EP2804794A1 - Procede de correction de trajectoire d'un vehicule automobile et dispositif de correction de trajectoire d'un vehicule automobile associe - Google Patents

Procede de correction de trajectoire d'un vehicule automobile et dispositif de correction de trajectoire d'un vehicule automobile associe

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Publication number
EP2804794A1
EP2804794A1 EP13704157.0A EP13704157A EP2804794A1 EP 2804794 A1 EP2804794 A1 EP 2804794A1 EP 13704157 A EP13704157 A EP 13704157A EP 2804794 A1 EP2804794 A1 EP 2804794A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
traffic lane
line
angle
trajectory
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13704157.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marc Campo
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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 EP2804794A1 publication Critical patent/EP2804794A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a method of correcting the trajectory of a vehicle and a device for correcting the trajectory of an associated vehicle.
  • the invention finds a particularly advantageous application in the field of safety and the field of assistance for driving motor vehicles.
  • Motor vehicles generally comprise a steering wheel fixed on a column of the steering system, which is maneuvered by the driver to steer the steering wheels of the vehicle.
  • Steering systems usually comprise an assistance device that generates a portion of the energy to be supplied to steer the wheels, so as to reduce the effort that must be delivered by the driver, particularly in the maneuvers at low speeds and the 'stop.
  • Some steering systems comprise a driving assistance function controlling by a control computer a motorization that acts on this direction, by delivering a specific assistance torque on the steering to achieve a track monitoring aid traffic, which signals the driver a deviation from the normal traffic lane.
  • driver assistance functions are, for example, called “Involuntary Lane Departure Prevention” (PFIL), “Lane Keeping Support” (LKS) or “Lane Keeping Assistance System” (LKAS).
  • the document FR2706604 presents a device for determining the trajectory of a vehicle for a navigation aid system, comprising means for measuring the steering angle of the steering wheel of the vehicle, means for measuring the the progress of the vehicle and means for calculating the trajectory followed by the vehicle from the steering angle and advancement information.
  • this device requires the implementation of a GPS system, which is not precise enough in certain situations, especially when the vehicle passes inside a tunnel.
  • US2009153360 discloses a device and method for correlating data transmitted by a camera and data operated by a line maintenance method when the data refresh rates of the two systems differ. However, this method gives rise to sub-sampling problems.
  • US2010191421 discloses a track maintenance device and method with a functional architecture including a priority treatment according to the situations encountered, such as for example the need to stabilize the vehicle, the need to keep the vehicle in the track and the need to maintain the trajectory.
  • the control of the trajectory is based on the notion of lateral deviation.
  • WO201 1002345 discloses a track keeping device and method coupled with an "Electrical Assisted Steering" (AED) with a closed control loop, in which the control strategy is based on a low level algorithm of the type open loop.
  • the setpoint torque is a function of the requested lateral acceleration.
  • the document DE102007061900 has a device for preventing a risk of crossing the line, but the control mode is based on the engine torque of the vehicle.
  • the object of the invention is notably to overcome the disadvantages of the state of the art by proposing a method for correcting the trajectory of a vehicle that corrects the trajectory of the vehicle as a function of an angle of heading corresponding to the angle between the longitudinal axis of the motor vehicle and the line of the taxiway.
  • the invention relates to a method for correcting the trajectory of a motor vehicle traveling on a road characterized in that it comprises the following steps:
  • step of acquiring geometry parameters of the taxiway and the position of the motor vehicle on the taxiway
  • the parameters of the geometry of the taxiway comprise at least one parameter among: the position of the line on the right side of the taxiway with respect to a camera, the position of the line of the taxiway; left side of the taxiway relative to the camera, the curvature of the taxiway which is usually identified on an outside line.
  • the measurements of the geometry parameters of the traffic lane are emitted at a frequency of 50 ms and then are delayed by 50 ms.
  • the method further comprises the step of calculating a confidence index after the step of acquisition of geometry parameters of the traffic lane, this confidence index being calculated according to the correlation between the measurements of the geometry parameters of the taxiway and a pattern of lines.
  • the heading angle determined in the step of determining the heading angle is calculated according to the geometry parameters of the taxiway and the position of the vehicle.
  • the step of generating a vehicle dynamics setpoint is deleted and is replaced by a specific alert.
  • the step of generating a vehicle dynamics setpoint can be inhibited by the driver of the motor vehicle when said driver actuates a control element of the vehicle.
