EP1146497A1 - Procédé d'aide à la conduite sécurisée d'un véhicule automobile - Google Patents

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EP1146497A1
EP1146497A1 EP01400921A EP01400921A EP1146497A1 EP 1146497 A1 EP1146497 A1 EP 1146497A1 EP 01400921 A EP01400921 A EP 01400921A EP 01400921 A EP01400921 A EP 01400921A EP 1146497 A1 EP1146497 A1 EP 1146497A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
border
zone
driving assistance
acquisition
Prior art date
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Granted
Application number
EP01400921A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP1146497B1 (fr
Inventor
Eric Fenaux
Philippe Gaches
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.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles 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 Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP1146497A1 publication Critical patent/EP1146497A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1146497B1 publication Critical patent/EP1146497B1/fr
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14—Adaptive cruise control
    • B60W30/16—Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding vehicle
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Definitions

  • the present invention relates, in general, to a process for providing increased security to motor vehicle drivers.
  • the invention relates to a method assistance in the safe driving of a vehicle traveling on a taxiway and comprising a passenger compartment protected by a windshield that allows a driver to receive an image of the taxiway, this method comprising a acquisition procedure consisting in collecting, by measure or estimation, values of physical parameters representing instantaneous rolling conditions of the vehicle, and a processing procedure consisting of combine them, according to physical models preset values collected to locate at least partially a border between an interference zone immediately surrounding the vehicle and an area of safety located at a distance from the vehicle and extending beyond from the hazardous interference zone.
  • Driving assistance methods of the above type defined are notably known, especially when use a radar, under the generic designation of “intelligent cruise systems”, and are better known still under the Anglo-Saxon name “Intelligent cruise control ", often abbreviated as” ICC “.
  • Such systems mainly dedicated to the vehicle environment monitoring including responsible for the prevention of risks linked to presence fixed or mobile obstacles on the taxiway, are for example described in patent documents EP - 0 720 928, EP - 0 764 279, EP - 0 684 486, US - 5 493 302, EP - 0 706 667, EP - 0 569 095, or also GB - 2 267 544.
  • ABS ABS systems to prevent blockage wheels when braking
  • ASR ASR systems for avoid wheel spin caused by acceleration excessive with regard to the grip offered by the road.
  • the present invention aims to offer a safe driving assistance system likely to bring, on at least some aspects previously mentioned, a real advantage compared to existing systems.
  • the method of the invention is essentially characterized in that it includes a viewing procedure including itself a mixing operation consisting of superimposing, like the taxiway received by the driver, a materialization of the border between the interference zone dangerous and safe area, allowing the driver to bring to driving the vehicle in time real and interactively, any own corrective action avoid an obstacle initially visible in the area of security comes to life with an apparent movement that risks bringing it into the hazardous interference zone.
  • the mixing operation is implemented by projecting onto the windshield a bright picture of the border between the area dangerous interference and safety zone.
  • the method of the invention thus calls upon a known technology, called "head-up" display, in a context which gives it specific advantages and substantial in terms of security.
  • the border includes, at least when the vehicle approaches a bend, a side marker defining a vehicle curvature trajectory, and a terminal frontal defining a minimum braking distance of safety on the taxiway.
  • One of the advantages of the process of the invention is that it essentially only involves operations that are likely to be already implemented on the vehicle to which it applies, so it only represents a cost moderate differential.
  • the procedures for acquiring and processing the process of the invention can, together, be at least partially made up of acquisitions and processing implemented in a process (ICC) aimed at less to control the speed or direction of the vehicle by depending on its environment.
  • ICC process
  • the procedures for acquiring and processing process of the invention can also, together, be at least partially made up of acquisitions and processing implemented in a process (FDR) aimed at less to dynamically control the stability of the vehicle.
  • FDR process
  • the procedures for acquiring and processing process of the invention can also, together, be at less partially made up of acquisition operations and treatment implemented in a process (ABS) aimed at least to avoid locking the vehicle wheels.
  • ABS a process
  • the acquisition procedure may include a navigation data acquisition operation, the treatment procedure then including an operation of navigation data, suitable for modification the border, at a given time, depending on the obstacles the vehicle must meet on the taxiway at a moment later.
  • the bright border image is for example formed by illuminating, by a light source, a matrix of mirrors controlled by an electronic addressing circuit, the windshield on which the bright image of the border advantageously presenting, in a vertical plane, a wedge-shaped section.
