EP3665067A1 - Procédé et dispositif d'assistance à la conduite automatisée d'un véhicule, avec contrôle du positionnement transversal par action du conducteur - Google Patents

Procédé et dispositif d'assistance à la conduite automatisée d'un véhicule, avec contrôle du positionnement transversal par action du conducteur

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Publication number
EP3665067A1
EP3665067A1 EP18755220.3A EP18755220A EP3665067A1 EP 3665067 A1 EP3665067 A1 EP 3665067A1 EP 18755220 A EP18755220 A EP 18755220A EP 3665067 A1 EP3665067 A1 EP 3665067A1
Authority
EP
European Patent Office
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vehicle
value
driver
taxiway
selected distance
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18755220.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
David Giraud
Stephane Camp
Marc Campo
Jeremy CAILLET
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PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
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Filing date
Publication date
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Publication of EP3665067A1 publication Critical patent/EP3665067A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to vehicles with automated driving, possibly of automobile type, and more specifically the assistance that is intended to help drivers of such vehicles to drive the latter.
  • automated driving vehicle means a vehicle that can be driven automatically or autonomously (and therefore without the intervention of its driver) during an automated driving phase, or manually (and therefore with intervention its driver on the steering wheel and / or the pedals) during a manual driving phase.
  • Some vehicles with automated driving generally of the automotive type, comprise an assistance device in charge of controlling their positioning relative to the direction transversal to the traffic lane and driving them temporarily without their driver acting on the steering wheel or on a pedal.
  • this type of assistance device provides control of the vehicle based, in particular, information on the external environment of the vehicle and provided at least by means of analysis of the vehicle. the external environment embedded. To do this, the assistance device continuously determines the optimal trajectory of the vehicle in the context of an automated driving, and controls the steering wheel angle and the speed of the vehicle so that the latter can best follow the determined optimum trajectory.
  • This optimal trajectory is defined transversely between the two delimitations that define the traffic lane used. It generally passes substantially equidistant from these two boundaries.
  • a delimitation can be of any type. It may therefore be example, a line, a portion of the sidewalk, a wall, a stretch of grass, or a gravel area.
  • a disadvantage of this type of assistance lies in the fact that it does not allow the driver to choose the position of the optimal path between the two boundaries of the traffic lane, depending on his preference or that of passengers. This results from the fact that in an automated driving phase, the action of the driver on the steering wheel is not taken into account durably.
  • the type of assistance described above is only intended to detect during an automated driving phase an abnormal situation that would not have been detected by the detection means on board the vehicle (outside or outside the vehicle). the interior of the cabin). It does not allow the driver to simply choose the transverse position of the optimal trajectory of his vehicle between the two boundaries of the traffic lane, while remaining in the context of a fully automated and therefore secure driving.
  • the invention is therefore particularly intended to improve the situation.
  • the assistance method according to the invention may include other features that can be taken separately or in combination, and in particular:
  • first and second thresholds a value of a torque that is exerted by the driver on a steering wheel of the vehicle during driving in an automated manner.
  • this torque value when this torque value is between these first and second thresholds, it may be considered that it is in the presence of a first value which is representative of a willingness of the driver to modify the distance chosen, while when this torque value is greater than the second threshold, it may be considered that it is in the presence of a second value which is representative of a will of the driver to drive the vehicle manually;
  • the vehicle in its step, when the value of torque is between first and second thresholds, it is possible to determine a new selected distance which is a function of this torque value and of the direction of application of the torque, then the vehicle can be driven in an automated manner by following it along a path on the taxiway which is located at this new selected distance from one of the first and second boundaries;
  • a lateral distance separating laterally from a reference point that position of the zone selected. Then, we can consider either that we are in the presence of a first value when an absolute value of this lateral distance is lower than a threshold, then we can determine a new chosen distance which is a function of this first value equal to this lateral distance, and then the vehicle can be driven in an automated way by making it follow a trajectory on the taxiway which is located at this new selected distance from one of the first and second delimitations, that is to say that one is in the presence a second value when the absolute value of this lateral distance is greater than the threshold, and then the vehicle can be stopped automatically.
  • the invention also proposes a device, on the one hand, intended to assist a driver of a clean vehicle to be driven automatically and manually on a traffic lane defined by first and second delimitations, and, on the other hand, comprising control means which control an automated driving of the vehicle by following the latter along a path on the taxiway located at a selected distance from one of the first and second boundaries.