  • the invention further relates to a device for correcting the trajectory of a motor vehicle traveling on a traffic lane implementing the method comprising:
  • Figure 1 a functional diagram showing the various steps of the method for correcting the trajectory of a vehicle according to the invention
  • Figure 2 a graphical representation of the trajectory of the center of gravity of the motor vehicle on a curved lane corrected according to the trajectory correction method according to the invention
  • Figure 3 a graphical representation of the trajectory of the center of gravity of the motor vehicle on a right lane corrected according to the trajectory correction method according to the invention
  • Figure 4 a schematic representation of the motor vehicle comprising the trajectory correction device of a vehicle according to the invention
  • Figure 5 a functional diagram showing the different substeps of the step of generating the dynamic setpoint of the trajectory correction method of a vehicle according to the invention
  • Figure 6 a graphical representation of a line model estimating the geometry parameters of a traffic lane.
  • the identical, similar or similar elements retain the same reference from one figure to another.
  • FIG. 4 shows an automobile vehicle located on a taxiway referenced 1 1.
  • This vehicle 10 comprises steering wheels and a trajectory correction device 12 comprising a camera 20, a control unit 21, a yaw rate sensor 22, a motor vehicle speed sensor 23 and a steering system 24. active to direct the steering wheels.
  • the automobile vehicle further comprises a longitudinal axis A.
  • the active steering system 24 comprises a steering column 33.
  • a flywheel 34 is attached to one end of said column 33, the steering wheel 34 being operated by the driver to steer the steering wheels of the vehicle 10.
  • the active steering system 24 further comprises a means for measuring the actual angle of the vehicle.
  • Av steering wheel and a device assistance system that generates a portion of the energy to be provided to steer the wheels 35.
  • this steering system 24 reduces the effort that must deliver the driver, especially in maneuvering at low speeds and stopping.
  • this steering system 24 comprises a motorized assembly and control computer of said motorized assembly acting on the direction of the vehicle 10, delivering a specific assistance torque on the direction to achieve a track monitoring aid 1 1 of circulation. This assistance torque signals the driver a deviation from the lane 1 1 circulation.
  • the motorized assembly comprises in particular an electric motor or hydraulic cylinders of the assistance device, to generate a torque in one direction or the other on the steering system 24. This pair signals to the driver an exit of the lane 1 1 of circulation or a risk of exit.
  • geometry parameters of the traffic lane 1 1 and the position of the motor vehicle on the lane 1 1 of circulation are acquired in a first step 100 at by the camera 20.
  • the camera 20 permanently films white lines 30, 31 traced on the ground which delimit the lane 1 1 of circulation, in order to locate the vehicle 10 with respect to the lateral limits of this lane 1 1 and detect lateral deviations of the vehicle 10 with respect to this lane 1 1.
  • the camera 20 makes it possible to know at each instant the position of the line 30 on the right side of the track 1 1 of circulation with respect to the camera 20, the position of the line 31 on the left side of the track 1 1 of circulation relative to the camera 20 and the curvature of the lane 1 1 of circulation which is generally identified on an outside line.
  • line 30 on the right side and line 31 on the left side we mean the lines that are situated on the right and on the left of the camera 20 when this camera 20 films these lines 30, 31.
  • the measurements of the geometry parameters of the channel 11 are transmitted by the camera 20 at a frequency of 50 ms. In order to avoid sub-sampling problems, the measurements from the camera 20 are delayed by 50 ms during the transmission of the measurements on the network of the vehicle 10.
  • control unit 21 calculates in a step 101 a confidence index as a function of the correlation between the measurements of the geometry parameters of the channel 1 1 from the camera 20 and a pattern of lines.
  • This line model is based for example on a polynomial of the second or third order representing the trajectory of a line 30, 31 in the reference (X, Y) of the vehicle 10 as shown in Figure 6.
  • the reference (X, Y) of the vehicle 10 comprises a first axis X being coincident with the longitudinal axis A of the vehicle 10 and a second axis Y perpendicular to the first axis X.
  • x is the abscissa of a point P of the line 30, 31
  • y is the ordinate of said point P of the line 30, 31
  • cO is a constant.
  • Step 102 is implemented by the control unit 21 from the measurements from the camera 20. Indeed, the axis A of the vehicle 10 is known to the control unit 21.
  • the position of the line 30 on the right side of the track 1 1 of circulation relative to the camera 20, the position of the line 31 on the left side of the track 1 1 of circulation relative to the camera 20 and the Curvature of the lane 1 1 of circulation make it possible to know precisely the geometry of the lane 1 1 (cf Figures 2 and 3).
  • a step 103 the measurement of the speed of the vehicle 10 is implemented by the vehicle speed sensor 10.
  • the yaw rate of the vehicle 10 is implemented by the speed sensor 22. lace.
  • yaw rate means the speed of rotation of the vehicle 10 around its center G of gravity.
