FR2909964A1

FR2909964A1 - Vehicule automobile et procede d'assistance haptique au stationnement

Info

Publication number: FR2909964A1
Application number: FR0611076A
Authority: FR
Inventors: Vincent Ayama
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2008-06-20
Anticipated expiration: 2026-12-19
Also published as: FR2909964B1

Abstract

Procédé d'assistance au stationnement d'un véhicule automobile comprenant les étapes suivantes :-calcul d'une trajectoire optimale et déduction d'un angle volant optimal correspondant ;-en cas de différence entre l'angle volant réel et l'angle volant optimal, envoi d'un signal haptique au conducteur pour l'inciter à modifier l'angle volant vers l'angle volant optimal.

Description

2.R4-42.12FR.31 DA dépôt 1 L'invention concerne un procédé d'assistance au

stationnement pour un véhicule automobile et un véhicule automobile équipé d'un dispositif permettant la mise en oeuvre d'un tel procédé.

Une solution habituelle de l'art antérieur consiste à équiper un véhicule d'une interface visuelle sur un écran de navigation permettant au conducteur de visualiser la trajectoire lors d'une manoeuvre pour stationner le véhicule. Par exemple, le document GB2416901 permet l'affichage d'une image construite à partir d'une camera de rétrovision, associée à des aides qui indiquent quand il est optimal de braquer et contre-braquer. Une telle solution présente l'inconvénient d'obliger le conducteur à regarder un écran vers l'avant du véhicule même lors de manoeuvres arrières, ce qui n'est pas naturel et difficile à mettre en oeuvre. De plus, les interfaces visuelles proposées sont souvent complexes et difficiles à comprendre et les images présentées déroutent les utilisateurs qui n'en déduisent pas facilement une perception tridimensionnelle pour obtenir une bonne vision dans l'espace de la situation.

Une autre solution repose sur la prise de contrôle de la conduite par le véhicule lui-même lors d'une manoeuvre de stationnement, par un pilotage automatique ou quasi-automatique. Par exemple, la solution décrite dans le document WO2005/019013 permet au véhicule d'imposer automatiquement l'angle de rotation du volant et donc la direction du véhicule lors d'une manoeuvre, le conducteur se chargeant uniquement du contrôle longitudinal, De même, le document WO2005/100134 décrit une solution dans laquelle le véhicule est apte à un pilotage automatique d'une manoeuvre. Ces solutions reposent sur des capteurs et des moyens de calcul de la trajectoire, tels que précisés par exemple dans le document 2909964 2,R442.12FR31 DA dépôt 2 W02005085043, qui permettent de définir la trajectoire optimale du véhicule pour son stationnement. Ces solutions sont globalement complexes et nécessitent des moyens de calcul évolués pour calculer en temps réel la trajectoire idéale. D'autre part, elles reposent sur la prise de 5 contrôle du véhicule par lui-même, ce qui ne satisfait pas tous les conducteurs et peut s'avérer dangereux en cas de défaillance. Le but de l'invention est de proposer un nouveau procédé d'assistance au stationnement d'un véhicule automobile qui ne présente plus les 10 inconvénients mentionnés précédemment. L'invention repose sur un procédé d'assistance au stationnement d'un véhicule automobile comprenant les étapes suivantes : -calcul d'une trajectoire optimale et déduction d'un angle volant 15 optimal correspondant ; -en cas de différence entre l'angle volant réel et l'angle volant optimal, envoi d'un signal haptique au conducteur pour l'inciter à modifier l'angle volant vers l'angle volant optimal.

20 Selon une première variante de réalisation, le signal haptique peut consister en des vibrations du volant, et selon une seconde variante de réalisation le signal haptique peut consister en une modification de l'assistance de direction pour l'affaiblir et durcir la rotation du volant si le conducteur tend à le tourner dans le sens s'éloignant de l'angle volant 25 optimal et à la renforcer pour diminuer la dureté de la rotation du volant si le conducteur tend à le tourner dans le sens s'approchant de l'angle volant optimal. Selon cette seconde variante, l'assistance de direction peut être 30 déterminée par les conditions suivantes : 2909964 2.R442.