  • This assistance device is characterized by the fact that its control means modify the trajectory of the vehicle on the taxiway when they are in the presence of a first value which is representative of a will of the driver to change the chosen distance or else stop controlling the driving of the vehicle automatically when they are in the presence of a second value which is representative of a will of the driver to drive the vehicle manually.
  • the invention also proposes a vehicle, possibly of automobile type, adapted to be driven automatically and manually on a traffic lane defined by first and second boundaries, and comprising an assistance device of the type of that shown in FIG. -before.
  • FIG. 1 schematically and functionally illustrates a road comprising two traffic lanes on one of which circulates an example of an automated driving vehicle and comprising means for analyzing the environment and a computer equipped with an exemplary embodiment of the invention. an assistance device according to the invention, and
  • FIG. 2 schematically illustrates an exemplary algorithm implementing an assistance method according to the invention.
  • the object of the invention is in particular to propose an assistance method, and an associated DA assistance device, intended to assist a driver of an automated driving VA vehicle to drive the latter (VA).
  • automated driving vehicle means a vehicle that can be driven in an automated manner (and therefore without the intervention of its driver) during an automated driving phase, under the control of an assistance device. or manually (and therefore with intervention of its driver on the steering wheel and / or at least one pedal (or the like)) during a manual driving phase.
  • the vehicle VA is automotive type. This is for example a car. But the invention is not limited to this type of vehicle. It concerns indeed any type of automated driving vehicle that can circulate on terrestrial traffic lanes defined by two delimitations.
  • FIG. 1 schematically and functionally shows a road comprising two traffic lanes on one (VC) of which an automated driving vehicle VA circulates.
  • the vehicle VA being automated driving, it comprises in particular a VV flywheel, environment analysis means MA and a DA assistance device according to the invention.
  • the VV steering wheel is fixedly secured to a steering column, in order to allow the driver to control it by exerting on it a live couple with at least one of his hands.
  • This steering column is also controllable by an electric motor driven by the assistance device DA and for example part of a power steering device.
  • a sensor can be coupled to the steering column to measure the steering wheel angle.
  • the electric motor is responsible for applying an assist torque to the steering column when it receives the order of the assistance device DA.
  • This assistance device DA is indeed responsible, in particular, to control the positioning of the vehicle VA with respect to the direction transverse to the traffic lane VC borrowed and to drive it in an automated manner by making it follow a trajectory tv on this path circulation VC, without its driver acting on the steering wheel VV or on a pedal (or the like).
  • This trajectory tv is located at a selected distance d1 from one of the first L1 and second L2 boundaries of the taxiway VC.
  • the chosen distance d1 is that which separates the trajectory tv from the first delimitation L1 (here the one on the right). But in a variant, the chosen distance d1 could be the one that separates the trajectory tv from the second delimitation L2 (here the one on the left).
  • the determination of this trajectory tv and the aforementioned control are carried out according to, in particular, information which is related to the external environment of the vehicle, provided at least by the means of analysis of the external environment MA on board.
  • the assistance device DA can determine a reference angle that the VV steering wheel should take so that the vehicle VA follows the trajectory tv, according to the information representative of the vehicle VA and its environment. Then, the assistance device DA can, for example, determine the assist torque that the electric motor must produce, depending on the current steering wheel angle (measured by the sensor coupled to the steering column) and this reference angle (which he has just determined). This assistance torque depends on a possible torque applied by the driver on the steering wheel VV, and therefore the angle of the steering wheel.
  • the assistance device DA is therefore, for example, what the skilled person calls an ADAS device ("Advanced Driver Assistance System” - system for assistance (or assistance) to advanced driving).
  • ADAS device Advanced Driver Assistance System
  • the representative information of the vehicle VA can, for example, be provided by a computer embedded in the vehicle VA and responsible for analyzing its dynamics.
  • this information may be representative of the current geographical position of the vehicle VA and / or the current speed of the vehicle VA and / or the current acceleration of the vehicle VA.
  • the information representative of the environment of the vehicle VA is determined by the analysis means MA.