  • a step 104 the control unit 21 determines the remaining time before crossing one of the lines 30, 31 of the lane 1 1 of circulation. This time or “Time to Line Crossing” (TLC) in English is calculated from the position of the vehicle 10 on the track 1 1, the speed of yaw of the vehicle 10, the speed of the vehicle 10, other data of vehicle dynamics 10 and the actions of the driver.
  • TLC Time to Line Crossing
  • a degree of risk concerning the exit of the vehicle 10 from the track 1 1 or the risk of leaving the track 11 of the vehicle 10 is deduced from the duration calculated in the step 10.
  • dynamic data of the vehicle 10 the data concerning the knowledge and the formalization of the physical phenomena entering into the handling and the behavior of the vehicle 10 are understood.
  • these dynamics data are the yaw acceleration, the lateral acceleration, the angle of rotation of the steering wheel 34 etc.
  • the vehicle dynamics data 10 and the actions of the driver can thus detect a deviation from the lane 1 1 of traffic that is not requested by the driver.
  • a dynamic setpoint is determined in a step 106 as a function of the parameters measured by the camera 20, the speed of the vehicle 10 and other vehicle dynamics data 10. This vehicle dynamics setpoint 10 is generated and applied by the active steering system 24. If the degree of risk of a lane 1 1 of the vehicle 10 does not exceed a certain threshold, no dynamic setpoint is determined.
  • the determination of the dynamic setpoint by the steering system 24 is a feedback type control in which an angular regulation base torque and an assist torque are decomposed, as described in the document having the filing number FR1060383.
  • the control computer of the steering system 24 determines in a sub-step 107 from the parameters measured by the camera 20 and vehicle dynamics data 10 a set steering angle Av pfil.
  • This flying angle Avpfil setpoint would normally follow the direction given by the channel 1 1.
  • the means for measuring the actual flying angle Av measures in a sub-step 108 the actual flying angle Av.
  • the control computer calculates in a sub-step 109 with a regulation system of the proportional / derivative or numerical type, from the angular deviation ⁇ between the steering wheel setpoint angle Av pfil and the actual steering angle Av , a basic torque regulation Treg angle.
  • the steering system finally adds in a sub-step 1 1 1 the two calculated pairs Treg, Tassist, to obtain the dynamic setpoint. [052] It is thus possible to clearly differentiate the calculation of the two Tassist assistance and Treg regulation couples, and to carry out the development of independent of each of these two pairs, which facilitates these development operations.
  • the determination of the dynamic setpoint by the steering system is therefore a closed loop low level control using estimated compensation variables.
  • the requested torque is an internal function not determined directly by a yaw rate or a lateral acceleration.
  • the dynamic setpoint is transmitted in a sub-step 1 12 to the motorized assembly of the steering system 24 which generates as a function of this dynamic setpoint a torque in one direction or the other on the steering system 24.
  • a level of action for example between 0 and 1 characterizes the dynamic setpoint. This level of action is determined according to the risk of leaving the vehicle 1 1 lane 10. The higher the risk, the higher the value of the level of action and the higher the resistance torque felt by the driver.
  • the control computer calculates a yaw rate allowing the vehicle 10 to remain in a safe zone, that is to say not to leave the lane 1 1.
  • This yaw rate is converted to a column angle which is regulated by the active steering system 24.
  • Column angle means the angle of rotation of the column 33 of the active steering system 24.
  • the dynamic setpoint is for example homogeneous to the lateral acceleration of the vehicle 10 or to the yaw rate of the vehicle 10.
  • Lateral acceleration means the acceleration of the vehicle 10 relative to its lateral axis.
  • the step 106 of generating a vehicle dynamics setpoint 10 can be inhibited by the driver when said driver actuates a control element of the vehicle 10.
  • control element of the vehicle 10 for example means the steering wheel 34 or a vehicle brake 10.
  • the dynamic setpoint is removed and is replaced by a specific alert such as a haptic alert or visual and sound dedicated.

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Abstract

L'invention concerne essentiellement un procédé de correction de trajectoire d'un véhicule (10) automobile se déplaçant sur une voie (1 1 ) de circulation caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - étape (100) d'acquisition de paramètres de géométrie de la voie (1 1 ) de circulation et de la position du véhicule (10) automobile sur la voie (1 1 ) de circulation, - étape (102) de détermination de l'angle (a) de cap correspondant à l'angle entre l'axe (A) longitudinal du véhicule (10) automobile et une ligne (30, 31 ) de la voie (1 1 ) de circulation, - étape (103) de détermination de la vitesse du véhicule (10) automobile, - étape (104) de détermination de la durée restante avant le franchissement de la ligne (30, 31 ) de la voie (1 1 ) de circulation par le véhicule (10) automobile, et - étape (106) de génération d'une consigne de dynamique du véhicule (10) en fonction de l'angle (a) de cap et de la durée restante avant le franchissement de la ligne (30, 31 ) de la voie (1 1 ) de circulation.

