FR3139202A1 - Procédé et dispositif de détection d’obstacle pour un véhicule avec un capteur radar - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif (4) de détection d’obstacle pour un véhicule (2) comprenant un volet arrière (6). Le procédé comprend : détection d’un obstacle (OB1) dans un cône de scrutation (10) d’un capteur radar (8) tandis que le volet arrière (6) est en position basse (P1) et que le véhicule (2) réalise une manœuvre en marche arrière (MV2) ; estimation d’une position courante de l’obstacle (OB1) relativement à un bord arrière (12) du véhicule tandis que le véhicule (2) poursuit la manœuvre en marche arrière (MV2) causant la sortie hors du cône de scrutation (10) de l’obstacle ; et déclenchement d’une alerte lorsqu’une distance séparant la position courante de l’obstacle (OB1) et le bord arrière (12) est inférieure ou égale à une valeur seuil. Figure pour l’abrégé : Figure 3
Description
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de détection d’obstacle pour un véhicule, notamment mais pas exclusivement un véhicule de type automobile, ce véhicule comprenant un volet arrière (par exemple un hayon de coffre ou un volet de coffre). L’invention vise en particulier la détection d’un obstacle à partir d’un capteur de type radar et l’avertissement qu’un tel obstacle est détecté.
Il est de plus en plus courant d’équiper les véhicules automobiles d’un volet arrière motorisé qui permet d’ouvrir et de fermer automatiquement l’arrière du véhicule. Un tel volet arrière est par exemple un hayon de coffre ou un volet de coffre monté généralement pivotant selon un axe horizontal, ou encore une porte de coffre montée généralement pivotante selon un axe vertical.
De manière connue, les volets arrières motorisés sont généralement protégés contre les chocs par des dispositifs de protection comprenant notamment un détecteur d’obstacle de type radar, détecteur positionné dans le volet et couplé au dispositif de motorisation du volet. La détection d’obstacle est alors utilisée lors du déplacement du volet. Ainsi, si aucun obstacle n’est détecté à proximité par le capteur radar, le volet arrière peut être déverrouillé puis le mouvement d’ouverture est engagé. Si en revanche un obstacle est détecté, le mouvement d’ouverture est interrompu.
Ces dispositifs de protection de type « anticollision du volet arrière » permettent d’éviter des collisions du volet arrière avec des obstacles environnants lorsque l’ouverture du volet arrière est commandée à distance tandis que le véhicule est à l’arrêt (par exemple via une télécommande du véhicule, smartphone, montre connectée, etc.).
Il est également connu d’équiper des véhicules automobiles de dispositifs de protection de type « anticollision en cours de manœuvre arrière », c’est-à-dire destinés à éviter les chocs lors de déplacements du véhicule, notamment lors de manœuvres en marche arrière. Ces dispositifs comportent généralement une pluralité de capteurs à ultrasons disposés en périphérie du véhicule. Le principe de la détection d’obstacles par capteur à ultrasons repose sur l’envoi d’une onde et sur l’analyse de son écho. En fonction de cette analyse, une distance est déterminée par rapport à l’obstacle et le cas échéant une information d’alerte est envoyée pour prévenir de la présence d’un obstacle.
Cependant, les solutions de protection mentionnées ci-dessus, à savoir les dispositifs protégeant le volet arrière lors d’une ouverture et les dispositifs protégeant l’arrière du véhicule lors d’une manœuvre en marche arrière, sont complexes et induisent des coûts de production importants en termes notamment économique et de temps d’installation. Un dispositif de protection contre les chocs lors de déplacements d’un véhicule présente en particulier l’inconvénient en ce qu’il nécessite l’installation de plusieurs capteurs à ultrasons pour couvrir une zone complète arrière du véhicule avec un niveau de précision satisfaisant de la détection. Ceci s’explique en particulier par la zone de détection des capteurs de type ultrason qui est de relativement courte portée.
L’un des objets de la présente invention est de résoudre au moins l’un des problèmes ou déficiences de l’arrière-plan technologique décrit précédemment.
Un autre objet de l’invention est de permettre la détection de différentes types d’obstacles à l’arrière d’un véhicule avec un minimum de capteur.
Un autre objet de la présente invention est de permettre une détection efficace d’obstacles afin de protéger un véhicule dans diverses situations, à savoir lorsque l’ouverture du volet arrière du véhicule est actionnée d’une part, et lorsque le véhicule réalise une manœuvre en marche arrière d’autre part, et ce avec une complexité minimale des moyens techniques nécessaires, notamment en ce qui concerne la détection des obstacles en question.
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de détection d’obstacle pour un véhicule comprenant un volet arrière apte à se déplacer entre une position basse et une position haute, ledit procédé étant mis en œuvre par un dispositif de détection comprenant un capteur radar, ledit procédé comprenant :
- détection d’au moins un obstacle dans un cône de scrutation du capteur radar tandis que le volet arrière est en position basse et que le véhicule réalise une manœuvre en marche arrière ;
- estimation d’une position courante dudit au moins un obstacle relativement à un bord arrière du véhicule tandis que le véhicule poursuit ladite manœuvre en marche arrière causant la sortie hors du cône de scrutation dudit au moins un obstacle ; et
- déclenchement d’une alerte lorsqu’une distance séparant la position courante estimée dudit au moins un obstacle et le bord arrière du véhicule est inférieure ou égale à une valeur seuil.
