FR3098777A1 - Method of insertion into a convoy of autonomous vehicles by a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
L’invention se rapporte à un procédé d’insertion dans un convoi regroupant au moins deux véhicules autonomes par un véhicule automobile, ci-après véhicule hôte, le procédé comportant les étapes de : - détecter (40) le convoi et vérifier si le convoi et le véhicule hôte circulent sur la même chaussée et dans le même sens ; - déterminer (42) si le convoi peut être rejoint par le véhicule hôte en respectant les règles de circulation et de sécurité ; - rejoindre (46) le convoi, le véhicule hôte étant dans un mode de conduite autonome ou dans un mode de conduite manuelle ou assistée ; - intégrer (48) le convoi, le véhicule hôte étant alors dans un mode de conduite autonome. Figure pour l’abrégé : Fig. 2The invention relates to a method of insertion into a convoy grouping together at least two autonomous vehicles by a motor vehicle, hereinafter the host vehicle, the method comprising the steps of: - detecting (40) the convoy and checking whether the convoy and the host vehicle are traveling on the same roadway and in the same direction; - determining (42) if the convoy can be reached by the host vehicle while respecting traffic and safety rules; - Joining (46) the convoy, the host vehicle being in an autonomous driving mode or in a manual or assisted driving mode; - Integrating (48) the convoy, the host vehicle then being in an autonomous driving mode. Figure for the abstract: Fig. 2
Description
L’invention se rapporte au domaine des systèmes d’aide à la conduite équipant les véhicules automobiles autonomes ou partiellement autonomes. Les systèmes d’aide à la conduite, souvent dénommés sous l’acronyme anglais ADAS (pour «Advanced driver-assistance systems»), ont pour but d’alléger la charge du conducteur, notamment en le libérant de certaines tâches, en améliorant son attention et/ou sa perception de l’environnement, en détectant certains risques, en effectuant automatiquement des actions en réponse à la détection de ces risques, etc.The invention relates to the field of driving assistance systems fitted to autonomous or partially autonomous motor vehicles. Driving assistance systems, often referred to by the acronym ADAS (for " Advanced driver-assistance systems "), aim to lighten the load on the driver, in particular by freeing him from certain tasks, by improving his attention and/or its perception of the environment, by detecting certain risks, by automatically performing actions in response to the detection of these risks, etc.
Pour les véhicules autonomes ou partiellement autonomes, la conduite peut être entièrement déléguée au véhicule qui est équipé de capteurs lui permettant de percevoir l’environnement, et notamment les véhicules environnants. Cette perception de l’environnement par le véhicule permet de prévenir les risques d’accidents en garantissant le respect de règles prédéfinies, comme par exemple celle d’imposer que le véhicule se maintienne à une distance minimale du véhicule qui le précède.For autonomous or partially autonomous vehicles, driving can be entirely delegated to the vehicle, which is equipped with sensors allowing it to perceive the environment, and in particular the surrounding vehicles. This perception of the environment by the vehicle makes it possible to prevent the risk of accidents by guaranteeing compliance with predefined rules, such as requiring the vehicle to maintain a minimum distance from the vehicle in front.
La présence de plusieurs véhicules autonomes situées à proximité les uns des autres sur une même route (et circulant bien entendu dans le même sens) permet d’envisager de grouper plusieurs véhicules en convoi, avec un véhicule leader et un ou plusieurs véhicules suiveurs. Cette technique de roulage en convoi est souvent désignée sous son appellation anglais de « platooning ». La technique du roulage en convoi repose sur une collaboration poussée entre les différents véhicules composant le convoi, qui échangent des données entre eux, et notamment des données remontées par les différents capteurs qui équipent ces véhicules.The presence of several autonomous vehicles located close to each other on the same road (and of course traveling in the same direction) makes it possible to consider grouping several vehicles in a convoy, with a leader vehicle and one or more follower vehicles. This convoy taxiing technique is often referred to by its English name of “platooning”. The technique of driving in a convoy is based on extensive collaboration between the different vehicles making up the convoy, which exchange data between them, and in particular data fed back by the different sensors fitted to these vehicles.