12 FR.31 DA dépôt 3 -si l'angle volant réel correspond à l'angle volant optimal, alors l'assistance de direction n'est pas modifiée ; -si l'angle volant réel est trop faible par rapport à l'angle volant optimal, 5 -si le conducteur tend à augmenter l'angle volant, augmentation de l'assistance de direction, se traduisant par une réduction de la résistance du volant lors de sa rotation pour inciter le conducteur à poursuivre dans ce sens ; -si le conducteur tend à réduire l'angle volant, diminution de 10 l'assistance de direction, se traduisant par une augmentation de la résistance du volant lors de sa rotation pour indiquer au conducteur que cette rotation est inadéquate ; - si l'angle volant réel est trop important par rapport à l'angle volant optimal, 15 -si le conducteur tend à réduire l'angle volant, augmentation de l'assistance de direction, se traduisant par une réduction de la résistance du volant lors de sa rotation pour inciter le conducteur à poursuivre dans ce sens ; -si le conducteur tend à augmenter l'angle volant, diminution 20 de l'assistance de direction, se traduisant par une augmentation de la résistance du volant lors de sa rotation pour indiquer au conducteur que cette rotation est inadéquate. Selon une réalisation avantageuse, la modification de l'assistance de 25 direction en fonction de l'angle volant n'est pas linéaire, forme une hystérésis autour de l'angle volant optimal pour éviter les oscillations. Notamment, un signal haptique peut être au minimum envoyé au conducteur lors d'un besoin de braquage et/ou de contre-braquage.

30 Toutefois, le calcul de l'angle volant optimal peut être répété en temps 2909964 2.R442.12FR.31 DA dépôt 4 réel, de même que l'envoi d'un signal haptique en cas de différence entre l'angle volant réel et l'angle volant optimal. L'invention porte aussi sur un véhicule automobile comprenant au moins 5 un capteur de détection de l'environnement et un module de calcul de trajectoire afin de déterminer l'angle volant optimal au cours d'une manoeuvre de stationnement, caractérisé en ce qu'il comprend un module d'interface pour la transmission d'un signal haptique par le volant au conducteur pour l'inciter à modifier l'angle volant vers l'angle votant 10 optimal en cas de différence entre l'angle volant réel et l'angle volant optimal. Le moyen de transmission d'un signal haptique par le volant au conducteur peut consister en un moyen transmettant des vibrations ou en 15 un moyen de modification de la dureté de l'assistance de direction, pour l'affaiblir et durcir la rotation du volant si le conducteur tend à le tourner dans le sens s'éloignant de l'angle volant optimal et à la renforcer pour diminuer la dureté de la rotation du volant si le conducteur tend à le tourner dans le sens s'approchant de l'angle volant optimal.

20 L'assistance de direction peut être électrique munie d'une commande électrique d'activation de la pompe d'assistance ou hydraulique et munie d'un moyen pour durcir la direction lors de dépassements de consigne et pour la mollir lors de retards sur la consigne. Enfin, le véhicule automobile peut comprendre de plus un écran de navigation pour assister le conducteur lors d'une manoeuvre. Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront 30 exposés en détail dans la description suivante d'un mode d'exécution 25 2909964 2.R442.I2FR.31 DA dépôt 5 particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : La figure 1 représente un schéma fonctionnel du principe du procédé 5 d'assistance selon un mode d'exécution de l'invention ; la figure 2 représente la trajectoire possible d'un véhicule lors d'un stationnement selon un mode d'exécution de l'invention ; la figure 3 représente la courbe d'assistance de direction selon une mise en oeuvre du procédé de l'invention, 10 Le concept de l'invention est une solution d'assistance au stationnement qui repose sur le fait que le contrôle du véhicule est intégralement laissé au conducteur, qui reçoit des signaux haptiques par l'intermédiaire du volant afin de l'aider dans sa manoeuvre de stationnement. La figure 1 illustre plus précisément le procédé mis en oeuvre dans un mode particulier de l'invention. Le véhicule automobile est équipé de capteurs 1 pour appréhender son 20 environnement, comme par exemple des caméras, des capteurs ultrasons, infrarouges ou radars, afin de connaître la géométrie de l'emplacement disponible pour stationner le véhicule, comme ses dimensions et les éventuels obstacles à éviter, Ces premiers capteurs sont complétés par des capteurs permettant de connaître le mouvement 25 du véhicule, par exemple un odomètre, des capteurs ABS permettant de reconstituer sa vitesse, un capteur de l'angle d'inclinaison des roues, appelé plus simplement angle volant. Toutes ces données captées sont transmises d'une part à un premier 30 module 2 permettant de détecter et reconstruire l'environnement du 15 2909964 2.R442.12FR.31 DA dépôt 6 véhicule et d'autre part à un second module 3 de calcul de la position du véhicule, ces résultats étant alors transmis à un module de calcul 4 de la trajectoire idéale du véhicule pour atteindre la position de stationnement. La trajectoire calculée tient compte des éventuels obstacles et de la 5 trajectoire réelle suivie par le conducteur, de manière proactive. Ce calcul de trajectoire permet de déduire l'angle volant optimal à appliquer en fonction de la position du véhicule. Ce calcul est de préférence réalisé en temps réel afin de guider le conducteur en temps réel tout au long de sa manoeuvre de stationnement. Le principe de ces modules 1 à 4 est connu 10 de l'art antérieur et rie sera pas plus développé. Selon le concept de l'invention, le module de calcul 4 est en contact avec un module d'interface 5 qui commande l'émission de signaux haptiques pour guider le conducteur selon la trajectoire calculée. Selon un mode de réalisation avantageux, ce module d'interface 5 commande la direction assistée 6 du véhicule dont la variation va permettre de transmettre un signal haptique consistant en la variation de la dureté de rotation du volant.