  • the viewing procedure includes preferably a mix control operation to control the mixing operation, and a calibration operation for determine and provide the mixing control operation with geometric parameters allowing to take at least account, for the projection of the bright image of the border, the driver's position relative to the windshield.
  • the invention relates to a driving assistance method. secure for a motor vehicle, this vehicle being driven by a conductor K (Figure 3), being designed to drive on taxiway R (figure 2), and conventionally comprising a protected cabin at the front by a transparent windshield W (figure 3), which allows the driver to receive an Img1 image of the circulation R.
  • This process first comprises, in a manner known per se, a PAQ acquisition procedure consisting of collecting, by measurement or estimation of values V1 to Vp of parameters which represent instantaneous conditions of vehicle rolling.
  • These physical parameters may include in particular the vehicle speed, mass, slip rate of wheels, steering wheel rotation angle, humidity ambient, the vehicle's grip on the ground, the force centrifugal, etc.
  • these parameters are preferably those provided, in real time, by help processes to existing driving on the vehicle, such as ICC, FDR, ABS, ASR, or other systems.
  • these parameters can at least include parameters available on all vehicles, such as speed, and manufacturer parameters, stored once and for all, such as the empty mass of the vehicle.
  • the method of the invention also comprises a PT treatment procedure, which consists of combining between they the values V1 to Vp of the different parameters, according to pre-established physical models.
  • the operations of this treatment may include at least some of the operations which are carried out, in real time, by the methods of assistance to existing driving on the vehicle, such as systems ICC, FDR, ABS, ASR, or others.
  • processing operations performed by these known systems aim to produce signals, such as E1, E2, E3, E5, E7, Ek, which are used, as part of a PCA actuation control procedure, to control OCA1 actuation control operations, OCA2, OCAn used to directly control organs mechanical or hydraulic components of the vehicle
  • the invention does not take into account the order procedure PCA actuation and only includes operations of processing that aim to produce signals, such as E4 to E8, and Ek, which define a spatial boundary F between a Zid hazardous interference zone immediately surrounding the vehicle, and a safety zone Zs which is located distance from the vehicle and which extends beyond the area of dangerous interference Zid.
  • the process of the invention does not is interested only in the signals resulting from the procedure of PT processing which are representative of a distance between a obstacle and vehicle, position or orientation relative of an obstacle and the vehicle, and the level of risk associated with the existence of this obstacle, depending on its distance, position or orientation from the vehicle.
  • the invention is concerned with signals, resulting from PT processing, which make it possible to define, by means of the F border, the Zid dangerous interference zone defined as one that must remain free from all obstacle so that vehicle safety can be assured.
  • the method of the invention comprises a PV display procedure allowing driver K to immediately perceive the border F which separates this Zid dangerous interference zone from Zs safety zone.
  • the PV viewing procedure includes a MIX mixing operation which consists of superimposing, the Img1 image of the lane as the driver K receives through the windshield W, a materialization of the border F.
  • the conductor K can thus bring to driving his vehicle, in real time and interactively, any corrective action to avoid that an obstacle he initially perceives in the area of security Zs moves, in his field of vision, up to the Zid hazardous interference zone.
  • the MIX mixing operation is preferably carried out by projecting a bright image onto the windshield W Img2 of the border F between the interference zone dangerous Zid and the safety zone Zs.
  • the bright image Img2 of the border is for example formed by lighting, by a light source SL, a matrix of mirrors MM controlled by an electronic addressing circuit CE, the matrix of mirrors which may consist of the product marketed by the Texas Instruments company under the name of "Digital Mirrors Display ", which includes 800 lines of 600 small mirrors.
  • the implementation of the mixing operation MIX may require OCM mix control operation ( Figure 1), suitable for defining the coordinates of the mirrors to command and control the MIX mixing operation by transmitting these coordinates to an electronic circuit of CE addressing.
  • the windshield W may receive specific treatment, such as metal deposition, machining, or rolling, these techniques having already been described in the prior art.
  • a laminated windshield W which presents, in a vertical plane, a section in the form of corner, and more precisely of a windshield whose faces converge towards each other, downwards, by an angle of a few degrees.
  • the border F includes at minus a front terminal BF, which defines a minimum distance safety braking on taxiway R.