La gestion du roulage en convoi implique de prévoir qu’un véhicule autonome ou partiellement autonome circulant sur une route soit apte à détecter un convoi déjà constitué roulant à proximité, et soit apte à évaluer la possibilité de rejoindre ce convoi dans des conditions de sécurité satisfaisantes et, bien entendu, dans le strict respect des règles de circulation. Les procédés connus qui sont mis en œuvre pour qu’un véhicule puisse effectuer la jonction avec un convoi déjà constitué consistent généralement à envisager cette possibilité uniquement à la condition que tous les véhicules concernés soient situés dans une même zone à un même moment. Ces procédés manquent donc de souplesse et sont limitants en ce qui concerne les possibilités de rejoindre un convoi situé à une distance importante du véhicule considéré.The management of driving in a convoy involves providing that an autonomous or partially autonomous vehicle traveling on a road is able to detect an already formed convoy driving nearby, and is able to assess the possibility of joining this convoy under satisfactory safety conditions. and, of course, in strict compliance with traffic rules. The known methods which are implemented so that a vehicle can make the connection with an already constituted convoy generally consist in considering this possibility only on the condition that all the vehicles concerned are located in the same zone at the same time. These methods therefore lack flexibility and are limiting as regards the possibilities of joining a convoy located at a significant distance from the vehicle in question.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de l’état de la technique, et plus particulièrement ceux ci-dessus exposés, en proposant un procédé d’insertion dans un convoi de véhicules autonomes amélioré, qui permette à un véhicule de rejoindre un convoi déjà constitué même si celui-ci est à une distance importante.The object of the present invention is to remedy the drawbacks of the state of the art, and more particularly those exposed above, by proposing an improved method of insertion into a convoy of autonomous vehicles, which allows a vehicle to join a convoy already constituted even if this one is at a significant distance.
À cet effet, l’invention concerne un procédé d’insertion dans un convoi regroupant au moins deux véhicules autonomes par un véhicule automobile, ci-après véhicule hôte, le procédé comportant les étapes de :To this end, the invention relates to a method of insertion into a convoy of at least two autonomous vehicles by a motor vehicle, hereinafter host vehicle, the method comprising the steps of:
- détecter le convoi et vérifier que le convoi et le véhicule hôte circulent sur la même chaussée et dans le même sens ;- detect the convoy and check that the convoy and the host vehicle are traveling on the same road and in the same direction;
- déterminer si le convoi peut être rejoint par le véhicule hôte en respectant les règles de circulation et de sécurité ;- determine if the convoy can be joined by the host vehicle in compliance with traffic and safety rules;
- rejoindre le convoi, le véhicule hôte étant dans un mode de conduite autonome ou dans un mode de conduite manuelle ou assistée ;- join the convoy, the host vehicle being in an autonomous driving mode or in a manual or assisted driving mode;
- intégrer le convoi, le véhicule hôte étant alors dans un mode de conduite autonome.- integrate the convoy, the host vehicle then being in an autonomous driving mode.
Ainsi, le procédé conforme à l’invention, en se basant notamment sur les informations fournies par les différents sources d’informations disponibles, permet d’évaluer la possibilité de rejoindre des convois qui ne sont pas situés à proximité immédiate du véhicule hôte. Avec le procédé conforme à l’invention, tout convoi de véhicules autonomes circulant sur la même chaussée et dans le même sens que le véhicule hôte est un convoi qui peut potentiellement être rejoint et intégré. Le procédé objet de l’invention permet de rendre plus souple et plus performante la gestion du roulage en convoi.Thus, the method in accordance with the invention, based in particular on the information provided by the various available sources of information, makes it possible to evaluate the possibility of joining convoys which are not located in the immediate vicinity of the host vehicle. With the method according to the invention, any convoy of autonomous vehicles traveling on the same roadway and in the same direction as the host vehicle is a convoy that can potentially be joined and integrated. The method that is the subject of the invention makes it possible to make the management of driving in a convoy more flexible and more efficient.
Dans une réalisation, l’étape de déterminer si le convoi peut être rejoint par le véhicule hôte est basée sur un calcul du temps nécessaire au véhicule hôte pour rejoindre le convoi.In one embodiment, the step of determining whether the convoy can be joined by the host vehicle is based on a calculation of the time required for the host vehicle to join the convoy.
Dans une réalisation, le calcul du temps nécessaire pour rejoindre le convoi prend en compte :In one embodiment, the calculation of the time required to join the convoy takes into account:
- la distance entre le convoi et le véhicule hôte ;- the distance between the convoy and the host vehicle;
- les vitesses maximales autorisées sur les tronçons de route entre le convoi et le véhicule hôte ;- the maximum authorized speeds on the sections of road between the convoy and the host vehicle;
- la densité du trafic sur les tronçons de route entre le convoi et le véhicule hôte.- the density of traffic on the sections of road between the convoy and the host vehicle.
Dans une réalisation, le procédé comporte une étape de validation par le conducteur, cette étape étant préalable à la mise en œuvre de l’étape de rejoindre le convoi.In one embodiment, the method comprises a step of validation by the driver, this step being prior to the implementation of the step of joining the convoy.
