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EP1067499A1 - Dispositif embarqué d'assistance au changement de voie pour véhicule - Google Patents

Dispositif embarqué d'assistance au changement de voie pour véhicule Download PDF

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Publication number
EP1067499A1
EP1067499A1 EP00401797A EP00401797A EP1067499A1 EP 1067499 A1 EP1067499 A1 EP 1067499A1 EP 00401797 A EP00401797 A EP 00401797A EP 00401797 A EP00401797 A EP 00401797A EP 1067499 A1 EP1067499 A1 EP 1067499A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
danger
level
computer
zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00401797A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Bertrand Perrin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SA
Original Assignee
Renault SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SA filed Critical Renault SA
Publication of EP1067499A1 publication Critical patent/EP1067499A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/167Driving aids for lane monitoring, lane changing, e.g. blind spot detection
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/166Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Definitions

  • the invention relates to a device for assisting with movement control of a motor vehicle.
  • the invention relates more particularly to a device assistance in controlling the movement of a vehicle automobile, in particular with a view to changing maneuvers track, of the type comprising sensors capable of inform a computer about the presence and speed of a second vehicle, as well as the distance between the first vehicle of the second vehicle, the second vehicle being animated a speed relative to the first vehicle, of the type comprising interface means to assist the driver of the first vehicle, during a change of channel, using data from the computer.
  • the driver of the first vehicle who wishes to change taxiway to head towards a taxiway adjacent, left or right of the first vehicle, is likely to cause an accident if he undertakes the maneuver lane change while a second vehicle is near from him on the adjacent lane, or when a second vehicle quickly approaches the first vehicle on the track adjacent.
  • an audible signal is heard when a vehicle is detected in the blind spot area.
  • a light signal warns the driver. This signal is placed either in a rear view mirror or on the control panel. on board the vehicle. Depending on the case, the audible signal is activated when the driver puts on his turn signal, or when the steering wheel indicates to the system that a lane change will be made.
  • document CA-A-2.120.638 provides warn the driver when a vehicle is behind him in the adjacent lane. The driver then knows that a vehicle is near him, but he is never informed about the distance and speed of this vehicle. It is up to him to assess the risk incurred by a possible change maneuver of track.
  • the object of the invention is to propose a device which solves this problem by telling the driver a danger level of the lane change maneuver circulation.
  • the invention provides a device of the type described above, characterized in that the computer calculates a time interval between the second vehicle and the first vehicle, by calculating the distance quotient separating the two vehicles by the relative speed of the second vehicle then in that depending on the time interval calculated, the calculator determines a danger level of the lane change maneuver and in that the means indicate this level of danger to the driver.
  • FIG. 1 a on-board assistance device for a motor vehicle produced in accordance with the invention.
  • the on-board assistance device includes sensors 11, 12, 13 which transmit data to a calculator 14.
  • the calculator 14 analyzes the data and determines a level of danger ND which is indicated in conductor by interface means 15, 16, 17.
  • Sensors include a left area sensor 11, a straight area sensor 12 and a speed sensor 13.
  • FIG. 2 shows a first vehicle 10 equipped with an on-board assistance device according to the invention and a second vehicle 20.
  • the second vehicle 20 is located in a monitored area by an area sensor. As an example we placed the second vehicle 20 in the left lane of the middle lane in which the first vehicle 10 travels in the monitored area by the left zone sensor 11, but the second vehicle 20 may alternatively be located in the lane to the right of that of the first vehicle 10.
  • the first vehicle 10 has a first speed V 1 .
  • the second vehicle 20 has a second speed V 2 .
  • the two vehicles are separated by a distance D.
  • the speed sensor 13 measures the speed V 1 of the vehicle 10.
  • the left 11 and right 12 zone sensors monitor areas on the rear sides, respectively left and right, of the first vehicle 10.
  • the left zone sensor 11 is capable of detecting the presence of a second vehicle 20, of measuring its speed V 2 and of measuring the distance D which separates the two vehicles.
  • the left area sensor 11 monitors an extended area Z e which includes the blind spot area of the driver's field of vision on the left side of the first vehicle 10 as well as a more distant area.
  • the extended zone Z e scans the adjacent traffic lane situated to the left of the first vehicle 10 so as to be able to detect any vehicle present on this lane over a length for example equal to ninety meters.
  • the right-hand area sensor 12 monitors a reduced area Z r constituted by the blind spot area of the driver's field of vision on the right side of the first vehicle 10.
  • the area sensor right 12 can only detect the presence of a vehicle.
  • the blind spot areas of the field of vision of the conductor correspond to areas located towards the rear of the first vehicle 10, on the right and left sides, that the driver cannot observe nor in his central rear view mirror inside, nor in an exterior side mirror of the type classic.