  • driver K To keep a safe distance between the vehicle that he is following and the vehicle he is driving, driver K must so stay far enough from the vehicle he is following so that the image of the latter always appears above the frontier BF of border F.
  • border F may also include, at least when the vehicle is entering a turn, one or two lateral terminals such as BL1 and BL2, used to define a limit curvature path for the vehicle.
  • the driver K will therefore have to ensure that its trajectory target is always both on the taxiway R and in the safety zone bordered by the terminal (s) BL1 and BL2, and should therefore avoid having to take a bend with a radius of curvature less than that of the limit curvature trajectory materialized by the or terminals BL1 and BL2.
  • the braking distance is defined in front of the vehicle while it varies depending on conditions instantaneous rolling of the latter, and in particular according to that he is driving in a straight line, that he is taking a turn on an ascending slope or on a descending slope, it may be beneficial to have route information traffic ahead of the vehicle to optimize the definition of the border F.
  • the PAQ acquisition procedure may, from in a manner known per se, understanding an OANav operation acquisition of navigation data I1 to Iq, for example transmitted by local transmitters installed on the circulation R or extracted from a stored, linked map on-board instrumentation providing the coordinates vehicle snapshots.
  • the PT processing procedure includes an operation for using navigation data I1 to Iq, denoted OTNav (FIG. 1) and allowing, at each instant T, to modify the border F according to the obstacles (descents, turns, traffic jams, etc.) that the vehicle must meet on taxiway R at an instant subsequent T + dT.
  • OTNav navigation data I1 to Iq
  • the PV viewing procedure can understand ( Figure 1) a CAL calibration operation to determine and provide the OCM mix control operation geometric parameters G1 to Gt making it possible to take less taken into account, for the projection of the luminous image Img2 of the border F, the position of the conductor K with respect to the windshield W.
  • the CAL calibration operation which does not need to be performed only once for a given driver, adopting a given position in a given vehicle, can be triggered at will by conductor K and carried out so automatic.
  • the geometric parameters G1 to Gt can be obtained from images of several test borders projected on the windshield W, these images being collected on a miniature camera installed on a spectacle frame worn by the driver during the time of this CAL calibration operation.

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Abstract

L'invention concerne un procédé d'aide à la conduite sécurisée d'un véhicule, comprenant une procédure d'acquisition (PAQ) permettant de recueillir des valeurs (V1 à Vp) de paramètres physiques de roulement du véhicule, et une procédure de traitement (PT) de ces valeurs, qui permet de localiser une frontière délimitant, sur la voie, une zone de sécurité pour le véhicule. L'invention comprend en outre une procédure de visualisation (PV) consistant à superposer, à l'image de la voie reçue par le conducteur, une matérialisation de la frontière qui délimite la zone de sécurité (Zs), ce qui permet au conducteur (K) d'optimiser la conduite du véhicule. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne, de façon générale, un procédé permettant d'offrir une sécurité accrue aux conducteurs de véhicules automobiles.
Plus précisément, l'invention concerne un procédé d'aide à la conduite sécurisée d'un véhicule roulant sur une voie de circulation et comprenant un habitacle protégé par un pare-brise qui permet à un conducteur de recevoir une image de la voie de circulation, ce procédé comprenant une procédure d'acquisition consistant à recueillir, par mesure ou estimation, des valeurs de paramètres physiques représentant des conditions instantanées de roulement du véhicule, et une procédure de traitement consistant à combiner entre elles, conformément à des modèles physiques préétablis, les valeurs recueillies pour localiser au moins partiellement une frontière entre une zone d'interférence dangereuse entourant immédiatement le véhicule et une zone de sécurité située à distance du véhicule et s'étendant au-delà de la zone d'interférence dangereuse.
Grâce au développement de l'électronique, les procédés d'aide à la conduite des véhicules automobiles sont aujourd'hui de plus en plus répandus, et peuvent inclure des fonctionnalités de plus en plus nombreuses.
Des procédés d'aide à la conduite du type précédemment défini sont notamment connus, en particulier lorsqu'ils utilisent un radar, sous la désignation générique de "systèmes de croisière intelligents", et sont plus connus encore sous l'appellation anglo-saxonne "Intelligent cruise control", souvent abrégée en "ICC".