Description

PROCEDE DE CORRECTION DE TRAJECTOIRE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE ET DISPOSITIF DE CORRECTION DE TRAJECTOIRE
D'UN VEHICULE AUTOMOBILE ASSOCIE
[01] DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[02] L'invention concerne un procédé de correction de trajectoire d'un véhicule ainsi qu'un dispositif de correction de trajectoire d'un véhicule associé. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de la sécurité et le domaine d'aide à la conduite de véhicules automobiles.
[03] ETAT DE LA TECHNIQUE
[04] Les véhicules automobiles comportent généralement un volant fixé sur une colonne du système de direction, qui est manœuvré par le conducteur pour braquer les roues directrices de ce véhicule. Les systèmes de direction comprennent habituellement un dispositif d'assistance qui génère une partie de l'énergie à fournir pour braquer les roues, de manière à réduire l'effort que doit délivrer le conducteur, en particulier dans les manœuvres aux basses vitesses et à l'arrêt.
[05] Certains systèmes de direction comportent une fonction d'aide à la conduite pilotant par un calculateur de contrôle une motorisation qui agit sur cette direction, en délivrant un couple d'assistance spécifique sur la direction pour réaliser une aide au suivi de la voie de circulation, qui signale au conducteur un écart par rapport à la voie normale de circulation. Ces fonctions d'aide à la conduite portent par exemple le nom de « Prévention de Franchissement Involontaire de Lignes » (PFIL), « Lane Keeping Support » (LKS) ou « Lane Keeping Assistance System » (LKAS).
[06] Ainsi, le document FR2706604 présente un dispositif de détermination la trajectoire d'un véhicule pour un système d'aide à la navigation, comportant des moyens de mesure de l'angle de braquage du volant du véhicule, des moyens de mesure de l'avancement du véhicule et des moyens de calcul de la trajectoire suivie par le véhicule à partir des informations d'angle de braquage et d'avancement. Cependant, ce dispositif nécessite la mise en œuvre d'un système GPS, qui n'est pas assez précis dans certaines situations, notamment lorsque le véhicule passe à l'intérieur d'un tunnel. [07] Le document US2009153360 présente un dispositif et procédé de corrélation des données transmises par une caméra et des données exploitées par un procédé de maintien de ligne lorsque les fréquences de rafraîchissement des données des deux systèmes diffèrent. Cependant cette méthode engendre des problèmes de sous échantillonnage. [08] Le document US2010191421 présente un dispositif et procédé de maintien de voie avec une architecture fonctionnelle incluant un traitement prioritaire en fonction des situations rencontrées, comme par exemple le besoin de stabiliser le véhicule, le besoin de maintenir le véhicule dans la voie et le besoin de maintenir la trajectoire. Cependant, le contrôle de la trajectoire est basé sur la notion d'écart latéral.
[09] Le document WO201 1002345 présente un dispositif et un procédé de maintien de voie couplé avec une « Direction Assistée Electrique » (DAE) avec une boucle de contrôle fermée, dans lesquels la stratégie de contrôle est basée sur un algorithme bas niveau de type boucle ouverte. En outre, le couple de consigne est une fonction de l'accélération latérale demandée.
[010] Le document DE102007061900 présente un dispositif de prévention d'un risque de franchissement de ligne, mais le mode de régulation est basé sur le couple moteur du véhicule.
[011] Tous ces procédés de contrôle de trajectoire présentent néanmoins des problèmes de précision pour déterminer l'écart entre la trajectoire attendue du véhicule sur la voie de circulation et la trajectoire du véhicule mesurée sur cette voie de circulation.
[012] OBJET DE L'INVENTION
[013] L'invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant un procédé de correction de trajectoire d'un véhicule corrigeant la trajectoire du véhicule en fonction d'un angle de cap correspondant à l'angle entre l'axe longitudinal du véhicule automobile et la ligne de la voie de circulation.
[014] Plus précisément, l'invention concerne un procédé de correction de trajectoire d'un véhicule automobile se déplaçant sur une voie de circulation caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- étape d'acquisition de paramètres de géométrie de la voie de circulation et de la position du véhicule automobile sur la voie de circulation,
- étape de détermination de l'angle de cap correspondant à l'angle entre l'axe longitudinal du véhicule automobile et une ligne de la voie de circulation, - étape de détermination de la vitesse du véhicule automobile,
- étape de détermination de la durée restante avant le franchissement de la ligne de la voie de circulation par le véhicule automobile, et
- étape de génération d'une consigne de dynamique du véhicule en fonction de l'angle de cap et de la durée restante avant le franchissement de la ligne de la voie de circulation.