  • the latter (MA) must here determine at least the arrangement of the taxiway VC on which circulates their vehicle VA, and therefore the positions of its first L1 and second L2 boundaries. Therefore, they comprise at least one camera, capable of acquiring digital images of the environment located at least in front of the vehicle VA, and associated with a digital image analyzer comprising shape recognition means. But they may also comprise ultrasonic sensors and / or at least one scanning laser and / or at least one radar or lidar, in particular for the detection of obstacles in the environment of the vehicle VA, and / or a positioning device by satellites (possibly GPS type) associated with a map database.
  • satellites possibly GPS type
  • the invention proposes an assistance method intended, in particular, to assist the driver of the vehicle VA to drive the latter (VA).
  • An assistance method comprises a step in which we first start by determining a trajectory tv of the vehicle VA in case of automated driving (and therefore without intervention of its driver).
  • the determination of the trajectory tv is carried out in sub-step 10.
  • the trajectory tv can be defined by N future positions of a representative point of the vehicle VA, traveling at a speed possibly considered constant for the N positions, and having a steering angle possibly considered constant for the N positions.
  • Each future position is determined in an XY plane of the taxiway VC, between the first L1 and second L2 boundaries, and more precisely at a selected distance d1 of one of the first L1 and second L2 boundaries (here L1).
  • the X direction is the longitudinal direction of the taxiway VC and the Y direction is the transverse direction of the taxiway VC (which is perpendicular locally to the first L1 and second L2 boundaries).
  • Each determination of a trajectory tv is carried out by the assistance device DA embedded in the vehicle VA, and more precisely by control means MC which comprises this assistance device DA and which are arranged for this purpose.
  • the assistance device DA is implanted in a CA computer of the vehicle VA which can possibly provide at least one other function. But he could understand a calculator. Therefore, a DA assistance device can be realized in the form of software modules (or computer or "software”), or circuits or electrical or electronic components (or “hardware”), or a combination of electrical or electronic circuits or components and software modules.
  • control means MC determines (nt), in addition to the trajectory tv, whether the driver performs a particular action defined by a first value v1 representative of a desire to change the chosen distance. d1 during the trajectory tv, or by a second value v2 representative of a desire to drive the vehicle VA manually. This determination is made in the substep 20 of the algorithm of FIG.
  • one When one is in the presence of a first value v1, one (the assistance device DA) changes the trajectory tv of the vehicle VA on its taxiway VC.
  • the determination of the first value v1 is carried out in the sub-step 30 of the algorithm of FIG.
  • the modification of the trajectory tv consists of determining a new selected distance d1, then repositioning the tv trajectory previously determined between the first L1 and second L2 boundaries according to this new selected distance d1.
  • This determination of a new selected distance d1 is carried out in the sub-step 40 of the algorithm of FIG. 2.
  • the repositioning of the trajectory tv is carried out in the sub-step 10 of the algorithm of FIG.
  • one stops driving the vehicle VA so automated, and therefore it is the driver who must drive the vehicle VA manually (at least for the control of the steering wheel VV).
  • the determination of the second value v2 is carried out in the sub-step 50 of the algorithm of FIG. 2.
  • the driver can, by a particular and voluntary action, choose a new transverse position of the trajectory tv of his vehicle VA between the two boundaries L1 and L2 of the traffic lane VC borrowed, while remaining within the framework of a driving fully automated and therefore secure, or decide to regain control of driving his vehicle VA.
  • first s1 and second s2 thresholds the value vce of the torque that is exerted by the driver on the steering wheel VV during driving in an automated manner.
  • this torque value vce is between the first s1 and second s2 thresholds (ie s1 ⁇ vce ⁇ s2), it (the control means MC) consider (s) that it is in the presence of a first value v1 representative of a will of the driver to change the selected distance d1 in progress.
  • the first threshold s1 may be between 0.1 Nm and 5 Nm
  • the second threshold s2 may be between 0.5 Nm and 10 Nm
  • control means MC may (f) determine a new selected distance d1 which is a function of this torque value vce and the direction of application of the torque on the steering wheel VV. Then, it (the assistance device DA) can drive the vehicle VA automatically by making it follow a trajectory tv on the taxiway VC which is located at the new selected distance d1 of one of the first L1 and second L2 delimitations (here L1).
  • a torque value between the first s1 and second s2 thresholds represents a transverse shift to the right when it corresponds to a rotation in the direction of clockwise or to the left when it corresponds to a rotation in the counterclockwise.