20 Ainsi, un tel module d'interface 5 va mettre en oeuvre le procédé de commande suivant de la direction assistée : -si l'angle volant réel correspond à l'angle volant optimal calculé, alors l'assistance de direction n'est pas modifiée ; 25 -si l'angle volant réel est trop faible par rapport à l'angle volant optimal, -si le conducteur tend à augmenter l'angle volant, augmentation de l'assistance de direction, se traduisant par une réduction de la résistance du volant lors de sa rotation pour inciter le conducteur à 30 poursuivre dans ce sens ; 15 2909964 2.R442.12FR.31 DA dépôt 7 -si le conducteur tend à réduire l'angle volant, diminution de l'assistance de direction, se traduisant par une augmentation de la résistance du volant lors de sa rotation pour indiquer au conducteur que cette rotation est inadéquate ; 5 - si l'angle volant réel est trop important par rapport à l'angle volant optimal, -si le conducteur tend à réduire l'angle volant, augmentation de l'assistance de direction, se traduisant par une réduction de la résistance du volant lors de sa rotation pour inciter le conducteur à 10 poursuivre dans ce sens ; -si le conducteur tend à augmenter l'angle volant, diminution de l'assistance de direction, se traduisant par une augmentation de la résistance du volant lors de sa rotation pour indiquer au conducteur que cette rotation est inadéquate.

15 En option, ce système peut être complété par l'affichage de données complémentaires illustrant la manoeuvre de stationnement sur un écran de navigation 7.

20 La figure 2 illustre la mise en oeuvre du procédé précédent pour un véhicule 10 cherchant à stationner en marche arrière dans une place 11. La courbe 12 illustre la trajectoire idéale calculée par le module de calcul 4 alors que la courbe 13 illustre la trajectoire réelle. En tout point de la trajectoire réelle 13, dont la différence avec la trajectoire idéale 12 a été 25 volontairement exagérée pour une raison de clarté de la figure, des signaux haptiques, illustrés par des flèches 14, sont transmis au conducteur pour l'inciter à modifier l'angle volant pour se rapprocher de la trajectoire idéale. 2909964 2.R442.12FR31 DA dépôt 8 La figure 3 illustre une possibilité de courbe 16 de la force de la direction assistée en fonction de l'angle volant, autour du point central 17 représentant l'angle volant optimal. De préférence, les variations de force dans l'assistance de direction restent continues autour du point 17. Elles 5 peuvent ne pas être linéaires, former une hystérésis autour du point central 17 pour garantir une stabilité de la commande autour de l'angle volant optimal et éviter les oscillations autour de ce point. Enfin, la variation de force de la direction assistée est avantageusement plus forte en valeur absolue quand l'écart entre l'angle volant et l'angle volant 10 optimal est plus grand. Cette commande de la direction assistée peut être mise en oeuvre sur des directions assistées électriques, en agissant par exemple sur la pompe d'activation qui est électrique. Elle peut aussi être implémentée sur des 15 directions assistées hydrauliques, en durcissant la direction lors de dépassements de consigne pour diminuer l'assistance de direction, ou au contraire en la mollissant lors de retards sur la consigne. La solution a été illustrée avec des signaux haptiques transmis par 20 l'intermédiaire de la direction assistée. Toutefois, d'autres signaux haptiques peuvent être envisagés, comme des vibrations du volant. De plus, ces signaux haptiques ont été illustrés dans un mode de transmission permanent en temps réel. Toutefois, leur transmission peut se limiter à certains instants critiques particuliers d'une manoeuvre, 25 comme l'instant du braquage et/ou du contre-braquage. De plus, cette solution reste compatible avec d'autres solutions d'aide au stationnement de l'art antérieur comme celles basées sur la représentation visuelle sur un écran. 2909964 2.R442.12FR.31 DA dépit 9 Ainsi, la solution permet bien d'atteindre le but recherché et présente les avantages suivants : -le conducteur conserve à tout moment l'entière maîtrise de la conduite du véhicule ; 5 -le conducteur peut manoeuvrer comme à son habitude, notamment en regardant vers l'arrière lors de marches arrières ; -le conducteur est guidé intuitivement à adapter sa trajectoire pour l'améliorer. 10

Claims

Revendications

1. Procédé d'assistance au stationnement d'un véhicule automobile comprenant les étapes suivantes : -calcul d'une trajectoire optimale et déduction d'un angle volant optimal correspondant ; - en cas de différence entre l'angle volant réel et l'angle volant optimal, envoi d'un signal haptique au conducteur pour l'inciter à modifier l'angle volant vers l'angle volant optimal.