- détection d’au moins un obstacle dans un cône de scrutation du capteur radar tandis que le volet arrière est en position basse et que le véhicule réalise une manœuvre en marche arrière ;
- estimation d’une position courante dudit au moins un obstacle relativement à un bord arrière du véhicule tandis que le véhicule poursuit ladite manœuvre en marche arrière causant la sortie hors du cône de scrutation dudit au moins un obstacle ; et
- déclenchement d’une alerte lorsqu’une distance séparant la position courante estimée dudit au moins un obstacle et le bord arrière du véhicule est inférieure ou égale à une valeur seuil.
La présente invention permet avantageusement de détecter la présence d’un obstacle à l’arrière du véhicule lors d’une manœuvre en marche arrière et ainsi de prévenir si nécessaire un utilisateur d’un risque de collision. Cette détection est réalisée au moyen d’un capteur d’obstacle de type radar, ce qui permet de s’affranchir de l’utilisation traditionnelle de capteurs à ultrasons. Plus particulièrement, le dispositif de détection opère selon un premier mode pour détecter à l’aide du capteur radar un obstacle constituant un risque de collision. Aussi, il n’est plus nécessaire d’installer une pluralité de capteurs à ultrasons en périphérie du véhicule pour protéger un véhicule contre des obstacles (notamment des obstacles au sol) lors de manœuvres en marche arrière, ce qui permet de limiter la complexité de fabrication du véhicule et donc de réduire les coûts en terme notamment économique et de temps de production.
En particulier, il est possible de configurer le dispositif de détection de l’invention de sorte à ce qu’il puisse également opérer selon un deuxième mode de sorte à détecter d’éventuels obstacles sur le trajet du volet arrière lorsqu’une ouverture dudit volet arrière est activée. Il est ainsi possible de configurer le dispositif de détection de sorte à ce qu’il commute entre le premier mode (détection d’obstacles au cours de manœuvres en marche arrière) et le deuxième mode (détections d’obstacle au cours d’une ouverture du volet arrière). De cette manière, le capteur radar peut avantageusement être utilisé à la fois pour les fonctions « anticollision en cours de manœuvre arrière » et « anticollision du volet arrière ».
Le procédé selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, notamment parmi les modes de réalisation qui suivent.
Selon un mode de réalisation particulier, ledit au moins un obstacle est détecté dans une région basse du cône de scrutation.
Selon un mode de réalisation particulier, ledit au moins un obstacle est détecté sans causer d’alerte de détection d’obstacle.
Selon un mode de réalisation particulier, la détection dudit au moins un obstacle comprend :
- enregistrement d’une position initiale à laquelle se trouve ledit au moins un obstacle dans le cône de scrutation relativement au bord arrière du véhicule.
- enregistrement d’une position initiale à laquelle se trouve ledit au moins un obstacle dans le cône de scrutation relativement au bord arrière du véhicule.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé comprend :
- détermination d’une durée de manœuvre s’écoulant à compter de la détection dudit au moins un obstacle dans le cône de scrutation ;
la position courante étant estimée à partir d’au moins les éléments suivants :
- la durée de manœuvre à un instant courant ;
- une vitesse de déplacement du véhicule au cours de la manœuvre en marche arrière ; et
- une position relative du capteur radar par rapport au bord arrière du véhicule.
- détermination d’une durée de manœuvre s’écoulant à compter de la détection dudit au moins un obstacle dans le cône de scrutation ;
la position courante étant estimée à partir d’au moins les éléments suivants :
- la durée de manœuvre à un instant courant ;
- une vitesse de déplacement du véhicule au cours de la manœuvre en marche arrière ; et
- une position relative du capteur radar par rapport au bord arrière du véhicule.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé comprend :
- calcul, à partir de la durée de manœuvre et de la vitesse de déplacement, d’une distance de déplacement réalisée par le véhicule au cours de la manœuvre en marche arrière à compter de la détection dudit au moins un obstacle dans le cône de scrutation ;
la position courante étant estimée à partir de ladite distance de déplacement.
- calcul, à partir de la durée de manœuvre et de la vitesse de déplacement, d’une distance de déplacement réalisée par le véhicule au cours de la manœuvre en marche arrière à compter de la détection dudit au moins un obstacle dans le cône de scrutation ;
la position courante étant estimée à partir de ladite distance de déplacement.
Selon un mode de réalisation particulier, procédé comprend :
- réception d’une commande d’ouverture, tandis que le véhicule est à l’arrêt, pour réaliser un déplacement du volet arrière selon une trajectoire d’ouverture entre la position basse et la position haute ; et
- réception d’une commande d’ouverture, tandis que le véhicule est à l’arrêt, pour réaliser un déplacement du volet arrière selon une trajectoire d’ouverture entre la position basse et la position haute ; et
- blocage dudit déplacement sur détection, au moyen du capteur radar, d’au moins un obstacle sur le trajet d’ouverture du volet arrière.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un dispositif de détection d’obstacle destiné à équiper un véhicule comprenant un volet arrière apte à se déplacer entre une position basse et une position haute, le dispositif comprenant une mémoire associée à un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé de détection selon le premier aspect de la présente invention.