Dans une réalisation, le conducteur valide une proposition de rejoindre le convoi au moyen d’un bouton de commande dédié ou par l’intermédiaire d’un écran d’affichage tactile.In one embodiment, the driver validates a proposal to join the convoy by means of a dedicated control button or via a touch screen display.
L’invention concerne également un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé tel que défini ci-dessus.The invention also relates to a computer program product comprising instructions which, when the program is executed by a computer, lead the latter to implement the steps of the method as defined above.
L’invention concerne également un système de conduite autonome pour véhicule automobile, le système comportant un calculateur, au moins un capteur et des actionneurs agencés pour mettre en œuvre le procédé tel que défini ci-dessus.The invention also relates to an autonomous driving system for a motor vehicle, the system comprising a computer, at least one sensor and actuators arranged to implement the method as defined above.
L’invention concerne également un véhicule automobile équipé d’un système de conduite autonome tel que défini ci-dessus et/ou mettant en œuvre le procédé tel que défini ci-dessus.The invention also relates to a motor vehicle equipped with an autonomous driving system as defined above and/or implementing the method as defined above.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :The present invention will be better understood on reading the following detailed description, made with reference to the accompanying drawings, in which:
La figure 1 représente un véhicule automobile configuré pour mettre en œuvre le procédé conforme à l’invention. Le véhicule 1, ci-après véhicule hôte 1, de la figure 1 comporte un calculateur 10, qui est relié à un module de communication sans fil 12, qui permet au véhicule de communiquer avec des entités distantes par l’intermédiaire de réseaux de communication sans fil. Le module de communication sans fil 12 est notamment apte à échanger des données avec au moins un serveur distant 2. Le module de communication sans fil 12 est également capable d’échanger des données directement avec d’autres véhicules. Le véhicule hôte 1 comporte par ailleurs un module de géolocalisation 14, permettant de géolocaliser le véhicule hôte 1 au moyen d’un ou plusieurs des systèmes de localisation par satellites disponibles (GPS, Galileo, Glonass, etc.).Figure 1 shows a motor vehicle configured to implement the method according to the invention. The vehicle 1, hereinafter host vehicle 1, of Figure 1 comprises a computer 10, which is connected to a wireless communication module 12, which allows the vehicle to communicate with remote entities via communication networks wireless. The wireless communication module 12 is in particular capable of exchanging data with at least one remote server 2. The wireless communication module 12 is also capable of exchanging data directly with other vehicles. The host vehicle 1 also includes a geolocation module 14, making it possible to geolocate the host vehicle 1 by means of one or more of the available satellite location systems (GPS, Galileo, Glonass, etc.).
Le véhicule hôte 1 comporte en outre les capteurs nécessaires au fonctionnement des différents systèmes embarqués, comme par exemple des capteurs de type caméra et/ou Radar et/ou Lidar (non représentés). Grâce à l’ensemble de ces capteurs, le calculateur 10 est apte à détecter la présence d’obstacles dans l’environnement du véhicule, et en particulier la présence de véhicules dans cet environnement, que ce soit sur la voie courante du véhicule hôte 1 ou sur les voies adjacentes. Le véhicule hôte 1 est équipé d’un système de conduite autonome, utilisant les informations fournies par les différents capteurs et systèmes embarqués pour contrôler le véhicule au moyen d’actionneurs (non représentés). Les actionneurs permettent d’agir sur la direction, sur l’accélération et le freinage du véhicule hôte 1.The host vehicle 1 also comprises the sensors necessary for the operation of the various on-board systems, such as for example sensors of the camera and/or Radar and/or Lidar type (not shown). Thanks to all of these sensors, the computer 10 is able to detect the presence of obstacles in the environment of the vehicle, and in particular the presence of vehicles in this environment, whether on the current track of the host vehicle 1 or on adjacent lanes. The host vehicle 1 is equipped with an autonomous driving system, using the information provided by the various sensors and on-board systems to control the vehicle by means of actuators (not shown). The actuators make it possible to act on the steering, on the acceleration and the braking of the host vehicle 1.
On décrit ci-après, en relation avec la figure 2, les étapes de mise en œuvre d’un procédé conforme à l’invention.The steps for implementing a method according to the invention are described below, in relation to FIG.
Une première étape 40 du procédé consiste à utiliser les informations disponibles pour détecter et identifier un convoi 3 de véhicules autonomes 30, 32, 34 roulant sur la même chaussée et dans le même sens. En particulier, les informations permettant au calculateur 10 du véhicule hôte 1 de détecter le ou les convois répondant à ces critères peuvent être fournies par le serveur distant 2 et/ou directement par un ou plusieurs des véhicules du convoi 3.A first step 40 of the method consists in using the information available to detect and identify a convoy 3 of autonomous vehicles 30, 32, 34 traveling on the same roadway and in the same direction. In particular, the information allowing the computer 10 of the host vehicle 1 to detect the convoy or convoys meeting these criteria can be provided by the remote server 2 and/or directly by one or more of the vehicles of the convoy 3.
