, suivie d'une étape (g) de détection de véhicules circulant sur les voies adjacentes, destinée à remplir une des caractéristiques de l'invention qui consiste à moduler la vitesse du véhicule équipé même si aucun véhicule cible principale If no target vehicle is detected, step (a) results in step (f) of storing a main target absence information, followed by a step (g) of detection of vehicles traveling on adjacent channels, intended to fulfill one of the features of the invention which consists in modulating the speed of the equipped vehicle even if no main target vehicle
n'est présent sur sa voie de circulation. is present on its lane.
Par contre, si un véhicule cible C1 est détecté dans la voie de circulation, le procédé passe à l'étape (b) de détection d'un autre véhicule cible C2, circulant devant le premier véhicule sur la même voie de circulation à une distance supérieure mais toutefois inférieure à un seuil préétabli, de 130 mètres par On the other hand, if a target vehicle C1 is detected in the traffic lane, the method goes to step (b) of detecting another target vehicle C2, traveling in front of the first vehicle on the same lane at a distance higher but less than a pre-established threshold of 130 meters per
exemple.example.
Si le procédé ne détecte aucune cible C2, alors le véhicule cible principale C1 est unique et cette If the method detects no target C2, then the main target vehicle C1 is unique and this
information est mémorisée à l'étape (e). information is stored in step (e).
Par contre, si un véhicule cible C2 est bien détecté, le procédé passe à l'étape suivante (c) d'appréciation de la dynamique de ce deuxième véhicule cible. Il s'agit de considérer le caractère plus ou moins dangereux de cette deuxième cible C2 par rapport à la première cible C1, qui peut être évalué notamment en fonction du temps de collision. Il faut par exemple comparer le rapport entre la distance et la vitesse de ce deuxième véhicule C2 avec le même rapport pour la On the other hand, if a target vehicle C2 is detected, the method proceeds to the next step (c) of assessing the dynamics of this second target vehicle. It is a question of considering the more or less dangerous nature of this second target C2 with respect to the first target C1, which can be evaluated in particular as a function of the collision time. It is necessary for example to compare the ratio between the distance and the speed of this second vehicle C2 with the same ratio for the
première cible C1.first target C1.
Si le procédé considère que le deuxième véhicule cible C2 est moins dangereux que la première cible C1, il ne tient pas compte de lui et ne considère qu'une cible unique C1. Cette information de cible principale C1 If the method considers that the second target vehicle C2 is less dangerous than the first target C1, it does not take it into account and considers only a single target C1. This main target information C1
unique est mémorisée à l'étape (e). unique is stored in step (e).
Dans le cas contraire, à l'étape (d), le procédé décide de l'existence d'une cible virtuelle Cv, associant le premier véhicule cible C1 et le deuxième véhicule cible C2 situé devant pour prendre en compte les informations relatives à ces deux véhicules. L'étape (d) consiste de plus à mémoriser l'information de présence d'une telle In the opposite case, in step (d), the method decides on the existence of a virtual target Cv, associating the first target vehicle C1 and the second target vehicle C2 in front to take into account the information relating to these two vehicles. Step (d) furthermore consists in memorizing the presence information of such a
cible virtuelle Cv à prendre en compte par la suite. Cv virtual target to be considered later.
A l'étape (g), le procédé considère les véhicules circulant sur une des voies adjacentes à celle du véhicule équipé VR, plus particulièrement sur la voie de gauche empruntée par les véhicules rapides qui effectuent des dépassements. Pour les véhicules à - TT - -iru 1 conduite à droite, comme ceux circulant dans le In step (g), the method considers the vehicles traveling on one of the tracks adjacent to that of the vehicle equipped with VR, more particularly on the left lane used by fast vehicles that overtake. For vehicles with - TT - -iru 1 driving on the right, like those driving in the
Royaume-Uni, on s'intéresse à la voie de droite. United Kingdom, we are interested in the right lane.
Si aucun véhicule n'est détecté sur cette voie de gauche, le procédé cherche à détecter la présence de véhicules sur la voie de droite, adjacente à celle du If no vehicle is detected in this left lane, the method seeks to detect the presence of vehicles in the right lane, adjacent to that of the
véhicule équipé, à l'étape (h). vehicle equipped, in step (h).