  • the computer 14 analyzes the data supplied by the left-hand area sensor 11 and by the speed sensor 13. If the presence of a second vehicle 20 has been detected, it calculates the relative speed V r of the second vehicle 20 relative to the first vehicle 10 by performing the quotient of the speed V 2 of the second vehicle 20 by the speed V 1 of the first vehicle 10, or the difference between these two speeds. It then calculates a time interval lT cal by taking the quotient of the distance D by the relative speed V r , D being the distance which separates the two vehicles and which is measured by the left zone sensor 11.
  • the computer 14 has in memory time interval values, for example a critical value lT cry and a security value IT sec , representing danger thresholds for a lane change maneuver.
  • the computer 14 compares the calculated time interval lT cal with the critical value lT cry and the safety value IT sec to determine the danger level ND of a lane change maneuver.
  • the computer 14 determines a minimum danger level ND min which signals that the lane change maneuver presents a minimal risk. That is to say that the second vehicle 20 is sufficiently distant or else has a speed V 2 and / or a relative speed sufficiently low to allow the driver to carry out a lane change in complete safety, the risks being negligible.
  • the computer 14 determines an intermediate danger level ND int which signals that the lane change maneuver has a intermediate risk. That is to say that the distance separating the two vehicles, or the speed of the second vehicle 20, is such that a lane change maneuver can be undertaken by the driver although this maneuver presents significant risks.
  • the computer 14 determines a maximum danger level ND max which signals that the lane change maneuver presents a maximum risk. That is to say that the second vehicle 20 is too close or else has a speed V 2 too high to allow the driver to make a lane change without running very significant risks.
  • the computer 14 analyzes the data supplied by the right-hand area sensor 12 which monitors the reduced area Z r . As soon as a second vehicle 20 has been detected in this zone, the computer directly determines the maximum danger level ND max . Indeed, the second vehicle 20 is located in the right blind spot area of the first vehicle 10. Undertaking a lane change maneuver in this situation presents very significant risks.
  • the ND danger level is then indicated in the conductor by the interface means 15, 16, 17.
  • These means interface are for example a left display device 15, a straight display device 16 and a audio signal 17.
  • ND max a maximum danger level ND max has been determined for one side of the first vehicle 10
  • the computer detects that the driver intends to change lanes on this side, for example if the driver has activated his flashing change of direction light
  • the sound signaling device 17 then emits an audible signal intended to warn the driver that he is undertaking a dangerous maneuver.
  • the calculator can use several methods at the same time to detect that the driver intends to change way.
  • the computer can in particular detect a displacement abrupt lateral from the angle of rotation of the steering wheel and / or from the position of the vehicle relative to a line white, indicating that the driver intends to to change of way.
  • FIG. 3 shows an example of a device left display 15 mounted on the left mirror 18 of the first vehicle 10.
  • the left display device 15 consists of three superimposed indicator lights, each one in one color different, for example red, orange and green. It indicates the ND hazard level for the left side of the first vehicle 10 with a different color for each of the three levels of danger ND.
  • the left display device 15 thus causes the green indicator light to come on.
  • the left display device 15 thus causes the orange indicator light to come on.
  • the left display device 15 thus causes the red indicator light to come on.
  • FIG. 4 shows an example of a device right display 16 mounted on the right mirror 19 of the first vehicle 10.
  • the right display device 16 consists of a single indicator light, for example of red color. It indicates the maximum danger level ND max for the right side of the first vehicle 10 by lighting the red warning light.
  • the diagram in Figure 5 illustrates an example of time interval values representing thresholds of danger for a lane change maneuver.
  • the values of the relative speed V r of the second vehicle 20 relative to the first vehicle 10 are reported in kilometers per hour.
  • Each point in the diagram is characterized by a distance / relative speed D / V r pair. Any point in the diagram therefore represents a time interval value if we perform the quotient of its ordinate by its abscissa.
  • a straight line in the diagram is characterized by its slope, that is to say by a constant time interval value.
  • the upper curve C sec represents the security value IT sec of the time intervals.
  • the lower curve C cri represents the critical value lT cri of the time intervals.
  • the upper curve C sec consists of a straight line between the point of origin P o and an upper point P sec , and a half-line whose origin is the upper point P sec .
  • the slope of the half-line is greater than the slope of the line segment. Consequently, the security value IT sec of the half-line is greater than the security value IT sec of the line segment.
  • the point of origin P o in the example proposed, has the ordinate value five meters and the abscissa value zero, that is to say that at this point the two vehicles are traveling at the same speed and are separated by a distance D of five meters. This is an example of the safety distance that both vehicles must keep when traveling at the same speed.
  • the lower curve C cri has a general shape similar to the upper curve C sec .
  • the lower curve C cri comprises a straight line between the point of origin P o and a lower point P cri , and a half-line which originates from the lower point P cri .
  • a first upper zone Z min comprises the upper curve C sec and all the points of the diagram located above the upper curve C sec .
  • the upper zone Z min represents the time interval values allowing a safe lane change maneuver. This zone therefore corresponds to the minimum danger level ND min .