Lorsque le convoi 3 a été détecté par le véhicule hôte 1, une deuxième étape 42 consiste à évaluer la possibilité pour le véhicule hôte de rejoindre le convoi 3. L’étape d’évaluation prend en compte au moins les critères suivants :When convoy 3 has been detected by host vehicle 1, a second step 42 consists in evaluating the possibility for the host vehicle to join convoy 3. The evaluation step takes into account at least the following criteria:
- la distance entre le convoi 3 et le véhicule hôte 1, déterminée en au moyen de leurs coordonnées géographiques respectives ; la position du véhicule hôte 1 étant connue au moyen du module de géolocalisation 14 ;the distance between the convoy 3 and the host vehicle 1, determined by means of their respective geographical coordinates; the position of the host vehicle 1 being known by means of the geolocation module 14;
- les vitesses maximales autorisées sur les tronçons de route entre le convoi 3 et le véhicule hôte 1, ces informations étant connues grâce aux données cartographiques d’un système de navigation embarqué à bord du véhicule hôte 1 ;the maximum speeds authorized on the sections of road between convoy 3 and host vehicle 1, this information being known thanks to the cartographic data of a navigation system on board host vehicle 1;
- la densité du trafic, et notamment la présence d’embouteillages sur les tronçons de route entre le convoi 3 et le véhicule hôte 1, ces étant informations étant par exemple fournies par le système de navigation embarqué.the traffic density, and in particular the presence of traffic jams on the sections of road between the convoy 3 and the host vehicle 1, this information being for example provided by the on-board navigation system.
Sur la base de ces informations, il est possible d’estimer précisément le temps nécessaire au véhicule hôte 1 pour rejoindre le convoi 3. Le temps nécessaire pour rejoindre le convoi est une donnée qui est utilisée pour déterminer la possibilité de rejoindre le convoi, par comparaison à au moins une valeur seuil. Par exemple, il pourra être déterminé qu’un convoi peut être potentiellement rejoint si le temps nécessaire pour le rejoindre est inférieur ou égal à une valeur seuil. Alternativement ou en complément, la distance séparant le véhicule hôte du convoi considéré peut également être utilisée. Les valeurs seuils du temps nécessaire pour rejoindre le convoi (ou de la distance entre le véhicule hôte et le convoi) permettant d’arbitrer quant à la possibilité de rejoindre un convoi pourront être prédéterminées ou varier en fonction de la situation. Ces valeurs peuvent par exemple correspondre à une fraction de la distance restant jusqu’à la destination finale du véhicule hôte ou à une fraction du temps estimé pour atteindre cette destination. Si la destination finale n’est pas connue par le calculateur du véhicule hôte, on pourra prévoir des valeurs seuils brutes, par exemple 1 minutes et/ou 1 kilomètre.On the basis of this information, it is possible to accurately estimate the time required for the host vehicle 1 to join the convoy 3. The time required to join the convoy is a datum which is used to determine the possibility of joining the convoy, for comparison with at least one threshold value. For example, it may be determined that a convoy can potentially be joined if the time required to join it is less than or equal to a threshold value. Alternatively or in addition, the distance separating the host vehicle from the convoy considered can also be used. The threshold values of the time required to join the convoy (or of the distance between the host vehicle and the convoy) making it possible to arbitrate as to the possibility of joining a convoy may be predetermined or vary according to the situation. These values can for example correspond to a fraction of the distance remaining until the final destination of the host vehicle or to a fraction of the estimated time to reach this destination. If the final destination is not known by the computer of the host vehicle, raw threshold values can be provided, for example 1 minute and/or 1 kilometer.
Une fois qu’il a été déterminé que le convoi 3 peut être rejoint par le véhicule hôte 1, une étape optionnelle de validation 44 pourra être mise en œuvre. Une telle étape consiste à requérir la validation du conducteur pour rejoindre le convoi. Cette validation pourra être réalisée par le biais d’un bouton de commande dédié ou par l’intermédiaire d’un écran tactile, par exemple un écran d’affichage du système de navigation embarqué. Afin de requérir la validation par le conducteur, des informations relatives à la présence du convoi 3, au temps et/ou à la distance nécessaire pour le rejoindre seront avantageusement affichées sur un écran à l’attention du conducteur.Once it has been determined that convoy 3 can be joined by host vehicle 1, an optional validation step 44 can be implemented. Such a step consists in requiring the validation of the driver to join the convoy. This validation may be carried out by means of a dedicated control button or by means of a touch screen, for example a display screen of the on-board navigation system. In order to require validation by the driver, information relating to the presence of convoy 3, to the time and/or to the distance necessary to join it will advantageously be displayed on a screen for the attention of the driver.