2. Procédé d'assistance au stationnement d'un véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal haptique consiste en des vibrations du volant.

3. Procédé d'assistance au stationnement d'un véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal haptique consiste en une modification de l'assistance de direction pour l'affaiblir et durcir la rotation du volant si le conducteur tend à le tourner dans le sens s'éloignant de l'angle volant optimal et à la renforcer pour diminuer la dureté de la rotation du volant si le conducteur tend à le tourner dans le sens s'approchant de l'angle volant optimal.

4. Procédé d'assistance au stationnement d'un véhicule automobile selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'assistance de direction est déterminée par les conditions suivantes : - si l'angle volant réel correspond à l'angle volant optimal, alors l'assistance de direction n'est pas modifiée ; - si l'angle volant réel est trop faible par rapport à l'angle volant optimal, 2909964 11 -si le conducteur tend à augmenter l'angle volant, augmentation de l'assistance de direction, se traduisant par une réduction de la résistance du volant lors de sa rotation pour inciter le conducteur à poursuivre dans ce sens ;

5 -si le conducteur tend à réduire l'angle volant, diminution de l'assistance de direction, se traduisant par une augmentation de la résistance du volant lors de sa rotation pour indiquer au conducteur que cette rotation est inadéquate ; - si l'angle volant réel est trop important par rapport à l'angle volant 10 optimal, -si le conducteur tend à réduire l'angle volant, augmentation de l'assistance de direction, se traduisant par une réduction de la résistance du volant lors de sa rotation pour inciter le conducteur à poursuivre dans ce sens ; 15 -si le conducteur tend à augmenter l'angle volant, diminution de l'assistance de direction, se traduisant par une augmentation de la résistance du volant lors de sa rotation pour indiquer au conducteur que cette rotation est inadéquate. 20 5. Procédé d'assistance au stationnement d'un véhicule automobile selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la modification de l'assistance de direction en fonction de l'angle volant n'est pas linéaire, forme une hystérésis autour de l'angle volant optimal (17) pour éviter les oscillations. 25

6. Procédé d'assistance au stationnement d'un véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un signal haptique est au moins envoyé au conducteur lors d'un besoin de braquage et/ou de contre-braquage. 2909964 12

7. Procédé d'assistance au stationnement d'un véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calcul de l'angle volant optimal est répété en temps réel, de même que l'envoi d'un signal haptique en cas de différence entre l'angle volant réel et l'angle 5 volant optimal.

8. Véhicule automobile comprenant au moins un capteur de détection (1) de l'environnement et un module de calcul (4) de trajectoire afin de déterminer l'angle volant optimal au cours d'une manoeuvre de 10 stationnement, caractérisé en ce qu'il comprend un module d'interface (5) pour la transmission d'un signal haptique par le volant au conducteur pour l'inciter à modifier l'angle volant vers l'angle volant optimal en cas de différence entre l'angle volant réel et l'angle volant optimal. 15

9. Véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de transmission d'un signal haptique par le volant au conducteur consiste en un moyen transmettant des vibrations.

10. Véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce que le 20 moyen de transmission d'un signal haptique par le volant au conducteur consiste en un moyen de modification de la dureté de l'assistance de direction (6), pour l'affaiblir et durcir la rotation du volant si le conducteur tend à le tourner dans le sens s'éloignant de l'angle volant optimal et à la renforcer pour diminuer la dureté de la rotation du volant si le conducteur 25 tend à le tourner dans le sens s'approchant de l'angle volant optimal.

11. Véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'assistance de direction est électrique munie d'une commande électrique d'activation de la pompe d'assistance. 30 5 2909964 13

12. Véhicule automobile selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'assistance de direction est hydraulique et munie d'un moyen pour durcir la direction lors de dépassements de consigne et pour la mollir lors de retards sur la consigne.

13. Véhicule automobile selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un écran de navigation (7) pour assister le conducteur lors d'une manoeuvre.