  • a second intermediate zone Z int includes all the points of the diagram located between the upper curve C sec and the lower curve C cri .
  • the Zinc intermediate zone represents the time interval values for which a lane change maneuver presents significant risks. This zone therefore corresponds to the intermediate danger level ND int .
  • a third lower zone Z max includes all the points of the diagram located below the lower curve C cri .
  • the lower zone Z max represents the time interval values for which a lane change maneuver presents very significant risks. This zone therefore corresponds to the maximum danger level ND max .
  • the computer 14 When the computer 14 has calculated a time interval value lT cal , it determines in which zone of the diagram this value is located to define the danger level ND of a lane change maneuver.
  • the configuration of the upper curve C sec and of the lower curve C cry into two parts with different slopes makes it possible to have two separate critical values lT cry and two separate security values IT sec , for example to differentiate between situations or the vehicles are separated by a distance D less than or more than ten meters.
  • the on-board assistance device works differently from left side and right side. This characteristic is explained by the fact that the driving rules require vehicles automobiles drive on one side of the roadway.
  • the first vehicle 10 is intended to circulate in a country in which the vehicles drive on the left side of the road, it is then advisable to reverse the on-board assistance device so as to monitor an extended zone Z e on the side first vehicle right 10.
  • Differentiating the operating principle of left and right interface means allows the driver to well realize that the dimensions of the detected area and the information provided on the left is different from that detected on the right.
  • the purpose of this differentiation is to him intuitively understand that, on the right side, the system only covers the blind spot and does not provide detection "Distant”.
  • the on-board assistance device it is possible to monitor an extended zone Z e on each side of the first vehicle 10.
  • the structure of the left 15 and right 16 display devices is similar so as to indicate one of the three possible ND danger levels.
  • the left zone 11 and right zone 12 sensors are radars. But it is possible to replace radars with cameras. In this case, the images filmed by the cameras are analyzed in order to detect the presence of the second vehicle 20 and in order to determine its speed V 2 as well as the distance separating the second vehicle 20 from the first vehicle 10.
  • the zone sensors left 11 and right 12 are ultrasonic sensors or a other known means of detection.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

L'invention propose un dispositif embarqué d'assistance au contrôle des déplacements d'un premier véhicule (10) automobile caractérisé en ce que le calculateur calcule un intervalle de temps entre le second véhicule (20) et le premier véhicule (10), en effectuant le quotient de la distance (D) séparant les deux véhicules par la vitesse relative du second véhicule (20) puis en ce que, en fonction de l'intervalle de temps calculé, le calculateur détermine un niveau de danger de la manoeuvre de changement de voie et en ce que les moyens d'interface indiquent ce niveau de danger au conducteur. <IMAGE>

Description

L'invention concerne un dispositif d'assistance au contrôle des déplacements d'un véhicule automobile.
L'invention concerne plus particulièrement un dispositif d'assistance au contrôle des déplacements d'un véhicule automobile, notamment en vue d'une manoeuvre de changement de voie, du type comportant des capteurs susceptibles de renseigner un calculateur sur la présence et la vitesse d'un second véhicule, ainsi que sur la distance qui sépare le premier véhicule du second véhicule, le second véhicule étant animé d'une vitesse relative par rapport au premier véhicule, du type comportant des moyens d'interface pour assister le conducteur du premier véhicule, lors d'une manoeuvre de changement de voie, en exploitant des données issues du calculateur.
Le conducteur du premier véhicule qui désire changer de voie de circulation pour se diriger vers une voie de circulation adjacente, à gauche ou à droite du premier véhicule, est susceptible de causer un accident s'il entreprend la manoeuvre de changement de voie alors qu'un second véhicule est proche de lui sur la voie adjacente, ou bien lorsqu'un second véhicule se rapproche rapidement du premier véhicule sur la voie adjacente.
Plusieurs documents proposent un système d'aide au changement de voie parmi lesquels on trouve des systèmes de surveillance de la zone d'angle mort du champ de vision du conducteur.
Dans ces systèmes, un signal audible se fait entendre lorsqu'un véhicule est détecté dans la zone d'angle mort. En plus du signal sonore, un signal lumineux avertit le conducteur. Ce signal est placé soit dans un rétroviseur, soit au tableau de bord du véhicule. Selon les cas, le signal sonore est activé lorsque le conducteur met son clignotant, ou lorsque le volant indique au système qu'un changement de voie va être effectué.
On trouve parmi ces documents, un système qui, en cas de danger, ramène le levier de commande du changement d'état du feu clignotant de changement de direction en position neutre, alors que le conducteur l'avait activé pour changer de voie.
On trouve également des documents relatifs à l'aide au dépassement traitant de systèmes qui, en plus de surveiller la zone d'angle mort, surveillent une zone arrière éloignée du véhicule, voire une zone à l'avant du véhicule.