A noter que les différents modes de réalisation mentionnés ci-avant en relation avec le procédé de détection selon le premier aspect de l’invention ainsi que les avantages associés s’appliquent de façon analogue au dispositif de détection selon le deuxième aspect de l’invention.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile ou de type véhicule à moteur terrestre, comprenant un dispositif de détection selon le deuxième aspect de la présente invention. Ce véhicule peut par exemple être un véhicule autonome ou semi-autonome.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé de contrôle selon le premier aspect de la présente invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur. Autrement dit, les différentes étapes du procédé de contrôle sont déterminées par des instructions de programmes d’ordinateurs. Ce programme d’ordinateur est configuré pour être mis en œuvre dans un dispositif de détection du deuxième aspect de l’invention, ou plus généralement dans un ordinateur.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
Selon un cinquième aspect, la présente invention concerne un support d’enregistrement (ou support d’informations), lisible par le dispositif de détection selon le deuxième aspect ou plus généralement par un ordinateur (ou un processeur), sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé de détection selon le premier aspect de la présente invention.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon la présente invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description des exemples de réalisation particuliers et non limitatifs de la présente invention ci-après, en référence aux figures 1 à 9 annexées, sur lesquelles :
Un procédé de détection et un dispositif de détection pour véhicule vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1-9. Sauf indications contraires, les éléments communs ou analogues à plusieurs figures portent les mêmes signes de référence et présentent des caractéristiques identiques ou analogues, de sorte que ces éléments communs ne sont généralement pas à nouveau décrits par souci de simplicité.
Les termes « premier(s) » (ou première(s)), « deuxième(s) », etc.) sont utilisés dans ce document par convention arbitraire pour permettre d’identifier et de distinguer différents éléments (tels que des opérations, des valeurs seuils, etc.) mis en œuvre dans les modes de réalisation décrits ci-après.
Comme précédemment indiqué, l’invention vise notamment un procédé de détection d’obstacle pour un véhicule comprenant un volet arrière. Il peut s’agir d’un véhicule de type automobile ou autre, ou plus généralement d’un véhicule de type véhicule terrestre motorisé.
Il a été observé que les dispositifs de protection de type « anticollision du volet arrière » destinés à protéger les volets arrières lors d’une ouverture ne permettent pas de détecter des obstacles lorsqu’un véhicule est en train de réaliser une manœuvre en marche arrière. En effet, le détecteur d’obstacle de type radar risquerait de détecter un obstacle à l’arrière du véhicule, causant l’émission d’une alerte à destination du conducteur, alors même que l’obstacle est relativement éloigné de l’arrière du véhicule et ne constitue pas un risque de collision réel. Un tel dispositif de détection est donc inefficace lors de manœuvres en marche arrière pour prévenir contre les chocs dans la mesure où il risquerait de causer des nuisances pour le conducteur et induire ce dernier en erreur, ce qui le gênerait dans sa conduite.
Inversement, il a également été observé que les dispositifs de protection de type « anticollision en cours de manœuvre arrière » destinés à protéger un véhicule réalisant une manœuvre en marche arrière ne permettent pas de détecter efficacement des obstacles susceptibles d’entrer en collision avec un volet arrière du véhicule quand l’ouverture du volet arrière est activée. Les détecteurs d’obstacle de type ultrason se caractérisent en effet par une portée de détection relativement faible, ce qui n’est pas compatible avec la trajectoire de déplacement d’un volet arrière de voiture qui peut être relativement ample, ce qui nécessite la détection d’obstacles relativement éloignés de l’arrière du véhicule.
Traditionnellement, les deux fonctions de protection décrites ci-avant, à savoir de type « anticollision du volet arrière » et de type « anticollision en cours de manœuvre arrière », sont donc réalisées par des systèmes distincts mettant en œuvre des détecteurs d’obstacle (ou capteur) différents, à savoir des détecteurs de type radar et ultrasons respectivement. La présente invention propose en revanche de mettre en œuvre un dispositif de détection, comprenant un capteur (ou détecteur d’obstacle) de type radar, qui est configuré pour réaliser la fonction dite « anticollision en cours de manœuvre arrière ». Ce dispositif de détection peut en outre également être configuré pour réaliser l’autre fonction dite « anticollision du volet arrière ».
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, le procédé détection de l’invention comprend :
- détection d’au moins un obstacle dans un cône de scrutation du capteur radar tandis que le volet arrière est en position basse et que le véhicule réalise une manœuvre en marche arrière ;
- estimation d’une position courante dudit au moins un obstacle relativement à un bord arrière du véhicule tandis que le véhicule poursuit ladite manœuvre en marche arrière causant la sortie hors du cône de scrutation dudit au moins un obstacle ; et
- déclenchement d’une alerte lorsqu’une distance séparant la position courante estimée dudit au moins un obstacle et le bord arrière du véhicule est inférieure ou égale à une valeur seuil.
- détection d’au moins un obstacle dans un cône de scrutation du capteur radar tandis que le volet arrière est en position basse et que le véhicule réalise une manœuvre en marche arrière ;
- estimation d’une position courante dudit au moins un obstacle relativement à un bord arrière du véhicule tandis que le véhicule poursuit ladite manœuvre en marche arrière causant la sortie hors du cône de scrutation dudit au moins un obstacle ; et
- déclenchement d’une alerte lorsqu’une distance séparant la position courante estimée dudit au moins un obstacle et le bord arrière du véhicule est inférieure ou égale à une valeur seuil.
La illustre schématiquement un véhicule 2 embarquant un dispositif de détection 4 (appelé aussi ci-après « dispositif ») selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l’invention.
Le véhicule 2 est par exemple de type automobile. En variante, le véhicule 2 peut être par exemple un car, un bus, un camion, un véhicule utilitaire ou une motocyclette, ou plus généralement un véhicule de type véhicule terrestre motorisé. Le type et les caractéristiques du véhicule 2 peut être adaptées par l’homme du métier selon le cas.