Dans le cas o aucun véhicule n'est détecté à droite, l'étape (i) suivante consiste à appliquer un type de règles de décision N 4, caractéristiques des systèmes In the case where no vehicle is detected on the right, the following step (i) consists in applying a type of decision rules N 4, characteristics of the systems
de régulation de distance classique mono-cible. conventional single-target distance control.
Dans le cas o un ou plusieurs véhicules sont détectés sur la voie de droite, alors qu'il n'y a pas de véhicule sur la voie de gauche, l'étape (j) consiste en une comparaison de leur vitesse moyenne avec une In the case where one or more vehicles are detected in the right lane, while there is no vehicle in the left lane, the step (j) consists of a comparison of their average speed with a
vitesse minimale Vmin, fixée autour de 60 à 70 km/h. minimum speed Vmin, set around 60 to 70 km / h.
Si la vitesse moyenne calculée est supérieure à ce seuil Vmin, le procédé passe à l'étape (i) If the calculated average speed is greater than this threshold Vmin, the process proceeds to step (i)
d'application des règles de décision N 4. of application of decision rules N 4.
Si la vitesse moyenne est inférieure à Vmin, le procédé applique, à l'étape (k), un autre type de règles de décision N 3 multi-cibles, avec pour cible principale If the average speed is less than Vmin, the method applies, in step (k), another type of N 3 multi-target decision rules, with the main target being
celle définie à l'une des trois étapes (d), (e) ou (f). the one defined in one of the three steps (d), (e) or (f).
Dans le cas o des véhicules sont présents dans la voie de gauche du véhicule équipé VR- étape (g) -, le procédé détecte à l'étape (1) la présence de véhicules In the case where vehicles are present in the left lane of the vehicle equipped VR-step (g) -, the method detects in step (1) the presence of vehicles.
situés dans la voie de droite.located in the right lane.
Si des véhicules sont alors détectés, cela correspond à une situation de trafic routier sur les deux voies 71 i 1lîir adjacentes au véhicule équipé, alors l'étape (m) consiste à appliquer un type de règles de décision N01 multi-cibles. Cependant, si des véhicules ne sont pas détectés à droite du véhicule équipé, l'étape (n) consiste aussi à appliquer des règles de décision multi-cibles, mais If vehicles are then detected, this corresponds to a traffic situation on the two lanes adjacent to the equipped vehicle, then step (m) consists in applying a type of multi-target decision rules N01. However, if vehicles are not detected to the right of the equipped vehicle, step (n) also consists of applying multi-target decision rules, but
d'un autre type N 2.of another type N 2.
Selon un principe général, ces différentes règles de décision correspondent à un apprentissage des critères qui influencent le comportement du conducteur lorsqu'il conduit. Comme le montre la figure 6, les zones sont distinguées par exemple selon trois valeurs de distance D1, D2 et D3 par rapport au véhicule équipé et selon les trois voies de circulation G, C et D définies à According to a general principle, these different decision rules correspond to learning the criteria that influence the behavior of the driver when he drives. As shown in FIG. 6, the zones are distinguished for example according to three distance values D1, D2 and D3 with respect to the equipped vehicle and according to the three traffic lanes G, C and D defined at
partir de la position du véhicule équipé du télémètre. from the position of the vehicle equipped with the rangefinder.
Le calcul du nombre de véhicules et celui de leur vitesse à l'intérieur de ces différentes zones est modélisé pour tenir compte de ces informations lors de la modulation de la vitesse du véhicule équipé d'un The calculation of the number of vehicles and their speed within these different zones is modeled to take account of this information when modulating the speed of the vehicle equipped with a vehicle.
régulateur de distance.distance regulator.
Dans un système de régulation de distance, la loi d'accélération du véhicule équipé rv s'exprime en fonction de la vitesse relative Vr et de l'écart entre la distance relative Dr et la distance de sécurité Ds, sous forme d'une somme pondérée par des coefficients Kv et Kd selon l'équation (E1): (E1) rV = Kv * Vr + Kd * (Dr - Ds) i IF 1U H F Fr Cette accélération Fv est toujours inférieure à un seuil maximal Fmax autorisé, fixé autour de lm/s2 pour In a distance control system, the acceleration law of the vehicle equipped with rv is expressed as a function of the relative speed Vr and the difference between the relative distance Dr and the safety distance Ds, in the form of a sum weighted by coefficients Kv and Kd according to the equation (E1): (E1) rV = Kv * Vr + Kd * (Dr - Ds) i IF 1U HF Fr This acceleration Fv is always less than a maximum threshold Fmax allowed, fixed around lm / s2 for
assurer un bon confort aux passagers du véhicule. ensure good comfort for the passengers of the vehicle.