Dans tous les cas, l'information fournie au conducteur du véhicule ne semble pas suffisamment pertinente. En effet, il n'y a jamais de traitement progressif de l'information.
Par exemple, le document CA-A-2.120.638 prévoit d'avertir le conducteur lorsqu'un véhicule se trouve derrière lui dans la voie de circulation adjacente. Le conducteur sait alors qu'un véhicule est près de lui, mais il n'est jamais renseigné sur la distance et la vitesse de ce véhicule. C'est à lui d'évaluer le risque encouru par une éventuelle manoeuvre de changement de voie.
L'invention a pour but de proposer un dispositif qui permet de résoudre ce problème en indiquant au conducteur un niveau de danger de la manoeuvre de changement de voie de circulation.
Dans ce but, l'invention propose un dispositif du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le calculateur calcule un intervalle de temps entre le second véhicule et le premier véhicule, en effectuant le quotient de la distance séparant les deux véhicules par la vitesse relative du second véhicule puis en ce que, en fonction de l'intervalle de temps calculé, le calculateur détermine un niveau de danger de la manoeuvre de changement de voie et en ce que les moyens d'interface indiquent ce niveau de danger au conducteur.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
  • pour déterminer le niveau de danger, le calculateur compare l'intervalle de temps calculé à des valeurs représentant des seuils prédéterminés de danger pour une manoeuvre de changement de voie ;
  • le calculateur compare l'intervalle de temps calculé à une valeur critique et à une valeur de sécurité de la manière suivante :
  • a) si l'intervalle de temps calculé est supérieur ou égal à la valeur de sécurité, le niveau de danger est un niveau de danger minimal signalant que la manoeuvre de changement de voie présente un risque minimal ;
  • b) si l'intervalle de temps calculé est inférieur à la valeur de sécurité et supérieur à la valeur critique, le niveau de danger est un niveau de danger intermédiaire signalant que la manoeuvre de changement de voie présente un risque intermédiaire ;
  • c) si l'intervalle de temps calculé est inférieur ou égal à la valeur critique, le niveau de danger est un niveau de danger maximal signalant que la manoeuvre de changement de voie présente un risque maximal ;
  • pour indiquer le niveau de danger, les moyens d'interface comportent un dispositif d'affichage à plusieurs couleurs et/ou un dispositif de signalisation sonore ;
  • le dispositif d'affichage affiche une couleur différente pour chaque niveau de danger et le dispositif de signalisation sonore émet un signal lorsque le calculateur détecte que le conducteur a l'intention de changer de voie alors que le niveau de danger maximal est affiché ;
  • les moyens d'interface comportent une première partie placée près du rétroviseur gauche du premier véhicule qui indique le niveau de danger pour le côté gauche du premier véhicule, et une seconde partie placée près du rétroviseur droit qui affiche le niveau de danger pour le côté droit du premier véhicule ;
  • la première partie des moyens d'interface est placée sur le rétroviseur gauche du premier véhicule, et la seconde partie des moyens d'interface est placée sur le rétroviseur droit du premier véhicule ;
  • il comporte, d'un côté du premier véhicule, un premier capteur de zone qui surveille une zone étendue comprenant la zone d'angle mort du champ de vision du conducteur ainsi qu'une zone arrière plus éloignée et comporte, de l'autre côté du premier véhicule, un second capteur de zone qui surveille une zone réduite constituée de la zone d'angle mort du champ de vision du conducteur ;
  • le second capteur de zone renseigne le calculateur sur la seule présence du second véhicule et, si une telle présence a été détectée, le calculateur détermine directement le niveau de danger maximal que les moyens d'interface indiquent au conducteur ;
  • le capteur de zone est une caméra ou un radar ou un capteur à ultrasons ou tout autre moyen de détection.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
  • la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif embarqué d'assistance réalisé conformément à l'invention ;
  • la figure 2 est une vue schématique de dessus d'un véhicule équipé d'un dispositif embarqué d'assistance selon l'invention ;
  • la figure 3 est une vue schématique de face du rétroviseur gauche d'un véhicule automobile équipé du dispositif embarqué d'assistance selon l'invention ;
  • la figure 4 est une vue schématique de face du rétroviseur droit d'un véhicule automobile équipé du dispositif embarqué d'assistance selon l'invention ;
  • la figure 5 est un diagramme représentant la distance séparant les deux véhicules en fonction de la vitesse relative du second véhicule par rapport au premier véhicule.
On a représenté schématiquement à la figure 1 un dispositif embarqué d'assistance d'un véhicule automobile réalisé conformément à l'invention.
Le dispositif embarqué d'assistance comporte des capteurs 11, 12, 13 qui transmettent des données à un calculateur 14. Le calculateur 14 analyse les données et détermine un niveau de danger ND qui est indiqué au conducteur par des moyens d'interface 15, 16, 17.