De tels systèmes, principalement dédiés à la surveillance de l'environnement du véhicule et notamment chargés de la prévention des risques liés à la présence d'obstacles fixes ou mobiles sur la voie de circulation, sont par exemple décrits dans les documents de brevets EP - 0 720 928, EP - 0 764 279, EP - 0 684 486, US - 5 493 302, EP - 0 706 667, EP - 0 569 095, ou encore GB - 2 267 544.
D'autres procédés d'aide à la conduite, utilisables en combinaison avec les systèmes ICC mais essentiellement conçus pour surveiller le couple véhicule - chaussée et contrôler la stabilité instantanée du véhicule, sont connus sous diverses appellations telles que l'abréviation française "CDS" (contrôle dynamique de stabilité), l'abréviation allemande "FDR", ou les abréviations anglo-saxonnes "DCC" (Dynamic Chassis Control) ou "DDC" (Driving-Dynamics Control).
De tels systèmes sont par exemple décrits dans les documents de brevets FR - 2 719 536, FR - 2 719 537, ou US - 4 984 649.
D'autres systèmes encore, par exemple illustrés par le brevet FR - 2 618 743, sont connus depuis une date plus lointaine sous des appellations diverses telles que "ABS" ou "ASR" selon les fonctions qui leur sont plus spécifiquement assignées, les systèmes ABS permettant d'éviter le blocage des roues en cas de freinage, et les systèmes ASR permettant d'éviter le patinage des roues provoqué par une accélération excessive au regard de l'adhérence offerte par la chaussée.
Aujourd'hui, ces systèmes sont non seulement capables de détecter des situations critiques et d'en définir les limites, mais ils sont de plus conçus, en général, pour faire disparaítre, autant que possible, ces situations critiques en agissant directement sur les organes appropriés du véhicule, par exemple sur les freins, sur le moteur, sur la suspension, ou même sur la direction des roues arrière au moins.
En dépit de l'intérêt majeur et évident que présentent ces systèmes, leur application extensive se heurte à plusieurs difficultés.
D'une part, si tout conducteur peut aisément accepter de déléguer à un système électro-mécanique le soin de remplir une fonction de sécurité qu'il est incapable d'assurer lui-même, comme par exemple la modulation de la pression de freinage à plusieurs hertz pour éviter un blocage des roues, beaucoup de conducteurs sont en revanche plus réticents à donner à un circuit électronique la possibilité de prendre lui-même, et d'appliquer, des décisions en matière de conduite, et par exemple la possibilité de prendre la décision de freiner le véhicule ou de l'accélérer.
D'autre part, certains de ces systèmes, comme par exemple les systèmes ICC qui incluent un radar, ne sont accessibles qu'à des coûts relativement élevés.
Or, le gain de sécurité que les véhicules équipés de tels systèmes sont susceptibles d'apporter ne dépend pas seulement du niveau technique de leur propre équipement, mais il dépend aussi de celui des véhicules parmi lesquels ils circulent.
Aussi, non seulement le coût élevé de certains systèmes, considérés dans l'ensemble de leurs fonctionnalités, est-il un facteur qui limite leur exploitation, mais c'est aussi un facteur susceptible de limiter, pour l'instant, leur efficacité au plan concret.
Enfin et surtout, il semble aujourd'hui établi que les conducteurs ont tendance à conduire à risque ressenti constant, et que le sentiment de sécurité que leur procure la présence d'un système automatique d'aide à la conduite sur leurs véhicules, par exemple un système ABS, les incite à prendre des risques de plus en plus importants à mesure que se développe la conviction que ces systèmes sont capables d'écarter ces risques en toutes circonstances.
Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un système d'aide à la conduite sécurisée susceptible d'apporter, sur certains au moins des aspects précédemment évoqués, un réel avantage par rapport aux systèmes existants.
A cette fin, le procédé de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend une procédure de visualisation incluant elle-même une opération de mixage consistant à superposer, à l'image de la voie de circulation reçue par le conducteur, une matérialisation de la frontière entre la zone d'interférence dangereuse et la zone de sécurité, ce qui permet au conducteur d'apporter à la conduite du véhicule, en temps réel et de façon interactive, toute mesure corrective propre à éviter qu'un obstacle initialement visible dans la zone de sécurité s'anime d'un mouvement apparent risquant de l'amener jusque dans la zone d'interférence dangereuse.
Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'opération de mixage est mise en oeuvre en projetant sur le pare-brise une image lumineuse de la frontière entre la zone d'interférence dangereuse et la zone de sécurité.