Comme cela a été dit lors de la description de As was said in the description of
l'organigramme du procédé selon l'invention, il faut tout d'abord définir le type de cible principale que va suivre le véhicule équipé, mémorisé lors des trois étapes (d), (e) ou (f). Quel que soit le type de cible principale mémorisé, le procédé effectue une première phase de traitement commune aux trois types de règles, avant d'effectuer une seconde phase propre à chaque type. Lors de la première étape (o) de détermination de la loi de commande de l'accélération du véhicule, dans cette première phase, à la suite de l'étape (f), le procédé considère qu'il n'existe pas de véhicule cible principale, donc l'accélération Tv du véhicule sera égale à l'accélération maximale autorisée Fmax: Uv = rmax Après l'étape (e), on considère qu'il existe un seul véhicule cible C1 circulant devant le véhicule équipé, dans sa voie de circulation, alors l'accélération rcl de consigne à appliquer au véhicule équipé pour réguler sur la cible C1, s'exprime selon l'équation (E1) précédemment écrite à partir d'une somme pondérée de la vitesse relative Vr du véhicule et de l'écart entre sa distance relative Dr et la distance de sécurité Ds: rcl = Kv * Vr + Kd * (Dr - Ds) ilà A.1TIl Kv et Kd étant des coefficients de pondération the flowchart of the method according to the invention, it is first necessary to define the type of main target that will follow the equipped vehicle stored in the three steps (d), (e) or (f). Whatever the type of main target stored, the method performs a first phase of common treatment to the three types of rules, before performing a second phase specific to each type. During the first step (o) of determining the control law of the acceleration of the vehicle, in this first phase, following step (f), the method considers that there is no vehicle main target, therefore the acceleration Tv of the vehicle will be equal to the maximum allowed acceleration Fmax: Uv = rmax After step (e), it is considered that there is only one target vehicle C1 traveling in front of the equipped vehicle, in its way, then the acceleration rcl set to apply to the vehicle equipped to regulate on the target C1, is expressed according to the equation (E1) previously written from a weighted sum of the relative speed Vr of the vehicle and of the difference between its relative distance Dr and the safety distance Ds: rc1 = Kv * Vr + Kd * (Dr-Ds) where A1TI1 Kv and Kd are weighting coefficients
prédéfinis, par exemple Kd 0,02 et Kv z 0,2. predefined, for example Kd 0.02 and Kv z 0.2.
Après l'étape (d), le procédé considère l'existence d'une cible virtuelle Cv à partir des deux véhicules C1 et C2 présents sur la voie de circulation du véhicule équipé. L'équation (E1) est applicable aux deux véhicules: rc1 = Kv * Vrl + Kd * (Drl - Dsl) rC2 = Kv * Vr2 + Kd * (Dr2 Ds2) Le procédé compare ensuite les accélérations de consigne rC1 et rC2 par rapport aux véhicules C1 et C2, l'une par rapport à l'autre, ainsi que leur écart. Si l'accélération rC2 de consigne par rapport au second véhicule est inférieure à l'accélération rC1 de consigne par rapport au premier et si leur écart est supérieur à un seuil rs fixé par exemple à 40 %, l'accélération rv du véhicule équipé s'exprime en fonction des deux accélérations rC1 et rC2 selon l'équation (E2): si rC2 < rC1 et I rC2 rC1, > Fs alors rv = K * rcl + (1-K) * rC2 (E2) avec K: coefficient inférieur à 1, dépendant de la After step (d), the method considers the existence of a virtual target Cv from the two vehicles C1 and C2 present on the lane of the equipped vehicle. Equation (E1) is applicable to both vehicles: rc1 = Kv * Vrl + Kd * (Dr1-Ds1) rC2 = Kv * Vr2 + Kd * (Dr2 Ds2) The method then compares the setpoint accelerations rC1 and rC2 with respect to vehicles C1 and C2, relative to each other, and their deviation. If the acceleration rC2 setpoint with respect to the second vehicle is less than the acceleration rC1 setpoint relative to the first and if their difference is greater than a threshold rs set for example at 40%, the acceleration rv of the vehicle equipped s expresses as a function of the two accelerations rC1 and rC2 according to the equation (E2): if rC2 <rC1 and I rC2 rC1,> Fs then rv = K * rcl + (1-K) * rC2 (E2) with K: coefficient less than 1, depending on the
précision de mesure sur l'accélération. Measurement accuracy on acceleration.