Les capteurs comprennent un capteur de zone gauche 11, un capteur de zone droite 12 et un capteur de vitesse 13.
On a représenté à la figure 2 un premier véhicule 10 équipé d'un dispositif embarqué d'assistance selon l'invention et un second véhicule 20.
On a schématisé trois voies de circulation dans le même sens, le premier véhicule 10 se situant dans la voie milieu.
Le second véhicule 20 est situé dans une zone surveillée par un capteur de zone. A titre d'exemple on a placé le second véhicule 20 dans la voie à gauche de la voie milieu dans laquelle circule le premier véhicule 10, dans la zone surveillée par le capteur de zone gauche 11, mais le second véhicule 20 peut, en variante, aussi bien se situer dans la voie à droite de celle du premier véhicule 10.
On distingue, sur le premier véhicule 10, un rétroviseur gauche 18, un rétroviseur droit 19 ainsi que les capteurs de zone gauche 11 et de zone droite 12. Par soucis de clarté on n'a pas représenté les autres éléments du dispositif embarqué d'assistance.
Le premier véhicule 10 est animé d'une première vitesse V1. Le second véhicule 20 est animé d'une seconde vitesse V2. Les deux véhicules sont séparés d'une distance D.
Le capteur de vitesse 13 mesure la vitesse V1 du véhicule 10.
Les capteurs de zone gauche 11 et droite 12 surveillent des zones situées sur les côtés arrière, respectivement gauche et droit, du premier véhicule 10.
Le capteur de zone gauche 11 est capable de détecter la présence d'un second véhicule 20, de mesurer sa vitesse V2 et de mesurer la distance D qui sépare les deux véhicules.
Comme l'illustre la figure 2, le capteur de zone gauche 11 surveille une zone étendue Ze qui comprend la zone d'angle mort du champ de vision du conducteur sur le côté gauche du premier véhicule 10 ainsi qu'une zone plus éloignée.
La zone étendue Ze balaye la voie de circulation adjacente située à gauche du premier véhicule 10 de façon à pouvoir détecter tout véhicule présent sur cette voie sur une longueur par exemple égale à quatre vingt dix mètres.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le capteur de zone droite 12 surveille une zone réduite Zr constituée par la zone d'angle mort du champ de vision du conducteur sur le côté droit du premier véhicule 10. Le capteur de zone droite 12 ne peut que détecter la présence d'un véhicule.
Les zones d'angle mort du champ de vision du conducteur correspondent à des zones situées vers l'arrière du premier véhicule 10, sur les côtés droit et gauche, que le conducteur ne peut observer ni dans son rétroviseur central intérieur, ni dans un rétroviseur latéral extérieur du type classique.
On expliquera maintenant le fonctionnement du dispositif embarqué d'assistance du côté gauche du premier véhicule 10.
Le calculateur 14 analyse les données fournies par le capteur de zone gauche 11 et par le capteur de vitesse 13. Si la présence d'un second véhicule 20 a été détectée, il calcule la vitesse relative Vr du second véhicule 20 par rapport au premier véhicule 10 en effectuant le quotient de la vitesse V2 du second véhicule 20 par la vitesse V1 du premier véhicule 10, ou la différence entre ces deux vitesses. Il calcule ensuite un intervalle de temps lTcal en effectuant le quotient de la distance D par la vitesse relative Vr, D étant la distance qui sépare les deux véhicules et qui est mesurée par le capteur de zone gauche 11.
Le calculateur 14 possède en mémoire des valeurs d'intervalle de temps, par exemple une valeur critique lTcri et une valeur de sécurité ITséc, représentant des seuils de danger pour une manoeuvre de changement de voie. Le calculateur 14 compare l'intervalle de temps calculé lTcal avec la valeur critique lTcri et la valeur de sécurité ITséc pour déterminer le niveau de danger ND d'une manoeuvre de changement de voie.
Si l'intervalle de temps calculé lTcal est supérieur ou égal à la valeur de sécurité ITséc, le calculateur 14 détermine alors un niveau de danger minimal NDmin qui signale que la manoeuvre de changement de voie présente un risque minimal. C'est à dire que le second véhicule 20 est suffisamment éloigné ou bien possède une vitesse V2 et/ou une vitesse relative suffisamment faible pour permettre au conducteur d'effectuer un changement de voie en toute sécurité, les risques étant négligeables.
Si l'intervalle de temps calculé lTcal est inférieur à la valeur de sécurité ITséc et supérieur à la valeur critique lTcri, le calculateur 14 détermine alors un niveau de danger intermédiaire NDint qui signale que la manoeuvre de changement de voie présente un risque intermédiaire. C'est à dire que la distance séparant les deux véhicules, ou bien la vitesse du second véhicule 20, est telle qu'une manoeuvre de changement de voie peut être entreprise par le conducteur bien que cette manoeuvre présente des risques non négligeables.