[015] Selon une mise en œuvre, les paramètres de géométrie de la voie de circulation comportent au moins un paramètre parmi : la position de la ligne du côté droit de la voie de circulation par rapport à une caméra, la position de la ligne du côté gauche de la voie de circulation par rapport à la caméra, la courbure de la voie de circulation qui est en général identifiée sur une ligne extérieure.
[016] Selon une mise en œuvre, dans l'étape d'acquisition de paramètres de géométrie de la voie de circulation, les mesures des paramètres de géométrie de la voie de circulation sont émises à une fréquence de 50 ms puis sont retardées de 50 ms.
[017] Selon une mise en œuvre, le procédé comporte en outre l'étape de calculer un indice de confiance après l'étape d'acquisition de paramètres de géométrie de la voie de circulation, cet indice de confiance étant calculé en fonction de la corrélation entre les mesures des paramètres de géométrie de la voie de circulation et un modèle de lignes. [018] Selon une mise en œuvre, l'angle de cap déterminé dans l'étape de détermination de l'angle de cap est calculé en fonction des paramètres de géométrie de la voie de circulation et de la position du véhicule.
[019] Selon une mise en œuvre, en cas d'impossibilité de corriger la trajectoire, l'étape de génération d'une consigne de dynamique du véhicule est supprimée et est remplacée par une alerte spécifique.
[020] Selon une mise en œuvre, l'étape de génération d'une consigne de dynamique du véhicule peut être inhibée par le conducteur du véhicule automobile lorsque ledit conducteur actionne un élément de commande du véhicule.
[021] L'invention concerne en outre un dispositif de correction de trajectoire d'un véhicule automobile se déplaçant sur une voie de circulation mettant en œuvre le procédé comportant :
- une caméra,
- une unité de contrôle,
- un capteur de vitesse de lacet,
- un capteur de vitesse du véhicule automobile,
- un système de direction actif,
caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour corriger la trajectoire en fonction de l'angle de cap du véhicule automobile correspondant à l'angle entre l'axe longitudinal du véhicule et une ligne de la voie de circulation.
[022] BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[023] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elles montrent :
[024] Figure 1 : un diagramme fonctionnel montrant les différentes étapes du procédé de correction de trajectoire d'un véhicule selon l'invention ; [025] Figure 2 : une représentation graphique de la trajectoire du centre de gravité du véhicule automobile sur une voie de circulation courbée corrigée selon le procédé de correction de trajectoire selon l'invention ;
[026] Figure 3 : une représentation graphique de la trajectoire du centre de gravité du véhicule automobile sur une voie de circulation droite corrigée selon le procédé de correction de trajectoire selon l'invention ;
[027] Figure 4 : une représentation schématique du véhicule automobile comportant le dispositif de correction de trajectoire d'un véhicule selon l'invention ; [028] Figure 5 : un diagramme fonctionnel montrant les différentes sous étapes de l'étape de génération de la consigne dynamique du procédé de correction de trajectoire d'un véhicule selon l'invention ;
[029] Figure 6 : une représentation graphique d'un modèle de lignes estimant les paramètres de géométrie d'une voie de circulation. [030] Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.
[031] DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION
[032] La Figure 4 montre un véhicule 10 automobile situé sur une voie de circulation référencée 1 1 . Ce véhicule 10 comporte des roues 35 directrices et un dispositif 12 de correction de trajectoire comportant une caméra 20, une unité 21 de contrôle, un capteur 22 de vitesse de lacet, un capteur 23 de vitesse du véhicule 10 automobile et un système 24 de direction actif permettant de diriger les roues 35 directrices. Le véhicule 10 automobile comporte en outre un axe A longitudinal.
[033] Le système 24 de direction actif comporte une colonne 33 de direction. Un volant 34 est fixé à une extrémité de ladite colonne 33, ce volant 34 étant manœuvré par le conducteur pour braquer les roues 35 directrices du véhicule 10. Le système 24 de direction actif comporte en outre un moyen de mesure de l'angle réel du volant Av et un dispositif d'assistance qui génère une partie de l'énergie à fournir pour braquer les roues 35. Ainsi le système 24 permet de réduire l'effort que doit délivrer le conducteur, en particulier dans les manœuvres aux basses vitesses et à l'arrêt. [034] De plus, ce système 24 de direction comporte un ensemble motorisé et calculateur de contrôle dudit ensemble motorisé agissant sur la direction du véhicule 10, en délivrant un couple d'assistance spécifique sur la direction pour réaliser une aide au suivi de la voie 1 1 de circulation. Ce couple d'assistance signale au conducteur un écart par rapport à la voie 1 1 de circulation.