Une fois l'expression de l'accélération rv du véhicule calculée à l'étape (o), le procédé remplit une étape (p) de comparaison de la vitesse des véhicules avec la Once the expression of the vehicle rv acceleration calculated in step (o), the method completes a step (p) of comparing the speed of the vehicles with the
vitesse de consigne Vc sélectionnée par le conducteur. setpoint speed Vc selected by the driver.
Si leur vitesse est inférieure à ce seuil, ces If their speed is below this threshold, these
véhicules sont pris en compte.vehicles are taken into account.
-Tl- - 1 --Tl- - 1 -
L'étape (q) consiste à classer chaque véhicule dans une zone du champ de détection des moyens de télémétrie du véhicule, qui est déterminée selon le caractère géographique gauche ou droit de la voie adjacente de circulation o est présent le véhicule et selon sa Step (q) consists in classifying each vehicle in an area of the detection field of the vehicle telemetry means, which is determined according to the left or right geographical character of the adjacent traffic lane o is present the vehicle and according to its
distance au véhicule équipé.distance to the equipped vehicle.
A l'étape (r), on affecte à chaque zone Zgi ou Zdi un coefficient kgi ou kdi de pondération caractéristique de la distance au véhicule équipé, qui sera utilisé par In step (r), each zone Zgi or Zdi is assigned a weighting coefficient kgi or kdi characteristic of the distance to the equipped vehicle, which will be used by
la suite pour calculer la moyenne des vitesses. following to calculate the average speeds.
Puis, l'étape (s) consiste à créer, dans chaque zone o aucun véhicule n'a été détecté, un véhicule fictif ayant une vitesse de déplacement égale à la vitesse de consigne sélectionnée par le conducteur du véhicule équipé. Pour les véhicules circulant sur la voie de gauche, respectivement de droite, par rapport à la voie de circulation du véhicule équipé, la vitesse moyenne est calculée en utilisant les coefficients de pondération kgi, respectivement kdi, affectés à chaque zone, i Then, the step (s) consists in creating, in each zone where no vehicle has been detected, a fictitious vehicle having a traveling speed equal to the set speed selected by the driver of the equipped vehicle. For vehicles traveling in the left lane, respectively to the right, relative to the lane of the equipped vehicle, the average speed is calculated by using the weighting coefficients kgi, respectively kdi, assigned to each zone, i
étant un entier compris entre 1 et n. being an integer between 1 and n.
Après cette première phase de traitement, commune aux trois types de règles de décision, chacun de ces types After this first phase of treatment, common to the three types of decision rules, each of these types
remplit une deuxième phase propre.fills a clean second phase.
Les règles de décision N i1 correspondent au cas o des véhicules sont présents devant le véhicule équipé, sur les deux voies de circulation adjacentes à la sienne, à gauche et à droite. Aux étapes (d), (e) et (f) a été mémorisée la caractéristique du véhicule considéré TY 1 iTl comme cible à prendre en compte sur la voie de The decision rules N i1 correspond to the case where vehicles are present in front of the equipped vehicle, on the two lanes of traffic adjacent to his, on the left and on the right. In steps (d), (e) and (f) has been memorized the characteristic of the vehicle considered TY 1 iTl as a target to be taken into account on the way of
circulation du véhicule équipé.circulation of the equipped vehicle.
Le procédé compare l'écart Sv de vitesse moyenne entre les véhicules détectés à gauche et à droite à un seuil Vs pour estimer s'il existe une différence de vitesse The method compares the mean velocity deviation Sv between the vehicles detected to the left and to the right to a threshold Vs to estimate if there is a difference in speed.
significative entre les deux voies.significant between the two paths.
Si l'écart Sv est inférieur au seuil Vs, on considère que les véhicules circulent quasiment à la même vitesse sur les deux voies de gauche et de droite et on compare alors la vitesse moyenne à gauche Vg avec la vitesse If the deviation Sv is lower than the threshold Vs, it is considered that the vehicles circulate at almost the same speed on the two left and right lanes and the average speed on the left Vg is then compared with the speed
moyenne à droite Vd.average right Vd.