Plus particulièrement, comme illustré en , le véhicule 2 comprend un volet arrière 6 apte à se déplacer entre une position basse (ou position fermée) P1 et une position haute (ou position ouverte) P2. Ce volet arrière 6 est par exemple un hayon de coffre, un volet de coffre ou une porte de coffre. Ce volet arrière 6 peut être ouvert en actionnant l’ouverture depuis la position basse P1 vers la position haute P2, ce qui permet d’accéder à habitacle arrière du véhicule 2.
On considère à titre d’exemple par la suite que le volet arrière 6 est motorisé, c’est-à-dire qu’il est configuré pour être entraîné par des moyens motorisés (ou moyens d’entraînement) de sorte à se déplacer entre la position basse P1 et la position haute P2 (par exemple par un mouvement de rotation MV1), et ainsi permettre l’ouverture et la fermeture du volet arrière 6 de façon automatisée L’ouverture de la position fermée P1 vers la position ouverte P2 est par exemple actionnable par des moyens de commande appropriés couplés aux moyens motorisés comme décrit plus en détail ci-après. Il est ainsi possible d’actionner l’ouverture pour que le volet arrière 6 s’ouvre (ou se ferme) automatiquement.
Le volet arrière 6 peut par exemple être un hayon de coffre (ou un volet de coffre) monté généralement pivotant selon un axe horizontal, ou encore une porte de coffre montée généralement pivotante selon un axe vertical.
On considère à titre d’exemple que le véhicule 2 comprend un bord arrière 12 ( ), appelé aussi « hors tout arrière » du véhicule, ce bord (ou contour périphérique, ou surface arrière) pouvant prendre diverses formes selon le cas considéré. A titre d’exemple, le bord arrière 12 est formé (au moins en partie) par un parechoc arrière du véhicule 2 ou une portion arrière de carrosserie.
Le dispositif de détection 4 comprend un capteur d’obstacle 8 de type radar, appelé aussi par la suite capteur radar, ce capteur étant positionné dans ou sur le volet arrière 6 pour détecter d’éventuels obstacles OB à l’arrière du véhicule 2. Comme décrit ci-après, ce capteur d’obstacle 8 met en œuvre une technologie de type radar pour détecter des obstacles OB à proximité du véhicule 2 lorsque ce dernier réalise une manœuvre en marche arrière, c’est-à-dire pour réaliser une fonction (ou un mode) dite « anticollision en cours de manœuvre arrière » et notée ci-après MD1. On considère dans les exemples qui suivent que cette fonction MD1 vise à éviter ou prévenir d’éventuelles collisions d’objets OB avec le bord arrière 12 du véhicule 2 tandis que le véhicule recule. Contrairement aux solutions traditionnelles pour ce type de fonction de détection d’obstacle, le capteur d’obstacle 8 n’est pas de type à ultrasons.
Comme illustré en et décrit ci-après dans un exemple particulier, le capteur d’obstacle 8 intégré dans le volet arrière 6 peut en outre être utilisé par le dispositif de détection 4 pour prévenir une éventuelle collision du volet arrière 6 avec un obstacle lors d’une ouverture dudit volet arrière. Cette fonction (ou mode) additionnelle dite « anticollision du volet arrière » est notée ci-après MD2.
Ainsi, le même capteur 8 peut avantageusement être utilisé pour mettre en œuvre les deux fonctions (ou modes) MD1 et MD2.
Comme illustré en figures 1 et 2, le dispositif de détection 4 comprend en outre une unité de contrôle 5 (appelée aussi module de contrôle ou unité de commande) couplée au capteur d’obstacle 8. Cette unité de contrôle 5 est configurée pour recevoir des données de capteur générées par le capteur d’obstacle 8, ces données étant représentatives de la présence d’un obstacle OB au voisinage du véhicule 2 (c’est-à-dire à l’arrière du véhicule dans le cas présent).
Plus particulièrement, l’unité de contrôle 5 comprend au moins un processeur 20 et une mémoire non volatile 22. L’unité de contrôle 5, et plus généralement le dispositif de détection 4, mettent en œuvre un processus (ou procédé) de détection comme décrit ci-après. A cet effet, l’unité de contrôle 5 peut comprendre un programme d’ordinateur PG1 stockée dans une mémoire non volatile de ladite unité (par exemple dans la mémoire 22 ou dans une mémoire distincte), ce programme d’ordinateur PG1 comprenant des instructions pour la mise en œuvre du procédé (ou processus) de détection comme décrit ci-après. Le processeur 20 est ainsi configuré pour exécuter notamment les instructions définies par le programme d’ordinateur PG1.
La mémoire non volatile 22 est également apte à stocker des données telles que des positions POS1 et POS2, comme décrit plus en détail ultérieurement.
Comme illustré en , l’unité de contrôle 5 est en outre couplée à des moyens d’alerte (ou module d’alerte) 30 configurés pour émettre une alerte AL1 sur commande de l’unité de contrôle 5. Par l’envoi par exemple d’une commande, l’unité de contrôle 5 peut ainsi déclencher une alerte AL1 pour prévenir un utilisateur d’un risque de collision du bord arrière 12 avec un obstacle OB (mode MD1).
L’unité de contrôle 5 peut par exemple prendre la forme d’un (ou comprendre un) calculateur, ou une combinaison de calculateurs. Un exemple de mise en œuvre du dispositif de détection 4 est décrit ultérieurement.