Le procédé de l'invention fait ainsi appel à une technologie connue, dite d'affichage "tête haute", dans un contexte qui lui procure des avantages spécifiques et substantiels en matière de sécurité.
De préférence, la frontière inclut, au moins lorsque le véhicule aborde un virage, une borne latérale définissant une trajectoire de courbure limite du véhicule, et une borne frontale définissant une distance minimum de freinage de sécurité sur la voie de circulation.
L'un des intérêts du procédé de l'invention est qu'il n'implique, pour l'essentiel, que des opérations susceptibles d'être déjà mises en oeuvre sur le véhicule auquel il s'applique, de sorte qu'il ne représente qu'un coût différentiel modéré.
Ainsi, les procédures d'acquisition et de traitement du procédé de l'invention peuvent, ensemble, être au moins partiellement constituées d'opérations d'acquisition et de traitement mises en oeuvre dans un procédé (ICC) visant au moins à contrôler la vitesse ou la direction du véhicule en fonction de son environnement.
Les procédures d'acquisition et de traitement du procédé de l'invention peuvent aussi, ensemble, être au moins partiellement constituées d'opérations d'acquisition et de traitement mises en oeuvre dans un procédé (FDR) visant au moins à contrôler de façon dynamique la stabilité du véhicule.
Les procédures d'acquisition et de traitement du procédé de l'invention peuvent également, ensemble, être au moins partiellement constituées d'opérations d'acquisition et de traitement mises en oeuvre dans un procédé (ABS) visant au moins à éviter un blocage des roues du véhicule.
Dans un mode de réalisation plus élaboré du procédé de l'invention, la procédure d'acquisition peut comprendre une opération d'acquisition de données de navigation, la procédure de traitement comprenant alors une opération d'exploitation des données de navigation, propre à modifier la frontière, à un instant donné, en fonction des obstacles que le véhicule doit rencontrer sur la voie de circulation à un instant ultérieur.
L'image lumineuse de la frontière est par exemple formée en éclairant, par une source lumineuse, une matrice de miroirs commandée par un circuit électronique d'adressage, le pare-brise sur lequel est projetée l'image lumineuse de la frontière présentant avantageusement, dans un plan vertical, une section en forme de coin.
Enfin, pour augmenter la fiabilité du procédé de l'invention, la procédure de visualisation comprend de préférence une opération de commande de mixage pour piloter l'opération de mixage, et une opération de calibrage pour déterminer et fournir à l'opération de commande de mixage des paramètres géométriques permettant de prendre au moins en compte, pour la projection de l'image lumineuse de la frontière, la position du conducteur par rapport au pare-brise.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
  • La figure 1 est un schéma synoptique de l'ensemble du procédé de l'invention, illustrant à la fois des opérations et procédures essentielles, des opérations et procédures optionnelles, et des opérations et procédures connues, externes à l'invention;
  • La figure 2 est un schéma illustrant le résultat de la mise en oeuvre du procédé de l'invention; et
  • La figure 3 est un schéma représentant un système optique utilisable dans le cadre de l'invention.
L'invention concerne un procédé d'aide à la conduite sécurisée pour un véhicule automobile, ce véhicule étant piloté par un conducteur K (figure 3), étant conçu pour rouler sur une voie de circulation R (figure 2), et comprenant de façon classique un habitacle protégé à l'avant par un pare-brise transparent W (figure 3), qui permet au conducteur de recevoir une image Img1 de la voie de circulation R.
Ce procédé comprend d'abord, de façon connue en soi, une procédure d'acquisition PAQ consistant à recueillir, par mesure ou estimation, des valeurs V1 à Vp de paramètres physiques qui représentent des conditions instantanées de roulement du véhicule.
Ces paramètres physiques peuvent inclure notamment la vitesse du véhicule, sa masse, le taux de glissement des roues, l'angle de rotation du volant, le taux d'humidité ambiante, l'adhérence du véhicule au sol, la force centrifuge, etc.
De façon générale, ces paramètres sont de préférence ceux qui sont fournis, en temps réel, par les procédés d'aide à la conduite existants sur le véhicule, tels que les systèmes ICC, FDR, ABS, ASR, ou autres.
A défaut, ces paramètres peuvent au moins inclure des paramètres disponibles sur tous les véhicules, tels que la vitesse, et des paramètres du constructeur, mémorisés une fois pour toutes, tels que la masse à vide du véhicule.