Si l'intervalle de temps calculé lTcal est inférieur ou égal à la valeur critique lTcri, le calculateur 14 détermine alors un niveau de danger maximal NDmax qui signale que la manoeuvre de changement de voie présente un risque maximal. C'est à dire que le second véhicule 20 est trop proche ou bien possède une vitesse V2 trop élevée pour permettre au conducteur d'effectuer un changement de voie sans courir des risques très importants.
On expliquera maintenant le fonctionnement du dispositif embarqué d'assistance du côté droit du premier véhicule 10.
Le calculateur 14 analyse les données fournies par le capteur de zone droite 12 qui surveille la zone réduite Zr. Dès qu'un second véhicule 20 a été détecté dans cette zone le calculateur détermine directement le niveau de danger maximal NDmax. En effet, le second véhicule 20 se situe dans la zone droite d'angle mort du premier véhicule 10. Entreprendre une manoeuvre de changement de voie dans cette situation présente des risques très importants.
Le niveau de danger ND est ensuite indiqué au conducteur par les moyens d'interface 15, 16, 17. Ces moyens d'interface sont par exemple un dispositif d'affichage gauche 15, un dispositif d'affichage droit 16 et un dispositif de signalisation sonore 17.
Dans le mode préféré de réalisation de l'invention, si un niveau de danger maximal NDmax a été déterminé pour un côté du premier véhicule 10, et si le calculateur détecte que le conducteur a l'intention de changer de voie de ce côté, par exemple si le conducteur a activé son feu clignotant de changement de direction , le dispositif de signalisation sonore 17 émet alors un signal sonore destiné à avertir le conducteur qu'il entreprend une manoeuvre dangereuse.
Le calculateur peut utiliser plusieurs méthodes à la fois pour détecter que le conducteur a l'intention de changer de voie. Le calculateur peut notamment détecter un déplacement latéral brusque à partir de l'angle de rotation du volant et/ou à partir de la position du véhicule par rapport à une ligne blanche, ce qui indique que le conducteur a l'intention de changer de voie.
Sur la figure 3 on a représenté un exemple de dispositif d'affichage gauche 15 monté sur le rétroviseur gauche 18 du premier véhicule 10.
Le dispositif d'affichage gauche 15 est constitué de trois témoins lumineux superposés, chacun étant d'une couleur différente, par exemple rouge, orange et vert. Il indique le niveau de danger ND pour le côté gauche du premier véhicule 10 avec une couleur différente pour chacun des trois niveaux de danger ND.
Pour indiquer qu'un niveau de danger minimal NDmin a été détecté, le dispositif d'affichage gauche 15 provoque ainsi l'allumage du témoin lumineux vert.
Pour indiquer qu'un niveau de danger intermédiaire NDint a été détecté, le dispositif d'affichage gauche 15 provoque ainsi l'allumage du témoin lumineux orange.
Pour indiquer qu'un niveau de danger maximal NDmax a été détecté, le dispositif d'affichage gauche 15 provoque ainsi l'allumage du témoin lumineux rouge.
Sur la figure 4 on a représenté un exemple de dispositif d'affichage droit 16 monté sur le rétroviseur droit 19 du premier véhicule 10.
Le dispositif d'affichage droit 16 est constitué d'un seul témoin lumineux, par exemple de couleur rouge. Il indique le niveau de danger maximal NDmax pour le côté droit du premier véhicule 10 en allumant le témoin lumineux rouge.
Le diagramme de la figure 5 illustre un exemple de valeurs d'intervalles de temps représentant des seuils de danger pour une manoeuvre de changement de voie.
Sur l'axe des abscisses on a reporté les valeurs de la vitesse relative Vr du second véhicule 20 par rapport au premier véhicule 10 en kilomètres par heure.
Sur l'axe des ordonnées on a reporté les valeurs de la distance D séparant le premier véhicule 10 du second véhicule 20 en mètres.
Tout point du schéma se caractérise par un couple distance/vitesse relative D/Vr. Tout point du schéma représente donc une valeur d'intervalle de temps si l'on effectue le quotient de son ordonnée par son abscisse. Une droite du schéma se caractérise par sa pente c'est à dire par une valeur d'intervalle de temps constante.
On a tracé deux courbes divergentes issues d'un même point d'origine Po. La courbe supérieure Cséc représente la valeur de sécurité ITséc des intervalles de temps. La courbe inférieure Ccri représente la valeur critique lTcri des intervalles de temps.
La courbe supérieure Cséc est constituée d'un segment de droite entre le point d'origine Po et un point supérieur Pséc, et d'une demi-droite dont l'origine est le point supérieur Pséc. La pente de la demi-droite est plus grande que la pente du segment de droite. Par conséquent la valeur de sécurité ITséc de la demi-droite est plus grande que la valeur de sécurité ITséc du segment de droite.