Comme précédemment indiqué, on considère dans les exemples qui suivent que le volet arrière 6 est motorisé de sorte à pouvoir être déplacé entre les positions basse P1 et haute P2 de façon automatisée. A cet effet, le véhicule 2 embarque des moyens motorisés (ou moyens d’entraînement) 32 aptes à entraîner en mouvement (rotation) le volet arrière 6 entre les positions P1 à P2, notamment pour causer l’ouverture – notée MV1 – du volet arrière 6 ( ). L’unité de contrôle 5 peut ainsi être configurée pour coopérer avec (ou commander) les moyens motorisés 32 pour contrôler le mouvement MV1 et ainsi causer l’ouverture ou le blocage du volet arrière 6. Des variantes sont toutefois possibles dans lequel le volet arrière 6 n’est pas motorisé.
Comme indiqué ci-avant, le dispositif de détection 4 est configuré pour mettre en œuvre un processus de détection. Ce processus est à présent décrit conjointement aux figures 1-6 selon des modes de réalisation particuliers.
On suppose à titre d’exemple que le véhicule 2 réalise une manœuvre en marche arrière (appelée aussi manœuvre de marche arrière ou marche arrière) notée MV2 ( ). Cette manœuvre MV2 est par exemple pilotée manuellement par un conducteur. Le dispositif de détection 4 opère selon le mode MD1 pour détecter la présence d’au moins un éventuel obstacle – noté par la suite OB1 – tandis que la manœuvre en marche arrière MV2 est en cours.
Au cours d’une première opération, le dispositif de détection 4 détecte au moins un obstacle OB1 dans un cône de scrutation 10 du capteur radar 8 tandis que le volet arrière 6 est en position basse P1 et que le véhicule 2 réalise la manœuvre en marche arrière MV2. Comme le comprend l’homme du métier, le capteur radar 8 se caractérise par un cône (ou spectre) de scrutation 10, région dans laquelle il est apte à détecter la présence d’un éventuel objet ou obstacle. Dans le cas présent, ce cône de scrutation 10 est dirigé de sorte à pouvoir détecter d’éventuels obstacles OB1 à l’arrière du véhicule 2, en particulier au niveau du sol. Le fonctionnement d’un capteur radar étant connu en soi, il ne sera pas décrit en détail par souci de simplicité.
On suppose par la suite qu’un seul obstacle OB1 est détecté bien que l’invention s’applique de la même manière à la détection d’une pluralité d’obstacles OB1. La configuration en termes notamment de forme, dimensions, position de cet obstacle OB1 peut varier selon le cas.
Selon un exemple particulier, l’obstacle OB1 est détecté par le capteur radar 8 dans une région basse (ou inférieure) du cône de scrutation 10. L’obstacle OB1 est par exemple un obstacle positionné au sol, ou au voisinage du sol sur lequel se trouve le véhicule 2 (par exemple un obstacle se trouvant à une distance H du sol inférieur à une valeur seuil).
Selon un exemple particulier, au cours de la première opération, l’obstacle OB1 est détecté par le dispositif 4 sans causer d’alerte AL1 de détection d’obstacle. Autrement dit, aucune alerte AL1 n’est émise à l’attention du conducteur en réponse à la détection de l’obstacle OB1. Ceci s’explique par le fait que l’on considère que cet obstacle OB1 se trouve à une distance relativement éloignée du bord arrière 12 et ne constitue donc pas à ce stade de la manœuvre en marche arrière MV2 un risque de collision.
Selon un exemple particulier, l’unité de contrôle 5 enregistre (ou mémorise) une position initiale POS1 de l’obstacle OB1 détecté au moyen du capteur radar 8. Cette position initiale POS1 peut être définie de diverses manières selon le cas, par exemple sous la forme de coordonnées spatiales selon un référentiel spatial approprié. Cette position initiale POS1 peut être enregistrée dans une mémoire locale de l’unité de contrôle 5 (par exemple la mémoire non volatile 22 ou une mémoire volatile non représentée).
Au cours d’une deuxième opération ( ), le dispositif de détection 4 estime la position courante de l’obstacle OB1 relativement au bord arrière 12 tandis que le véhicule 2 poursuit la manœuvre en marche arrière MV2, cette manœuvre causant la sortie hors du cône de scrutation 10 de l’obstacle OB1. Cette estimation permet d’évaluer (ou suivre) au cours du temps la position théorique POS1 de l’obstacle OB1 alors même que ce dernier a quitté le cône de scrutation 10 et n’est donc plus détectable par le capteur 8. La position courante POS1 de l’obstacle OB1 est par exemple définie par une distance DS1 ( ) séparant le bord arrière 12 du véhicule et l’obstacle OB1 au cours du temps. Plus cette distance DS1 est faible, plus le risque de collision est important.
En effet, du fait de la forme du cône de scrutation 10 (s’étendant ou divergeant depuis un point d’origine du capteur 8) qui est inhérente à la technologie radar, lorsque l’obstacle OB1 se rapproche relativement au bord arrière 12 du véhicule 2, il quitte la zone de détection 10 du capteur 8 et n’est donc plus détectable par le capteur 8. Bien que cet obstacle OB1 ne soit plus visible pour le capteur radar 8, le dispositif 4 est capable d’estimer la position courante de l’obstacle OB1 au cours du temps, et donc le rapprochement relatif de l’obstacle OB1 par rapport au bord arrière 12. Cette estimation peut être réalisée par exemple en temps réel afin de suivre précisément la position de l’obstacle OB1 tandis que le véhicule 2 recule.