Le procédé de l'invention comprend par ailleurs une procédure de traitement PT, qui consiste à combiner entre elles les valeurs V1 à Vp des différents paramètres, conformément à des modèles physiques préétablis.
A nouveau, les opérations de cette procédure de traitement peuvent inclure au moins certaines des opérations qui sont effectuées, en temps réel, par les procédés d'aide à la conduite existants sur le véhicule, tels que les systèmes ICC, FDR, ABS, ASR, ou autres.
Cependant, alors que les opérations de traitement effectuées par ces systèmes connus visent à produire des signaux, tels que E1, E2, E3, E5, E7, Ek, qui sont exploités, dans le cadre d'une procédure de commande d'actionnement PCA, pour piloter des opérations de commande d'actionnement OCA1, OCA2, OCAn servant à commander directement des organes mécaniques ou hydrauliques du véhicule, le procédé de l'invention ne prend pas en compte la procédure de commande d'actionnement PCA et n'inclut que des opérations de traitement qui visent à produire des signaux, tels que E4 à E8, et Ek, qui définissent une frontière spatiale F entre une zone d'interférence dangereuse Zid entourant immédiatement le véhicule, et une zone de sécurité Zs qui est située à distance du véhicule et qui s'étend au-delà de la zone d'interférence dangereuse Zid.
Autrement dit, alors que certains au moins des signaux traditionnellement issus de la procédure de traitement PT et exploités dans la procédure de commande d'actionnement PCA représentent des écarts respectifs entre des zones de fonctionnement normales de divers organes du véhicule et des zones de fonctionnement réelles de ces organes, le procédé de l'invention, dont la finalité se situe en dehors de celle que vise la procédure de commande d'actionnement PCA, ne s'intéresse qu'aux signaux issus de la procédure de traitement PT qui sont représentatifs d'une distance entre un obstacle et le véhicule, d'une position ou d'une orientation relative d'un obstacle et du véhicule, et du niveau de risque associé à l'existence de cet obstacle, en fonction de sa distance, de sa position ou de son orientation par rapport au véhicule.
Plus précisément, l'invention s'intéresse aux signaux, issus du traitement PT, qui permettent de délimiter, au moyen de la frontière F, la zone d'interférence dangereuse Zid définie comme étant celle qui doit rester libre de tout obstacle pour que la sécurité du véhicule puisse être assurée.
Dans ce contexte, le procédé de l'invention comprend une procédure de visualisation PV permettant au conducteur K de percevoir immédiatement la frontière F qui sépare cette zone d'interférence dangereuse Zid de la zone de sécurité Zs.
A cette fin, la procédure de visualisation PV inclut une opération de mixage MIX qui consiste à superposer, à l'image Img1 de la voie de circulation que le conducteur K reçoit à travers le pare-brise W, une matérialisation de la frontière F.
Grâce à l'invention, le conducteur K peut ainsi apporter à la conduite de son véhicule, en temps réel et de façon interactive, toute mesure corrective propre à éviter qu'un obstacle qu'il perçoit initialement dans la zone de sécurité Zs se déplace, dans son champ de vision, jusque dans la zone d'interférence dangereuse Zid.
Cette visualisation est avantageusement obtenue par la technique connue en elle-même sous le nom "affichage tête haute" et par exemple décrite dans les documents de brevets FR - 2 734 653, ou FR - 2 678 079.
Ainsi, l'opération de mixage MIX est de préférence mise en oeuvre en projetant sur le pare-brise W une image lumineuse Img2 de la frontière F entre la zone d'interférence dangereuse Zid et la zone de sécurité Zs.
Comme le montre la figure 3, l'image lumineuse Img2 de la frontière est par exemple formée en éclairant, par une source lumineuse SL, une matrice de miroirs MM commandée par un circuit électronique d'adressage CE, la matrice de miroirs pouvant être constituée par le produit commercialisé par la Société Texas Instruments sous le nom de "Digital Mirrors Display", qui comprend 800 lignes de 600 petits miroirs.
Dans ce cas, la mise en oeuvre de l'opération de mixage MIX peut requérir une opération de commande de mixage OCM (figure 1), propre à définir les coordonnées des miroirs à commander et à piloter l'opération de mixage MIX en transmettant ces coordonnées à un circuit électronique d'adressage CE.