  • the control means MC when the torque value vce is lower than the first threshold s1, (the control means MC) can be considered to be in the presence of a third value v3 representative of a will of the driver not to change the selected distance d1 in progress. In fact, it is considered here that as long as the torque value vce is lower than the first threshold s1, it is too weak to characterize a will of the driver to shift the trajectory transversely.
  • This first embodiment is particularly advantageous because it avoids having to provide a particular interface for the driver to perform his particular action.
  • the VV flywheel serves here to the driver of action (via the torque exerted) to signal that he wants to shift transversely the trajectory tv (and how much) or resume manually the control of the trajectory of the vehicle VA.
  • the passenger compartment of the vehicle VA for example the PB dashboard or a central console, must be equipped with first and second control members.
  • the first control member is associated with a modification of the selected distance d1 in progress, while the second control member is associated with a pipe manually.
  • the control means MC determines (s) a first value v1 which is representative of an amplitude and a direction of the actuation. Then (control means MC) determines (s) a new selected distance d1 function of this first value v1. Then, one (the assistance device DA) automatically drives the vehicle VA by making it follow a trajectory tv on the taxiway VC which is located at this new selected distance from one of the first L1 and second L2 boundaries (here L1).
  • the control means MC considers that it is in the presence of a second value v2, and therefore the assistance device DA ) stops driving the VA vehicle in an automated manner so that the driver manually resumes control of the path of the vehicle VA.
  • a rotation on a selected angular sector represents a transverse shift function of this angular sector, or to the right when the rotation is made in the direction of clockwise, or to the left when the rotation is done in the opposite direction of the clockwise.
  • the second control member may take a first state associated with the activation of the automated driving and a second state associated with the deactivation of the automated driving.
  • the VA vehicle must include a touch screen display. It can, for example, be the screen of the CC central handset that is installed in or on the PB dashboard.
  • the touch screen serves as a means of action for the driver to signal with a finger that he wants to shift transversely the trajectory tv (and how much) or resume manually the control of the trajectory of the vehicle VA.
  • the control means MC determines (s) a lateral distance ds separating laterally from a point reference this position of the selected area. Then, (the control means MC) consider (s) that it is in the presence of a first value v1 when the absolute value of this determined lateral distance ds is less than a threshold s' (ie
  • a threshold s' ie
  • one (the assistance device DA) automatically drives the vehicle VA by making it follow a trajectory tv on the taxiway VC located at this new selected distance d1 of one of the first L1 and second L2 boundaries ( here L1).
  • the control means MC consider (s) that one is in the presence of a second value v2 when the absolute value of the lateral distance ds is greater than the threshold s' (ie
  • the center of the screen can materialize the current transverse position of the vehicle VA with respect to the boundaries L1 and L2 of the taxiway VC, which constitutes the reference point.
  • a selection of an area located at a lateral distance ds from the center of the screen represents a transverse shift function of this lateral distance ds, or to the right when this zone is located to the right of the center of the screen , or to the left when this area is located to the left of the center of the screen.
  • the threshold s' can be between 1 cm and 20 cm.
  • control means MC may be arranged to take into account the largest transverse offset which does not risk placing the trajectory tv outside the boundaries L1 and L2 of the taxiway VC.

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Abstract

Un procédé est destiné à assister le conducteur d'un véhicule (VA) pouvant être conduit de façon automatisée et de façon manuelle sur une voie de circulation (VC) définie par des première (L1) et seconde (L2) délimitations. Ce procédé comprend une étape dans laquelle on conduit de façon automatisée le véhicule (VA) en lui faisant suivre une trajectoire sur la voie de circulation (VC) située à une distance choisie (d1) de l'une des première (L1) et seconde (L2) délimitations, et, soit on modifie cette trajectoire sur la voie de circulation (VC) lorsque l'on est en présence d'une première valeur représentative d'une volonté du conducteur de modifier la distance choisie (d1), soit on cesse de conduire le véhicule (VA) de façon automatisée lorsque l'on est en présence d'une deuxième valeur représentative d'une volonté du conducteur de conduire manuellement le véhicule (VA).