Selon un exemple particulier, au cours de la deuxième opération, le dispositif 4 détermine une durée de manœuvre DR1 ( ) s’écoulant dans le temps à compter de la détection de l’obstacle OB1 dans le cône de scrutation au cours de la première opération. On suppose à titre d’exemple que l’obstacle OB1 est détecté à un instant initial t1 au cours de la première opération, puis que le dispositif 4 mesure la durée de manœuvre DR1 qui s’écoule au cours du temps depuis cet instant initial t1. Le dispositif de détection 4 (et plus particulièrement son unité de contrôle 5) peut alors réaliser l’estimation mentionnée ci-dessus de la position courante de l’obstacle OB1 à partir d’au moins les informations suivantes : la durée de manœuvre DR1 à un instant courant ; une vitesse de déplacement V1 du véhicule 2 au cours de la manœuvre en marche arrière MV2 ; et une position relative POS2 du capteur radar 8 par rapport au bord arrière 12 du véhicule. Le dispositif 4 peut ainsi suivre la position courante de l’obstacle à partir d’informations monitorées en temps réel (DR1, V1), de la position relative POS2 du capteur radar 8 (information prédéfinie) et de la position initiale POS1 de l’obstacle telle que déterminée au cours de la première opération.
Comme illustré en , la position relative POS2 est par exemple définie par une distance (ou écart) entre le capteur radar 8 et le bord arrière 12 du véhicule 2 (par exemple selon un axe longitudinal du véhicule). Cette distance est fixe dans le temps. La position relative POS2 est par exemple définie par des coordonnées spatiales du bord arrière 12. Cette information prédéfinie POS2 peut être enregistrée par exemple dans la mémoire non volatile 22 ( ) que l’unité de contrôle 5 consulte en temps utile pour récupérer l’information POS2.
Par ailleurs, le dispositif de contrôle 2 peut déterminer selon une quelconque manière appropriée la vitesse V1 du véhicule 2 au cours de sa manœuvre en marche arrière MV2, par exemple en coopérant avec un calculateur ou capteur du véhicule 2 pour récupérer des données de vitesse représentatives de la vitesse V1 au cours du temps.
Selon un exemple particulier, au cours de la deuxième opération, le dispositif 4 calcule, à partir de la durée de manœuvre DR1 et de la vitesse de déplacement V1, une distance de déplacement réalisée par le véhicule 2 au cours de la manœuvre en marche arrière MV2 à compter de l’instant initial t1, c’est-à-dire à compter de la détection initiale de l’obstacle OB1 dans le cône de scrutation 10. Au cours de la deuxième opération, le dispositif de détection 2 estime alors la position courante de l’obstacle OB1 à partir de cette distance de déplacement. Il est ainsi possible pour le dispositif 4 de calculer en temps réel la distance parcourue en marche arrière et d’en déduire la position relative POS1 de l’obstacle OB1 par rapport au bord arrière 12 du véhicule en prenant compte la position relative POS2 du capteur 8 et la position initiale POS1 de l’obstacle OB1.
Au cours d’une troisième opération, le dispositif de détection 4 déclenche une alerte AL1 lorsque (sur détection que) la distance DS1 séparant la position courante estimée POS1 de l’obstacle OB1 et le bord arrière 12 du véhicule 2 est inférieure ou égale à une valeur seuil VL1 ( ). La valeur seuil VL1 peut être adaptée selon le cas par l’homme du métier (par exemple, VL1 = 0,3 mètre).
L’alerte AL1 permet de prévenir un utilisateur (par exemple le conducteur) du risque de collision du bord arrière 12 du véhicule avec un obstacle OB1 alors que la manœuvre en marche arrière MV2 est en cours. Pour ce faire, l’unité de contrôle 5 peut envoyer par exemple une commande de déclenchement aux moyens d’alerte 30 ( ) afin de causer l’émission de l’alerte AL1.
L’alerte AL1 ainsi déclenchée peut se présenter sous différentes formes. Elle peut par exemple comprendre au moins l’une parmi : une alerte visuelle affichée sur un dispositif d’affichage du véhicule 2 (par exemple un dispositif d’affichage embarqué dans le véhicule 2, tel qu’un tableau de bord ou autre) ; et une alerte sonore émise dans l’habitacle du véhicule 2 (par exemple sous la forme d’un « bip » ou d’une sirène).
L’invention permet donc avantageusement de détecter la présence d’un obstacle à l’arrière du véhicule lors d’une manœuvre en marche arrière du véhicule et ainsi de prévenir si nécessaire un utilisateur d’un risque de collision. Cette détection est réalisée au moyen d’un capteur d’obstacle de type radar, ce qui permet de s’affranchir de l’utilisation traditionnelle de capteurs à ultrasons. Plus particulièrement, le dispositif de détection opère selon le premier mode MD1 décrit ci-avant pour détecter à l’aide du capteur radar un obstacle constituant un risque de collision. Aussi, il n’est plus nécessaire d’installer une pluralité de capteurs à ultrasons en périphérie du véhicule pour protéger le véhicule des obstacles (notamment au sol) lors de manœuvres en marche arrière, ce qui permet de limiter la complexité de fabrication du véhicule et donc de réduire les coûts en terme notamment économique et de temps de production.