Pour faire disparaítre les images parasites, le pare-brise W peut recevoir un traitement spécifique, tel qu'un dépôt métallique, un usinage, ou un laminage, ces techniques ayant déjà été décrites dans l'art antérieur.
Dans le cadre de l'invention, de bons résultats peuvent être obtenus en utilisant un pare-brise W laminé qui présente, dans un plan vertical, une section en forme de coin, et plus précisément d'un pare-brise dont les faces convergent l'une vers l'autre, vers le bas, d'un angle de quelques degrés.
Comme le montre la figure 2, la frontière F inclut au moins une borne frontale BF, qui définit une distance minimum de freinage de sécurité sur la voie de circulation R.
Pour garder une distance de sécurité entre le véhicule qu'il suit et le véhicule qu'il pilote, le conducteur K devra donc rester suffisamment loin du véhicule qu'il suit pour que l'image de ce dernier apparaisse toujours au-dessus de la borne frontale BF de la frontière F.
Si le véhicule comporte des moyens permettant d'évaluer le rayon de braquage des roues et la limite d'adhérence transversale du véhicule sur la voie, la frontière F pourra aussi inclure, au moins lorsque le véhicule aborde un virage, une ou deux bornes latérales telles que BL1 et BL2, permettant de définir une trajectoire de courbure limite du véhicule.
Pour éviter un dérapage intempestif du véhicule, le conducteur K devra donc faire en sorte que sa trajectoire cible se trouve toujours à la fois sur la voie de circulation R et dans la zone de sécurité bordée par la ou les bornes latérales BL1 et BL2, et devra donc éviter d'avoir à prendre un virage dont le rayon de courbure serait inférieur à celui de la trajectoire de courbure limite matérialisée par la ou les bornes BL1 et BL2.
Comme la distance de freinage est définie devant le véhicule alors qu'elle varie selon les conditions instantanées de roulement de ce dernier, et notamment selon qu'il roule en ligne droite, qu'il prend un virage, qu'il est dans une pente ascendante ou dans une pente descendante, il peut être avantageux de disposer d'informations sur la voie de circulation en amont du véhicule pour pouvoir optimiser la définition de la frontière F.
A cette fin, la procédure d'acquisition PAQ peut, de façon connue en soi, comprendre une opération OANav d'acquisition de données de navigation I1 à Iq, par exemple transmises par des émetteurs locaux installés sur la voie de circulation R ou extraites d'une cartographie mémorisée, liée à une instrumentation de bord fournissant les coordonnées instantanées du véhicule.
Dans un tel cas, la procédure de traitement PT comprend une opération d'exploitation des données de navigation I1 à Iq, notée OTNav (figure 1) et permettant, à chaque instant T, de modifier la frontière F en fonction des obstacles (descentes, virages, bouchons, etc.) que le véhicule doit rencontrer sur la voie de circulation R à un instant ultérieur T+dT.
Pour optimiser encore la précision et la fiabilité du procédé de l'invention, la procédure de visualisation PV peut comprendre (figure 1) une opération de calibrage CAL pour déterminer et fournir à l'opération de commande de mixage OCM des paramètres géométriques G1 à Gt permettant de prendre au moins en compte, pour la projection de l'image lumineuse Img2 de la frontière F, la position du conducteur K par rapport au pare-brise W.
L'opération de calibrage CAL, qui n'a besoin d'être réalisée qu'une seule fois pour un conducteur donné, adoptant une position donnée dans un véhicule donné, peut être déclenchée à volonté par le conducteur K et réalisée de façon automatique.
Par exemple, les paramètres géométriques G1 à Gt peuvent être obtenus à partir d'images de plusieurs frontières tests projetées sur le pare-brise W, ces images étant recueillies sur une caméra miniature installée sur une monture de lunette portée par le conducteur pendant le temps de cette opération de calibrage CAL.