[035] L'ensemble motorisé comporte en particulier un moteur électrique ou des vérins hydrauliques du dispositif d'assistance, pour générer un couple dans un sens ou dans l'autre sur le système 24 de direction. Ce couple signale au conducteur une sortie de la voie 1 1 de circulation ou un risque de sortie.
[036] Lors de la mise en œuvre du procédé selon l'invention, des paramètres de géométrie de la voie 1 1 de circulation et de la position du véhicule 10 automobile sur la voie 1 1 de circulation sont acquis dans une première étape 100 au moyen de la caméra 20. [037] A cet effet, la caméra 20 filme en permanence des lignes 30, 31 blanches tracées au sol qui délimitent la voie 1 1 de circulation, afin de situer le véhicule 10 par rapport aux limites latérales de cette voie 1 1 et détecter des écarts latéraux du véhicule 10 par rapport à cette voie 1 1 .
[038] Plus précisément, la caméra 20 permet de connaître à chaque instant la position de la ligne 30 du côté droit de la voie 1 1 de circulation par rapport à la caméra 20, la position de la ligne 31 du côté gauche de la voie 1 1 de circulation par rapport à la caméra 20 et la courbure de la voie 1 1 de circulation qui est en général identifiée sur une ligne extérieure. Par ligne 30 du côté droit et ligne 31 du côté gauche, on entend les lignes qui sont situées sur la droite et sur la gauche de la caméra 20 lorsque cette caméra 20 filme ces lignes 30, 31 . Les mesures des paramètres de géométrie de la voie 1 1 sont émises par la caméra 20 à une fréquence de 50 ms. Afin d'éviter les problèmes de sous échantillonnage, les mesures issues de la caméra 20 sont retardées de 50 ms lors de la transmission des mesures sur le réseau du véhicule 10. Ce retard est réduit en optimisant la bande passante du réseau du véhicule 10. [039] L'unité 21 de contrôle calcule dans une étape 101 un indice de confiance en fonction de la corrélation entre les mesures des paramètres de géométrie de la voie 1 1 provenant de la caméra 20 et un modèle de lignes. Ce modèle de lignes est basé par exemple sur un polynôme du deuxième ou du troisième ordre représentant la trajectoire d'une ligne 30, 31 dans le repère (X, Y) du véhicule 10 comme le montre la Figure 6. Le repère (X, Y) du véhicule 10 comporte un premier axe X étant confondu avec l'axe A longitudinal du véhicule 10 et un deuxième axe Y perpendiculaire au premier axe X. L'origine O du repère (X, Y) est positionnée au niveau du centre G de gravité du véhicule 10. On suppose que, dans le cas d'une voie standard, l'angle de cap et la courbure sont sensiblement équivalents pour les lignes 30, 31 qui présentent un écart constant entre elles. L'estimation de ces paramètres nous conduit à une mise en équation simple, vérifiée dans le cas des petits angles, telle que : y = y0 + - x + ^ - x2
suivant laquelle, dans le repère (X, Y), x est l'abscisse d'un point P de la ligne 30, 31 , y est l'ordonnée dudit point P de la ligne 30, 31 , yO est l'ordonnée du point de ladite ligne pour x=0, a est l'angle de cap pour x=0 et cO est une constante.
[040] Si l'indice de confiance est supérieur à un certain seuil, un angle a de cap est déterminé dans une étape 102. Cet angle a de cap correspond à l'angle entre l'axe A longitudinal du véhicule 10 automobile et la ligne 30, 31 de la voie 1 1 de circulation la plus proche du véhicule 10. Si l'indice de confiance n'est pas supérieur à un certain seuil, on considère qu'il n'est pas possible de calculer l'angle a de cap. [041] L'étape 102 est mise en œuvre par l'unité 21 de contrôle à partir des mesures provenant de la caméra 20. En effet, l'axe A du véhicule 10 est connu de l'unité 21 de contrôle. En outre, la position de la ligne 30 du côté droit de la voie 1 1 de circulation par rapport à la caméra 20, la position de la ligne 31 du côté gauche de la voie 1 1 de circulation par rapport à la caméra 20 et la courbure de la voie 1 1 de circulation permettent de connaître précisément la géométrie de la voie 1 1 (cf. Figures 2 et 3).
[042] Dans une étape 103, la mesure de la vitesse du véhicule 10 automobile est mise en œuvre par capteur 23 de vitesse du véhicule 10. En outre, la vitesse de lacet du véhicule 10 est mise en œuvre par le capteur 22 de vitesse de lacet. Par vitesse de lacet, on entend la vitesse de rotation du véhicule 10 autour de son centre G de gravité.
[043] Dans une étape 104, l'unité 21 de contrôle détermine la durée restante avant le franchissement d'une des lignes 30, 31 de la voie 1 1 de circulation. Cette durée ou « Time to Line Crossing » (TLC) en anglais est calculée à partir de la position du véhicule 10 sur la voie 1 1 , de la vitesse de lacet du véhicule 10, la vitesse du véhicule 10, d'autres données de dynamique du véhicule 10 et les actions du conducteur.