Selon un exemple particulier, il est possible de configurer le dispositif de détection de l’invention de sorte à ce qu’il puisse également opérer selon un deuxième mode MD2 comme indiqué ci-avant, de sorte à détecter d’éventuels obstacles OB sur le trajet du volet arrière 6 lorsqu’une ouverture dudit volet arrière est activée. Il est ainsi possible de configurer le dispositif de détection 4 de sorte à ce qu’il commute entre le premier mode MD1 (détection d’obstacles au cours de manœuvres en marche arrière) et le deuxième mode MD2 (détections d’obstacle au cours d’une ouverture du volet arrière). Une mise en œuvre du procédé de détection selon ce deuxième mode MD2 est décrit selon un exemple particulier ci-dessous.
Comme illustré en , le dispositif de détection 4 peut être configuré pour opérer aussi selon le mode MD2 dit « anticollision du volet arrière ». Dans cet exemple, le dispositif 4 reçoit une commande d’ouverture (déclenchée par exemple par un utilisateur), tandis que le véhicule 2 est à l’arrêt, pour réaliser un déplacement MV1 du volet arrière 6 selon une trajectoire d’ouverture entre la position basse P1 et la position haute P2. Le dispositif 4 bloque alors le déplacement MV1 sur détection, au moyen du capteur radar 8, d’au moins un obstacle – noté ici OB2 – sur le trajet d’ouverture du volet arrière 6. Pour ce faire, le dispositif 4 envoie par exemple aux moyens d’entrainement 32 une commande pour suspendre (ou bloquer) le mouvement d’ouverture MV1.
Ainsi, si aucun obstacle OB2 n’est détecté à proximité par le capteur radar 8, le volet arrière 6 peut être ouvert jusqu’à atteindre sa position haute P2. Si en revanche un obstacle OB2 est détecté, le mouvement d’ouverture MV1 est interrompu. Cela permet d’éviter des collisions du volet arrière 6 avec des obstacles environnants lorsque l’ouverture du volet arrière est commandée tandis que le véhicule est stationnaire (par exemple par une commande à distance via une télécommande du véhicule, smartphone, montre connectée, etc.).
De cette manière, le capteur radar 8 peut avantageusement être utilisé à la fois pour les fonctions de collision MD1 et MD2.
La illustre schématiquement un dispositif de détection 4 destiné à équiper un véhicule, tel que le véhicule 2 comme précédemment décrit en référence aux figures 1-7, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le dispositif de détection 4 correspond par exemple à un dispositif embarqué dans le véhicule 2, par exemple un calculateur.
Le dispositif de détection 4 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations du processus de détection tel que précédemment décrit en regard des figures 1-7 et/ou des étapes du procédé décrit ci-après en regard de la . Des exemples d’un tel dispositif de détection comprennent, sans y être limités, un équipement électronique embarqué tel qu’un ordinateur de bord d’un véhicule, un calculateur électronique tel qu’une UCE (« Unité de Commande Electronique »), un téléphone intelligent (de l’anglais « smartphone »), une tablette, un ordinateur portable. Les éléments du dispositif détection 4, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif de détection 4 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.
Le dispositif de détection 4 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 40 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé (ou du processus) de détection et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif de détection 4. Le processeur 40 (correspondant par exemple au processeur 20 de la ) peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif de détection 4 comprend en outre au moins une mémoire 41 correspondant par exemple à une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur 40 est par exemple stocké sur la mémoire 41. La mémoire 41 peut constituer un support d’informations selon un mode de réalisation particulier en ce qu’elle comprend un programme d’ordinateur (par exemple PG1 en ) comportant des instructions pour la réalisation des étapes du procédé (ou du processus) de détection de l’invention.
Selon différents exemples de réalisation particuliers et non limitatifs, le dispositif de détection 4 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires et/ou avec des dispositifs de communication, par exemple une TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit » ou en français « Unité de Contrôle Télématique »), par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif de détection 4 comprend un bloc 42 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le « cloud », ou le véhicule 2 lorsque le dispositif de détection 4 correspond à un téléphone intelligent ou une tablette par exemple. Les éléments d’interface du bloc 42 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes :
- interface radiofréquence RF, par exemple de type Wi-Fi® (selon IEEE 802.11), par exemple dans les bandes de fréquence à 2,4 ou 5 GHz, ou de type Bluetooth® (selon IEEE 802.15.1), dans la bande de fréquence à 2,4 GHz, ou de type Sigfox utilisant une technologie radio UBN (de l’anglais Ultra Narrow Band, en français bande ultra étroite), ou LoRa dans la bande de fréquence 868 MHz, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) ;
- interface USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou « Bus Universel en Série » en français) ;
- interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français).
Selon un autre exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif de détection 4 comprend une interface de communication 43 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres calculateurs du système embarqué ou des capteurs embarqués tel que le capteur d’obstacle 8) via un canal de communication 45. L’interface de communication 43 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 45. L’interface de communication 43 correspond par exemple à un réseau filaire de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (standardisé par la norme ISO 17458), Ethernet (standardisé par la norme ISO/IEC 802-3) ou LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).
Le dispositif de détection 4 est par exemple couplé au capteur d’obstacle 8 et/ou aux moyens d’alerte 30, et le cas échéant aux moyens motorisés 32, via le bloc 42 d’éléments d’interface ou de l’interface de communication 43.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif de détection 4 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage, tactile ou non, un ou des haut-parleurs et/ou d’autres périphériques (système de projection) via des interfaces de sortie respectives. Selon une variante, l’un ou l’autre des dispositifs externes est intégré au dispositif de détection 4.