Dans le cas o Vg est supérieure à Vd, alors la vitesse maximale Vmax du véhicule régulé est inférieure au produit de la vitesse moyenne à gauche Vg par un coefficient multiplicateur K1, supérieur à 1, par exemple égal à 1,2, et l'accélération maximale rmax est inférieure à une fonction f1 décroissante avec la vitesse moyenne sur les deux voies si 6v < Vs et si Vg > Vd, alors Vmax < K1 * Vg et rmax < fl [(Vg + Vd)/2] Dans le cas o Vg est inférieure Vd, la vitesse maximale Vmax est inférieure au produit de la vitesse moyenne droite Vd par un coefficient multiplicateur K2 supérieur à 1. K2 peut être égal aussi à 1,2 par exemple. L'accélération maximale répond au même critère que précédemment: si Sv < Vs et si Vg < Vd, alors Vmax < K2 * Vd T T- 11 [r' et rmax < fl [(Vg + Vd)/2] La figure 8 est un exemple de loi de commande de l'accélération maximale rmax du véhicule équipé par un régulateur de distance selon l'invention, en fonction In the case where Vg is greater than Vd, then the maximum speed Vmax of the regulated vehicle is less than the product of the average left-hand speed Vg by a multiplier coefficient K1, greater than 1, for example equal to 1.2, and the maximum acceleration rmax is less than a function f1 decreasing with the average speed on both channels if 6v <Vs and if Vg> Vd, then Vmax <K1 * Vg and rmax <fl [(Vg + Vd) / 2] In the case o Vg is lower Vd, the maximum speed Vmax is lower than the product of the average right speed Vd by a multiplier coefficient K2 greater than 1. K2 can also be equal to 1.2 for example. The maximum acceleration satisfies the same criterion as above: if Sv <Vs and if Vg <Vd, then Vmax <K2 * VdT T-11 [r 'and rmax <fl [(Vg + Vd) / 2] Figure 8 is an example of a control law of the maximum acceleration rmax of the vehicle equipped with a distance regulator according to the invention, according to
de la vitesse moyenne sur les deux voies. average speed on both lanes.
Si l'écart Sv est supérieur au seuil Vs, deux cas se présentent correspondant au fait que les véhicules de gauche circulent plus vite que ceux de la voie de If the deviation Sv is greater than the threshold Vs, two cases arise corresponding to the fact that the vehicles of the left circulate faster than those of the track of
droite, ou bien l'inverse.right, or vice versa.
Si la vitesse moyenne à gauche Vg est supérieure à la vitesse moyenne à droite Vd, alors la vitesse maximale Vmax du véhicule équipé est inférieure au produit de la vitesse moyenne à gauche Vg par un coefficient If the average speed on the left Vg is greater than the average speed on the right Vd, then the maximum speed Vmax of the equipped vehicle is lower than the product of the average speed on the left Vg by a coefficient
multiplicateur K3 déterminé par calibration. multiplier K3 determined by calibration.
Si c'est la vitesse moyenne à droite Vd qui est supérieure à celle de gauche, la vitesse maximale Vmax du véhicule équipé est inférieure au produit de la vitesse moyenne à droite Vd par un coefficient If the average right-hand speed Vd is higher than the left-hand one, the maximum speed Vmax of the equipped vehicle is lower than the product of the average right-hand speed Vd by a coefficient
multiplicateur K4, également déterminé par calibration. multiplier K4, also determined by calibration.