Le point d'origine Po, dans l'exemple proposé, a comme valeur d'ordonnée cinq mètres et comme valeur d'abscisse zéro, c'est à dire qu'en ce point les deux véhicules roulent à la même vitesse et sont séparés d'une distance D de cinq mètres. Ceci représente un exemple de distance de sécurité que les deux véhicules doivent respecter quand ils roulent à la même vitesse.
La courbe inférieure Ccri a une forme générale similaire à la courbe supérieure Cséc. La courbe inférieure Ccri comporte un segment de droite entre le point d'origine Po et un point inférieur Pcri, et une demi-droite qui a pour origine le point inférieur Pcri.
Les deux courbes Cséc et Ccri délimitent trois zones du schéma.
Une première zone supérieure Zmin comprend la courbe supérieure Cséc et tous les points du schéma situés au-dessus de la courbe supérieure Cséc. La zone supérieure Zmin représente les valeurs d'intervalle de temps permettant une manoeuvre de changement de voie en toute sécurité. Cette zone correspond donc au niveau de danger minimal NDmin.
Une deuxième zone intermédiaire Zint comprend tous les points du schéma situés entre la courbe supérieure Cséc et la courbe inférieure Ccri. La zone intermédiaire Zinc représente les valeurs d'intervalle de temps pour lesquelles une manoeuvre de changement de voie présente des risques non négligeables. Cette zone correspond donc au niveau de danger intermédiaire NDint.
Une troisième zone inférieure Zmax comprend tous les points du schéma situés au-dessous de la courbe inférieure Ccri. La zone inférieure Zmax représente les valeurs d'intervalle de temps pour lesquelles une manoeuvre de changement de voie présente des risques très importants. Cette zone correspond donc au niveau de danger maximal NDmax.
Quand le calculateur 14 a calculé une valeur d'intervalle de temps lTcal, il détermine dans quelle zone du schéma se situe cette valeur pour définir le niveau de danger ND d'une manoeuvre de changement de voie.
La configuration de la courbe supérieure Cséc et de la courbe inférieure Ccri en deux parties de pentes différentes permet de disposer de deux valeurs critiques lTcri distinctes et de deux valeurs de sécurité ITséc distinctes, par exemple pour faire une différence entre des situations ou les véhicules sont séparés par une distance D inférieure ou supérieure à dix mètres.
Dans des variantes de ce mode de réalisation on peut mettre en place des courbes comportant une seule partie ou plus de deux parties. Il y a alors autant de valeurs critiques lTcri distinctes et de valeurs de sécurité ITséc distinctes que de parties sur chaque courbe. Les courbes peuvent d'ailleurs ne pas être des droites mais par exemple des paraboles.
On a décrit ci-dessus le fonctionnement d'un dispositif embarqué d'assistance dans lequel on est en mesure d'indiquer jusqu'à trois niveaux de danger ND.
Il est envisageable de ne prévoir que deux niveaux de danger ND, par exemple un niveau de danger maximal NDmax et un niveau de danger minimal NDmin. Il est aussi possible de prévoir plus de trois niveaux de danger ND. Il faut alors définir d'autres valeurs d'intervalles de temps pour représenter les nouveaux seuils de danger et il faut prévoir des moyens d'interface adaptés.
Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif embarqué d'assistance fonctionne différemment du côté gauche et du côté droit. Cette caractéristique s'explique par le fait que les règles de conduite imposent aux véhicules automobiles de rouler d'un côté de la chaussée.
Dans la majorité des pays, les véhicules automobiles sont tenus de rouler du côté droit de la chaussée et d'effectuer les dépassements par le côté gauche des véhicules. Par conséquent, dans la majorité des cas, les véhicules venant de l'arrière passent par la gauche du premier véhicule 10. C'est pourquoi il est d'une part important de surveiller une zone étendue Ze du côté gauche du premier véhicule 10 et, d'autre part, il est suffisant de surveiller une zone réduite Zr du côté droit du premier véhicule 10.
Bien entendu, si le premier véhicule 10 est destiné à circuler dans un pays dans lequel les véhicules roulent du côté gauche de la chaussée, il convient alors d'inverser le dispositif embarqué d'assistance de façon à surveiller une zone étendue Ze du côté droit du premier véhicule 10.
Le fait de différencier le principe de fonctionnement des moyens d'interface gauche et droite permet au conducteur de bien se rendre compte que les dimensions de la zone détectée et l'information fournie à gauche sont différentes de celles détectées à droite. Le but de cette différenciation est de lui faire comprendre de façon intuitive que, du côté droit, le système ne couvre que l'angle mort et n'assure pas la détection « lointaine ».
Dans une variante du dispositif embarqué d'assistance selon l'invention, on peut surveiller une zone étendue Ze de chaque côté du premier véhicule 10. Dans ce cas la structure des dispositifs d'affichage gauche 15 et droit 16 est similaire de façon à indiquer un des trois niveaux de danger ND possibles.