[044] Dans une étape 105, on déduit de la durée calculée dans l'étape 104 un degré de risque concernant la sortie du véhicule 10 de la voie 1 1 ou risque de sortie de voie 1 1 du véhicule 10. Par données de dynamique du véhicule 10, on entend les données concernant la connaissance et la formalisation des phénomènes physiques entrant dans la tenue de route et le comportement du véhicule 10. Par exemple ces données de dynamique sont l'accélération de lacet, l'accélération latérale, l'angle de rotation du volant 34 etc.
[045] En analysant les paramètres mesurés par la caméra 20, les données de dynamique du véhicule 10 et les actions du conducteur on peut ainsi détecter un écart par rapport à la voie 1 1 de circulation qui n'est pas demandé par le conducteur.
[046] Si le degré de risque d'une sortie de voie 1 1 du véhicule 10 dépasse un certain seuil, une consigne de dynamique est déterminée dans une étape 106 en fonction des paramètres mesurés par la caméra 20, de la vitesse du véhicule 10 et d'autres données de dynamique du véhicule 10. Cette consigne de dynamique du véhicule 10 est générée et appliquée par le système 24 de direction actif. Si le degré de risque d'une sortie de voie 1 1 du véhicule 10 ne dépasse pas un certain seuil, on ne détermine pas de consigne dynamique.
[047] La détermination de la consigne dynamique par le système 24 de direction est une régulation de type retour d'état dans lequel on décompose un couple de base de régulation en angle et un couple d'assistance, comme décrit dans le document ayant le numéro de dépôt FR1060383.
[048] Plus précisément, comme le montre la Figure 5, le calculateur de contrôle du système 24 de direction détermine dans une sous étape 107 partir des paramètres mesurés par la caméra 20 et des données de dynamique du véhicule 10 un angle volant de consigne Av pfil. Cet angle volant de consigne Av pfil permettrait de suivre normalement la direction donnée par la voie 1 1 . En outre, le moyen de mesure de l'angle volant réel Av mesure dans une sous étape 108 l'angle volant réel Av.
[049] Le calculateur de contrôle calcule dans une sous étape 109 avec un système de régulation du type proportionnel / dérivé ou numérique, à partir de l'écart angulaire ΔΑν entre l'angle volant de consigne Av pfil et l'angle volant réel Av, un couple de base de régulation en angle Treg.
[050] Le système de direction calcule ensuite dans une sous étape 1 10 un couple d'assistance Tassist, en multipliant par des valeurs de gain k1 , k2 telles que k2 >= k1 > 0, la valeur du couple résistant au volant Cv, en prenant pour Cv < 0 et risque de sortie à gauche, ou Cv > 0 et risque de sortie à droite, Tassist = k1 Cv ; et pour Cv > 0 et risque de sortie à gauche, ou Cv < 0 et risque de sortie à droite, Tassist = k2 Cv.
[051] Le système de direction additionne enfin dans une sous étape 1 1 1 les deux couples calculés Treg, Tassist, pour obtenir la consigne dynamique. [052] On peut ainsi différencier nettement le calcul des deux couples d'assistance Tassist et de régulation Treg, et effectuer la mise au point de manière indépendante de chacun de ces deux couples, ce qui facilite ces opérations de mise au point.
[053] La détermination de la consigne dynamique par le système de direction est donc un contrôle bas niveau en boucle fermé utilisant des variables estimées de compensation. Le couple demandé est une fonction interne non déterminée directement par une vitesse de lacet ou une accélération latérale.
[054] La consigne dynamique est transmise dans une sous étape 1 12 à l'ensemble motorisé du système 24 de direction qui génère en fonction de cette consigne dynamique un couple dans un sens ou dans l'autre sur le système 24 de direction.
[055] Un niveau d'action compris par exemple entre 0 et 1 caractérise la consigne de dynamique. Ce niveau d'action est déterminé en fonction du risque de sortie de voie 1 1 du véhicule 10. Plus le risque est élevé, plus la valeur du niveau d'action est élevée et plus le couple résistant ressenti par le conducteur est élevé.
[056] Avantageusement, à partir d'un risque de sortie ou d'une sortie de la voie 1 1 de circulation, quand l'écart angulaire entre l'angle volant de consigne et l'angle volant réel, tend à accentuer cette sortie de voie, le couple résistant ressenti par le conducteur tend à augmenter.