Description

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF D'ASSISTANCE À LA CONDUITE AUTOMATISÉE D'UN VÉHICULE, AVEC CONTRÔLE DU POSITIONNEMENT TRANSVERSAL PAR ACTION DU CONDUCTEUR
L'invention concerne les véhicules à conduite automatisée, éventuellement de type automobile, et plus précisément les assistances qui sont destinées à aider les conducteurs de tels véhicules à conduire ces derniers.
Dans ce qui suit on entend par « véhicule à conduite automatisée », un véhicule pouvant être conduit de façon automatisée ou autonome (et donc sans intervention de son conducteur) pendant une phase de conduite automatisée, ou bien de façon manuelle (et donc avec intervention de son conducteur sur le volant et/ou les pédales) pendant une phase de conduite manuelle.
Certains véhicules à conduite automatisée, généralement de type automobile, comprennent un dispositif d'assistance chargé de contrôler leur positionnement par rapport à la direction transversale à la voie de circulation empruntée et de les conduire temporairement sans que leur conducteur n'agisse sur le volant ou sur une pédale.
Comme le sait l'homme de l'art, ce type de dispositif d'assistance assure le contrôle du véhicule en fonction, notamment, d'informations relatives à l'environnement extérieur du véhicule et fournies au moins par des moyens d'analyse de l'environnement extérieur embarqués. Pour ce faire, le dispositif d'assistance détermine en permanence la trajectoire optimale du véhicule dans le cadre d'une conduite automatisée, et contrôle l'angle du volant et la vitesse du véhicule pour que ce dernier suive au mieux la trajectoire optimale déterminée.
Cette trajectoire optimale est définie transversalement entre les deux délimitations qui définissent la voie de circulation empruntée. Elle passe généralement sensiblement à égale distance de ces deux délimitations. On notera qu'une délimitation peut être de tout type. Il pourra donc s'agir, par exemple, d'une ligne, d'une portion de trottoir, d'un muret, d'une étendue d'herbe, ou d'une zone de graviers.
Un inconvénient de ce type d'assistance réside dans le fait qu'il ne permet pas au conducteur de choisir la position de la trajectoire optimale entre les deux délimitations de la voie de circulation empruntée, en fonction de sa préférence ou de celle des passagers. Cela résulte du fait que dans une phase de conduite automatisée, l'action du conducteur sur le volant n'est pas prise en compte durablement.
Il a certes été proposé dans le document brevet FR 3026708 d'observer la position angulaire du volant, ou le couple exercé par le conducteur sur le volant, ou encore la vitesse angulaire de rotation du volant imposée par le conducteur, afin de détecter une situation potentiellement dangereuse du fait que le conducteur s'est soudainement mis à agir sur le volant. En cas de détection d'une telle situation, on modère temporairement l'action du moteur électrique agissant sur la direction assistée du véhicule pour permettre au conducteur de modifier la trajectoire optimale (sous contrôle), voire on interrompt la phase de conduite automatisée afin que le conducteur passe en conduite manuelle.
Cependant le type d'assistance décrit ci-dessus n'a pour objectif que de détecter pendant une phase de conduite automatisée une situation anormale qui n'aurait pas été détectée par les moyens de détection embarqués dans le véhicule (à l'extérieur ou à l'intérieur de l'habitacle). Elle ne permet notamment pas au conducteur de choisir simplement la position transversale de la trajectoire optimale de son véhicule entre les deux délimitations de la voie de circulation empruntée, tout en restant dans le cadre d'une conduite totalement automatisée et donc sécurisée.
L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation.
Elle propose notamment à cet effet un procédé, d'une part, permettant d'assister un conducteur d'un véhicule propre à être conduit de façon automatisée et de façon manuelle sur une voie de circulation définie par des première et seconde délimitations, et, d'autre part, comprenant une étape dans laquelle on conduit de façon automatisée le véhicule en lui faisant suivre une trajectoire sur la voie de circulation qui est située à une distance choisie de l'une des première et seconde délimitations.
Ce procédé d'assistance se caractérise par le fait que dans son étape :
- soit on modifie la trajectoire du véhicule sur la voie de circulation lorsque l'on est en présence d'une première valeur représentative d'une volonté du conducteur de modifier la distance choisie,
- soit on cesse de conduire le véhicule de façon automatisée lorsque l'on est en présence d'une deuxième valeur représentative d'une volonté du conducteur de conduire le véhicule de façon manuelle.