La illustre un diagramme des différentes étapes d’un procédé de détection d’un véhicule, par exemple du véhicule 2 comme précédemment décrit (figures 1-8). Le procédé est par exemple mis en œuvre par le dispositif de détection 4 précédemment décrit, ce dispositif pouvant être embarqué dans le véhicule 2.
Dans une première étape 51, au moins un obstacle OB1 est détecté dans un cône de scrutation 10 du capteur radar 8 tandis que le volet arrière 6 est en position basse P1 et que le véhicule 2 réalise une manœuvre en marche arrière MV2.
Dans une deuxième étape 52, une position courante dudit au moins un obstacle OB1 est relativement à un bord arrière 12 du véhicule 2 est estimée tandis que le véhicule poursuit ladite manœuvre en marche arrière MV2 causant la sortie hors du cône de scrutation 10 dudit au moins un obstacle OB1.
Dans une troisième étape 53, une alerte est déclenchée lorsqu’une distance DS1 séparant la position courante estimée dudit au moins un obstacle OB1 et le bord arrière 12 du véhicule 2 est inférieure ou égale à une valeur seuil VL1.
Selon des variantes de réalisation, les variantes et exemples des opérations décrits ci-avant en relation avec les figures 1-7 s’appliquent aux étapes du procédé de détection de la .
Un homme du métier comprendra que les modes de réalisation et variantes décrits ci-avant ne constituent que des exemples non limitatifs de mise en œuvre de l’invention. En particulier, l’homme du métier pourra envisager une quelconque adaptation ou combinaison des modes de réalisation et variantes décrits ci-avant, afin de répondre à un besoin bien particulier.
La présente invention ne se limite donc pas aux exemples de réalisation décrits ci-avant mais s’étend notamment à un procédé de détection qui inclurait des étapes secondaires sans pour cela sortir de la portée de la présente invention conformément aux revendications qui suivent. Il en serait de même d’un dispositif configuré pour la mise en œuvre d’un tel procédé.
La présente invention concerne également un véhicule, par exemple automobile ou plus généralement un véhicule à moteur terrestre, comprenant le dispositif de détection 4 décrit en référence aux figures 1-7.
Claims (9)
- Procédé de détection d’obstacle pour un véhicule (2) comprenant un volet arrière (6) apte à se déplacer entre une position basse (P1) et une position haute (P2), ledit procédé étant mis en œuvre par un dispositif de détection (4) comprenant un capteur radar (8), ledit procédé comprenant :
- détection (51) d’au moins un obstacle (OB1) dans un cône de scrutation (10) du capteur radar tandis que le volet arrière (6) est en position basse (P1) et que le véhicule réalise une manœuvre en marche arrière (MV2) ;
- estimation (52) d’une position courante dudit au moins un obstacle (OB1) relativement à un bord arrière (12) du véhicule tandis que le véhicule poursuit ladite manœuvre en marche arrière causant la sortie hors du cône de scrutation (10) dudit au moins un obstacle (OB1) ; et
- déclenchement (53) d’une alerte (AL1) lorsqu’une distance (DS1) séparant la position courante estimée dudit au moins un obstacle et le bord arrière (12) du véhicule est inférieure ou égale à une valeur seuil (VL1). - Procédé selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un obstacle (OB1) est détecté dans une région basse du cône de scrutation (10).
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit au moins un obstacle (OB1) est détecté sans causer d’alerte de détection d’obstacle.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la détection dudit au moins un obstacle (OB1) comprend :
- enregistrement d’une position initiale (POS1) à laquelle se trouve ledit au moins un obstacle (OB1) dans le cône de scrutation relativement au bord arrière du véhicule (12). - Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le procédé comprend :
- détermination d’une durée de manœuvre (DR1) s’écoulant à compter de la détection dudit au moins un obstacle dans le cône de scrutation (10) ;
la position courante étant estimée à partir d’au moins les éléments suivants :
- la durée de manœuvre (DR1) à un instant courant ;
- une vitesse de déplacement (V1) du véhicule (2) au cours de la manœuvre en marche arrière (MV2) ; et
- une position relative (POS2) du capteur radar (8) par rapport au bord arrière (12) du véhicule. - Procédé selon la revendication 5, dans lequel le procédé comprend :
- calcul, à partir de la durée de manœuvre (DR1) et de la vitesse de déplacement (V1), d’une distance de déplacement réalisée par le véhicule (2) au cours de la manœuvre en marche arrière (MV2) à compter de la détection dudit au moins un obstacle (OB1) dans le cône de scrutation (10) ;
la position courante étant estimée à partir de ladite distance de déplacement. - Programme d’ordinateur (PG1) comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur (20 ; 40).
- Dispositif de détection d’obstacle destiné à équiper un véhicule comprenant un volet arrière (6) apte à se déplacer entre une position basse (P1) et une position haute (P2), ledit dispositif comprenant une mémoire (41) associée à au moins un processeur (20 ; 40) configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.
- Véhicule (2) comprenant le dispositif de détection (4) selon la revendication 8.
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| WO2005033735A1 (fr) * | 2003-10-04 | 2005-04-14 | Valeo Schalter & Sensoren Gmbh | Procede et dispositif de determination de distance permettant de determiner la distance projetee entre un dispositif de mesure de distance et un obstacle |
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2023
- 2023-07-27 WO PCT/FR2023/051188 patent/WO2024047298A1/fr unknown
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