[057] Avantageusement, à partir d'un risque de sortie ou d'une sortie de la voie 1 1 de circulation, quand l'écart angulaire entre l'angle volant de consigne et l'angle volant réel, tend à réduire cette sortie de voie, le couple résistant ressenti par le conducteur est proche d'une valeur nulle. [058] En variante, le calculateur de contrôle calcule une vitesse de lacet permettant au véhicule 10 de rester en zone sûre, c'est-à-dire à ne pas sortir de la voie 1 1 . Cette vitesse de lacet est convertie en angle colonne qui est régulée par le système 24 de direction actif. Par angle colonne on entend l'angle de rotation de la colonne 33 du système 24 de direction actif. [059] La consigne de dynamique est par exemple homogène à l'accélération latérale du véhicule 10 ou à la vitesse de lacet du véhicule 10. Par accélération latérale, on entend l'accélération du véhicule 10 par rapport à son axe latéral.
[060] L'étape 106 de génération d'une consigne de dynamique du véhicule 10 peut être inhibée par le conducteur lorsque ledit conducteur actionne un élément de commande du véhicule 10. Par élément de commande du véhicule 10, on entend par exemple le volant 34 ou un frein du véhicule 10.
[061] En outre, en cas d'impossibilité de corriger la trajectoire, la consigne de dynamique est supprimée et est remplacée par une alerte spécifique comme par exemple une alerte haptique ou visuelle et sonore dédiée.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de correction de trajectoire d'un véhicule (10) automobile se déplaçant sur une voie (1 1 ) de circulation caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- étape (100) d'acquisition de paramètres de géométrie de la voie (1 1 ) de circulation et de la position du véhicule (10) automobile sur la voie (1 1 ) de circulation,
- étape (102) de détermination de l'angle (a) de cap correspondant à l'angle entre l'axe (A) longitudinal du véhicule (10) automobile et une ligne (30, 31 ) de la voie (1 1 ) de circulation,
- étape (103) de détermination de la vitesse du véhicule (10) automobile,
- étape (104) de détermination de la durée restante avant le franchissement de la ligne (30, 31 ) de la voie (1 1 ) de circulation par le véhicule (10) automobile, et
- étape (106) de génération d'une consigne de dynamique du véhicule (10) en fonction de l'angle (a) de cap et de la durée restante avant le franchissement de la ligne (30, 31 ) de la voie (1 1 ) de circulation,
caractérisé en ce que les paramètres de géométrie de la voie (1 1 ) de circulation comportent au moins un paramètre parmi : la position de la ligne (30) du côté droit de la voie (1 1 ) de circulation par rapport à une caméra (20), la position de la ligne (31 ) du côté gauche de la voie (1 1 ) de circulation par rapport à la caméra (20), la courbure de la voie (1 1 ) de circulation qui est en général identifiée sur une ligne extérieure par la caméra (20).
2. Procédé de correction de trajectoire selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, dans l'étape (100) d'acquisition de paramètres de géométrie de la voie (1 1 ) de circulation, les mesures des paramètres de géométrie de la voie (1 1 ) de circulation sont émises à une fréquence de 50 ms puis sont retardées de 50 ms.
3. Procédé de correction de trajectoire selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'étape (101 ) de calculer un indice de confiance après l'étape (100) d'acquisition de paramètres de géométrie de la voie (1 1 ) de circulation, cet indice de confiance étant calculé en fonction de la corrélation entre les mesures des paramètres de géométrie de la voie (1 1 ) de circulation et un modèle de lignes.
4. Procédé de correction de trajectoire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'angle (a) de cap déterminé dans l'étape (102) de détermination de l'angle (a) de cap est calculé en fonction des paramètres de géométrie de la voie (1 1 ) de circulation et de la position du véhicule (10).
5. Procédé de correction de trajectoire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'en cas d'impossibilité de corriger la trajectoire, l'étape
(106) de génération d'une consigne de dynamique du véhicule (10) est supprimée et est remplacée par une alerte spécifique.
6. Procédé de correction de trajectoire selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape (106) de génération d'une consigne de dynamique du véhicule (10) peut être inhibée par le conducteur du véhicule (10) automobile lorsque ledit conducteur actionne un élément de commande du véhicule (10).
7. Dispositif (12) de correction de trajectoire d'un véhicule (10) automobile se déplaçant sur une voie (1 1 ) de circulation mettant en œuvre le procédé selon les revendications précédentes comportant :
- une caméra (20),
- une unité (21 ) de contrôle,
- un capteur (22) de vitesse de lacet,
- un capteur (23) de vitesse du véhicule (10) automobile,
- un système (24) de direction actif,
caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour corriger la trajectoire en fonction de l'angle (a) de cap du véhicule (10) automobile correspondant à l'angle entre l'axe (A) longitudinal du véhicule (10) et une ligne (30, 31 ) de la voie (1 1 ) de circulation.
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