Dans les deux précédents cas, l'accélération maximale Fmax est inférieure à une fonction f2 décroissante avec la vitesse moyenne sur les deux voies: si Sv > Vs et si Vg > Vd, alors Vmax < K3 * Vg et rmax < f2 [(Vg + Vd)/2] si 6v > Vs et si Vd > Vg, alors Vmax < K4 * Vg et rmax < f2 [(Vg + Vd)/2] TT -l 1 x- - U Dans tous les cas évoqués dans ces règles de décision N 1, la vitesse maximale du véhicule équipé peut être inférieure à la vitesse de consigne sélectionnée par le conducteur. Les règles de décision N 2 correspondent au cas o des véhicules sont présents sur la voie adjacente à gauche du véhicule équipé, dont la conduite est à gauche, alors qu'aucun véhicule n'est détecté sur la voie adjacente de droite. Aux étapes (d), (e) et (f) a été mémorisée la caractéristique du véhicule cible déterminé. Apres la première phase de traitement, le procédé prend en compte uniquement les véhicules ayant une vitesse V inférieure à la vitesse de consigne Vc sélectionnée par le conducteur. Ceux qui vont plus vite ne peuvent modifier le comportement du véhicule. Ainsi, la vitesse maximale Vmax du véhicule équipé est inférieure au produit de la vitesse moyenne sur la voie de gauche par un coefficient multiplicateur K5 supérieur à 1. Il peut être égale à 1,4. De plus, l'accélération maximale rmax du véhicule est inférieure au produit de la fonction f2 décroissante de la vitesse moyenne Vg par un coefficient multiplicateur K6: si V < Vc, alors Vmax < K5 * Vg In the two previous cases, the maximum acceleration Fmax is less than a decreasing function f2 with the average speed on the two channels: if Sv> Vs and if Vg> Vd, then Vmax <K3 * Vg and rmax <f2 [(Vg + Vd) / 2] if 6v> Vs and if Vd> Vg, then Vmax <K4 * Vg and rmax <f2 [(Vg + Vd) / 2] TT -l 1 x- - U In all the cases mentioned in these decision rules N 1, the maximum speed of the equipped vehicle may be lower than the set speed selected by the driver. The decision rules N 2 correspond to the case where vehicles are present on the adjacent lane to the left of the equipped vehicle, whose driving is on the left, while no vehicle is detected on the adjacent right lane. In steps (d), (e) and (f) has been stored the characteristic of the determined target vehicle. After the first phase of treatment, the method takes into account only vehicles having a speed V less than the set speed Vc selected by the driver. Those who go faster can not change the behavior of the vehicle. Thus, the maximum speed Vmax of the equipped vehicle is less than the product of the average speed in the left lane by a multiplier K5 greater than 1. It may be equal to 1.4. In addition, the maximum acceleration rmax of the vehicle is less than the product of the function f2 decreasing of the average speed Vg by a multiplying coefficient K6: if V <Vc, then Vmax <K5 * Vg
et rmax < K6 * f2(Vg).and rmax <K6 * f2 (Vg).
Le type de règles de décision multi-cibles N 3 correspond au cas o aucun véhicule n'est détecté sur la voie de gauche par rapport au véhicule équipé et o les véhicules circulent sur la voie adjacente de droite avec une vitesse inférieure à un seuil de vitesse minimale Vmin, de l'ordre de 60 ou 70 km/h. Toujours après la première phase de traitement, le procédé ne prend en compte que les véhicules ayant une vitesse inférieure à la vitesse de consigne sélectionnée par le conducteur du véhicule équipé. Alors la vitesse maximale Vmax du véhicule équipé est inférieure au produit de la vitesse moyenne sur la voie de droite par un coefficient multiplicateur K7, supérieur à 1. Il peut être choisi égal à 2. De plus, l'accélération maximale rmax du véhicule est inférieure au produit de la fonction décroissante f2 par un coefficient multiplicateur K8: si V < Vc, alors Vmax < K7 * Vd The type of multi-target decision rules N 3 corresponds to the case where no vehicle is detected in the left lane with respect to the equipped vehicle and the vehicles are traveling on the adjacent right lane with a speed below a threshold of minimum speed Vmin, of the order of 60 or 70 km / h. Always after the first phase of treatment, the method only takes into account the vehicles having a speed lower than the set speed selected by the driver of the equipped vehicle. Then the maximum speed Vmax of the equipped vehicle is lower than the product of the average speed on the right lane by a multiplier K7, greater than 1. It can be chosen equal to 2. In addition, the maximum acceleration rmax of the vehicle is lower than the product of the decreasing function f2 by a multiplying coefficient K8: if V <Vc, then Vmax <K7 * Vd
et rmax < K8 * f2(Vd).and rmax <K8 * f2 (Vd).
Grâce au procédé selon l'invention, la prise en compte des véhicules circulant sur les voies adjacentes permet de moduler automatiquement la vitesse d'un véhicule par rapport aux autres véhicules du flot de circulation, en toute sécurité et en respectant le confort souhaité par Thanks to the method according to the invention, the taking into account of the vehicles circulating on the adjacent lanes makes it possible to automatically modulate the speed of a vehicle with respect to the other vehicles of the flow of traffic, in complete safety and respecting the desired comfort by
les passagers du véhicule.the passengers of the vehicle.
JZ 11YT iJZ 11YT i
Claims (11)
Priority Applications (3)
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