Ensuite, une étape 46 consiste à rejoindre le convoi 3. Le trajet pour rejoindre le convoi 3 peut être effectué dans un mode de conduite autonome (conduite entièrement déléguée au véhicule hôte 1), dans un mode de conduite assistée (conduite partiellement déléguée au véhicule hôte 1), ou encore dans un mode de conduite manuelle. Dans le premier cas (mode de conduite autonome), , l’allure et la direction du véhicule hôte 1 sont contrôlées, la conduite étant entièrement déléguée au véhicule hôte 1. En particulier, son accélération est contrôlée pour optimiser le temps nécessaire pour rejoindre le convoi 3, et, si nécessaire, des dépassements son effectués. Cette étape est mise en œuvre jusqu’à ce que le véhicule hôte 1 se trouve à proximité du convoi 3, et à une distance du convoi suffisamment réduite pour que le véhicule hôte 1 puisse intégrer le convoi 3 (étape 48). Lorsque la conduite n’est pas entièrement déléguée, ou non déléguée au véhicule hôte 1, alors le conducteur doit intervenir dans la conduite du véhicule durant le trajet pour rejoindre le convoi 3. Dans ce cas, on pourra prévoir que des informations permettant au conducteur de rejoindre le convoi soient affichées sur l’écran d’affichage du système de navigation embarqué.Then, a step 46 consists in rejoining the convoy 3. The journey to join the convoy 3 can be carried out in an autonomous driving mode (driving fully delegated to the host vehicle 1), in an assisted driving mode (driving partially delegated to the host 1), or in a manual driving mode. In the first case (autonomous driving mode), the speed and direction of the host vehicle 1 are controlled, driving being entirely delegated to the host vehicle 1. In particular, its acceleration is controlled to optimize the time necessary to reach the convoy 3, and, if necessary, overtaking is carried out. This step is implemented until the host vehicle 1 is close to the convoy 3, and at a sufficiently small distance from the convoy for the host vehicle 1 to be able to integrate the convoy 3 (step 48). When the driving is not fully delegated, or not delegated to the host vehicle 1, then the driver must intervene in the driving of the vehicle during the trip to join the convoy 3. In this case, it will be possible to provide that information allowing the driver joining the convoy are displayed on the on-board navigation system display screen.
Claims (8)
- détecter (40) le convoi (3) et vérifier que le convoi (3) et le véhicule hôte (1) circulent sur la même chaussée et dans le même sens ;
- déterminer (42) si le convoi (3) peut être rejoint par le véhicule hôte (1) en respectant les règles de circulation et de sécurité ;
- rejoindre (46) le convoi (3), le véhicule hôte (1) étant dans un mode de conduite autonome ou dans un mode de conduite manuelle ou assistée ;
- intégrer (48) le convoi (3), le véhicule hôte (1) étant alors dans un mode de conduite autonome.Method of inserting into a convoy (3) comprising at least two autonomous vehicles (30, 32, 34) by a motor vehicle, hereinafter host vehicle (1), the method comprising the steps of:
- detecting (40) the convoy (3) and verifying that the convoy (3) and the host vehicle (1) are traveling on the same roadway and in the same direction;
- determining (42) whether the convoy (3) can be joined by the host vehicle (1) in compliance with traffic and safety rules;
- joining (46) the convoy (3), the host vehicle (1) being in an autonomous driving mode or in a manual or assisted driving mode;
- integrating (48) the convoy (3), the host vehicle (1) then being in an autonomous driving mode.
- la distance entre le convoi (3) et le véhicule hôte (1) ;
- les vitesses maximales autorisées sur les tronçons de route entre le convoi (3) et le véhicule hôte (1) ;
- la densité du trafic sur les tronçons de route entre le convoi (3) et le véhicule hôte (1).Method according to the preceding claim, in which the calculation of the time required to join the convoy (3) takes into account:
- the distance between the convoy (3) and the host vehicle (1);
- the maximum speeds authorized on the sections of road between the convoy (3) and the host vehicle (1);
- the traffic density on the road sections between the convoy (3) and the host vehicle (1).
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Citations (3)
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2019
- 2019-07-19 FR FR1908185A patent/FR3098777A1/en not_active Withdrawn
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