Claims (10)

  1. Procédé d'aide à la conduite sécurisée d'un véhicule roulant sur une voie de circulation (R) et comprenant un habitacle protégé par un pare-brise (W) qui permet à un conducteur (K) de recevoir une image (Img1) de la voie de circulation, ce procédé comprenant une procédure d'acquisition (PAQ) consistant à recueillir, par mesure ou estimation, des valeurs (V1 à Vp) de paramètres physiques représentant des conditions instantanées de roulement du véhicule, et une procédure de traitement (PT) consistant à combiner entre elles, conformément à des modèles physiques préétablis, les valeurs recueillies (V1 à Vp) pour localiser au moins partiellement une frontière (F) entre une zone d'interférence dangereuse (Zid) entourant immédiatement le véhicule et une zone de sécurité (Zs) située à distance du véhicule et s'étendant au-delà de la zone d'interférence dangereuse (Zid), caractérisé en ce qu'il comprend en outre une procédure de visualisation (PV) incluant elle-même une opération de mixage (MIX) consistant à superposer, à l'image (Img1) de la voie de circulation reçue par le conducteur (K), une matérialisation de la frontière (F) entre la zone d'interférence dangereuse (Zid) et la zone de sécurité (Zs), ce qui permet au conducteur (K) d'apporter à la conduite du véhicule, en temps réel et de façon interactive, toute mesure corrective propre à éviter qu'un obstacle initialement visible dans la zone de sécurité (Zs) s'anime d'un mouvement apparent risquant de l'amener jusque dans la zone d'interférence dangereuse (Zid).
  2. Procédé d'aide à la conduite suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération de mixage (MIX) est mise en oeuvre en projetant sur le pare-brise (W) une image lumineuse (Img2) de la frontière (F) entre la zone d'interférence dangereuse (Zid) et la zone de sécurité (Zs).
  3. Procédé d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la frontière (F) entre la zone d'interférence dangereuse (Zid) et la zone de sécurité (Zs) inclut, au moins lorsque le véhicule aborde un virage, une borne latérale (BL1, BL2) définissant une trajectoire de courbure limite du véhicule.
  4. Procédé d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la frontière (F) entre la zone d'interférence dangereuse (Zid) et la zone de sécurité (Zs) inclut une borne frontale (BF) définissant une distance minimum de freinage de sécurité sur la voie de circulation.
  5. Procédé d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les procédures d'acquisition (PAQ) et de traitement (PT) sont, ensemble, au moins partiellement constituées d'opérations d'acquisition (OAQ1 à OAQp; OANav) et de traitement (OT1 à OTm; OTNav) mises en oeuvre dans un procédé (ICC) visant au moins à contrôler la vitesse ou la direction du véhicule en fonction de son environnement.
  6. Procédé d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les procédures d'acquisition (PAQ) et de traitement (PT) sont, ensemble, au moins partiellement constituées d'opérations d'acquisition (OAQ1 à OAQp; OANav) et de traitement (OT1 à OTm; OTNav) mises en oeuvre dans un procédé (CDS ou FDR) visant au moins à contrôler de façon dynamique la stabilité du véhicule.
  7. Procédé d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les procédures d'acquisition (PAQ) et de traitement (PT) sont, ensemble, au moins partiellement constituées d'opérations d'acquisition (OAQ1 à OAQp; OANav) et de traitement (OT1 à OTm; OTNav) mises en oeuvre dans un procédé (ABS) visant au moins à éviter un blocage des roues du véhicule.
  8. Procédé d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la procédure d'acquisition (PAQ) comprend une opération (OANav) d'acquisition de données de navigation (I1 à Iq) et en ce que la procédure de traitement (PT) comprend une opération d'exploitation (OTNav) des données de navigation (I1 à Iq), propre à modifier la frontière (F) , à un instant donné (T), en fonction des obstacles que le véhicule doit rencontrer sur la voie de circulation à un instant ultérieur (T+dT).
  9. Procédé d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 2, caractérisé en ce que l'image lumineuse (Img2) de la frontière est formée en éclairant, par une source lumineuse (SL), une matrice de miroirs (MM) commandée par un circuit électronique d'adressage (CE), et en ce que le pare-brise (W) sur lequel est projetée l'image lumineuse (Img2) de la frontière est laminé et présente, dans un plan vertical, une section en forme de coin.
  10. Procédé d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 2, caractérisé en ce que la procédure de visualisation (PV) comprend une opération de commande de mixage (OCM) pour piloter l'opération de mixage (MIX), et une opération de calibrage (CAL) pour déterminer et fournir à l'opération de commande de mixage (OCM) des paramètres géométriques (G1 à Gt) permettant de prendre au moins en compte, pour la projection de l'image lumineuse (Img2) de la frontière, la position du conducteur (K) par rapport au pare-brise (W) .
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