De manière connue, les capteurs de zone gauche 11 et droite 12 sont des radars. Mais il est possible de remplacer les radars par des caméras. Dans ce cas on procède à une analyse des images filmées par les caméras afin de détecter la présence du second véhicule 20 et afin de déterminer sa vitesse V2 ainsi que la distance séparant le second véhicule 20 du premier véhicule 10.
Dans des variantes de l'invention les capteurs de zone gauche 11 et droite 12 sont des capteurs à ultrasons ou un autre moyen de détection connu.

Claims (10)

  1. Dispositif embarqué d'assistance au contrôle des déplacements d'un premier véhicule (10) automobile, notamment en vue d'une manoeuvre de changement de voie, du type comportant des capteurs (11, 12, 13) susceptibles de renseigner un calculateur (14) sur la présence et la vitesse (V2) d'un second véhicule (20), ainsi que sur la distance (D) qui sépare le premier véhicule (10) du second véhicule (20), le second véhicule (20) étant animé d'une vitesse relative (Vr) par rapport au premier véhicule (10), du type comportant des moyens d'interface (15, 16, 17) pour assister le conducteur du premier véhicule (10), lors d'une manoeuvre de changement de voie, en exploitant des données issues du calculateur (14), caractérisé en ce que le calculateur (14) calcule un intervalle de temps (lt) entre le second véhicule (20) et le premier véhicule (10), en effectuant le quotient de la distance (D) séparant les deux véhicules par la vitesse relative (Vr) du second véhicule (20) puis en ce que, en fonction de l'intervalle de temps calculé (lTcal), le calculateur (14) détermine un niveau de danger (ND) de la manoeuvre de changement de voie et en ce que les moyens d'interface (15, 16, 17) indiquent ce niveau de danger (ND) au conducteur.
  2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, pour déterminer le niveau de danger (ND), le calculateur (14) compare l'intervalle de temps calculé (lTcal) à des valeurs représentant des seuils prédéterminés de danger pour une manoeuvre de changement de voie.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le calculateur (14) compare l'intervalle de temps calculé (lTcal) à une valeur critique (lTcri) et à une valeur de sécurité (lTséc) de la manière suivante :
    a) si l'intervalle de temps calculé (lTcal) est supérieur ou égal à la valeur de sécurité (ITséc), le niveau de danger (ND) est un niveau de danger minimal (NDmin) signalant que la manoeuvre de changement de voie présente un risque minimal ;
    b) si l'intervalle de temps calculé (lTcal) est inférieur à la valeur de sécurité (ITséc) et supérieur à la valeur critique (lTcri), le niveau de danger (ND) est un niveau de danger intermédiaire (NDint) signalant que la manoeuvre de changement de voie présente un risque intermédiaire ;
    c) si l'intervalle de temps calculé (lTcal) est inférieur ou égal à la valeur critique (lTcri), le niveau de danger (ND) est un niveau de danger maximal (NDmax) signalant que la manoeuvre de changement de voie présente un risque maximal.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour indiquer le niveau de danger (ND), les moyens d'interface (15, 16, 17) comportent un dispositif d'affichage (15, 16) à plusieurs couleurs et/ou un dispositif de signalisation sonore (17).
  5. Dispositif selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage (15, 16) affiche une couleur différente pour chaque niveau de danger (ND) et le dispositif de signalisation sonore (17) émet un signal lorsque le calculateur détecte que le conducteur a l'intention de changer de voie alors que le niveau de danger maximal (NDmax) est affiché.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'interface (15, 16, 17) comportent une première partie (15) placée près du rétroviseur gauche (18) du premier véhicule (10) qui indique le niveau de danger (ND) pour le côté gauche du premier véhicule (10), et une seconde partie (16) placée près du rétroviseur droit (19) qui affiche le niveau de danger (ND) pour le côté droit du premier véhicule (10).
  7. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première partie (15) des moyens d'interface est placée sur le rétroviseur gauche (18) du premier véhicule (10) et la seconde partie (16) des moyens d'interface est placée sur le rétroviseur droit (19) du premier véhicule (10).
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, d'un côté du premier véhicule (10), un premier capteur de zone (11) qui surveille une zone étendue (Ze) comprenant la zone d'angle mort du champ de vision du conducteur ainsi qu'une zone arrière plus éloignée et comporte, de l'autre côté du premier véhicule (10), un second capteur de zone (12) qui surveille une zone réduite (Zr) constituée de la zone d'angle mort du champ de vision du conducteur.
  9. Dispositif selon la revendication précédente. caractérisé en ce que le second capteur de zone (12) renseigne le calculateur (14) sur la seule présence du second véhicule (20) et, si une telle présence a été détectée, le calculateur (14) détermine directement le niveau de danger maximal (NDmax) que les moyens d'interface (15, 16, 17) indiquent au conducteur.
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur de zone (11, 12) est une caméra ou un radar ou un capteur à ultrasons ou tout autre moyen de détection.
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