Grâce à l'invention, une action particulière et volontaire du conducteur lui permet désormais de choisir une nouvelle position transversale de la trajectoire de son véhicule entre les deux délimitations de la voie de circulation empruntée, tout en restant dans le cadre d'une conduite totalement automatisée et donc sécurisée, ou bien de reprendre la main sur la conduite de son véhicule.
Le procédé d'assistance selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- dans son étape, on peut ne pas modifier la trajectoire du véhicule sur la voie de circulation lorsque l'on est en présence d'une troisième valeur qui est représentative d'une volonté du conducteur de ne pas modifier la distance choisie ;
- dans un premier mode de réalisation, dans son étape, on peut comparer à des premier et second seuils une valeur d'un couple qui est exercé par le conducteur sur un volant du véhicule pendant la conduite de façon automatisée. Dans ce cas, lorsque cette valeur de couple est comprise entre ces premier et second seuils, on peut considérer que l'on est en présence d'une première valeur qui est représentative d'une volonté du conducteur de modifier la distance choisie, tandis que lorsque cette valeur de couple est supérieure au second seuil, on peut considérer que l'on est en présence d'une deuxième valeur qui est représentative d'une volonté du conducteur de conduire le véhicule de façon manuelle ;
dans son étape, lorsque la valeur de couple est comprise entre les premier et second seuils, on peut déterminer une nouvelle distance choisie qui est fonction de cette valeur de couple et du sens d'application du couple, puis on peut conduire de façon automatisée le véhicule en lui faisant suivre une trajectoire sur la voie de circulation qui est située à cette nouvelle distance choisie de l'une des première et seconde délimitations ;
dans son étape, lorsque la valeur de couple est inférieure au premier seuil, on peut considérer que l'on est en présence d'une troisième valeur qui est représentative de la volonté du conducteur de ne pas modifier la distance choisie ;
- dans un deuxième mode de réalisation, dans son étape, en cas d'actionnement d'un premier organe de commande associé à une modification de la distance choisie, on peut déterminer une première valeur représentative d'une amplitude et d'un sens de cet actionnement, puis on peut déterminer une nouvelle distance choisie qui est fonction de cette première valeur, puis on peut conduire de façon automatisée le véhicule en lui faisant suivre une trajectoire sur la voie de circulation qui est située à cette nouvelle distance choisie de l'une des première et seconde délimitations. En revanche, en cas d'actionnement d'un second organe de commande associé à une conduite de façon manuelle, on peut considérer que l'on est en présence d'une deuxième valeur (et donc cesser de conduire le véhicule de façon automatisée) ;
- dans un troisième mode de réalisation, dans son étape, en cas de sélection d'une zone ayant une certaine position sur un écran tactile du véhicule, on peut déterminer une distance latérale séparant latéralement d'un point de référence cette position de la zone sélectionnée. Puis, on peut considérer soit que l'on est en présence d'une première valeur lorsqu'une valeur absolue de cette distance latérale est inférieure à un seuil, puis on peut déterminer une nouvelle distance choisie qui est fonction de cette première valeur égale à cette distance latérale, puis on peut conduire de façon automatisée le véhicule en lui faisant suivre une trajectoire sur la voie de circulation qui est située à cette nouvelle distance choisie de l'une des première et seconde délimitations, soit que l'on est en présence d'une deuxième valeur lorsque la valeur absolue de cette distance latérale est supérieure au seuil, puis on peut cesser de conduire le véhicule de façon automatisée.
L'invention propose également un dispositif, d'une part, destiné à assister un conducteur d'un véhicule propre à être conduit de façon automatisée et de façon manuelle sur une voie de circulation définie par des première et seconde délimitations, et, d'autre part, comprenant des moyens de contrôle qui contrôlent une conduite de façon automatisée du véhicule en faisant suivre à ce dernier une trajectoire sur la voie de circulation située à une distance choisie de l'une des première et seconde délimitations.
Ce dispositif d'assistance se caractérise par le fait que ses moyens de contrôle modifient la trajectoire du véhicule sur la voie de circulation lorsqu'ils sont en présence d'une première valeur qui est représentative d'une volonté du conducteur de modifier la distance choisie, ou bien cessent de contrôler la conduite du véhicule de façon automatisée lorsqu'ils sont en présence d'une deuxième valeur qui est représentative d'une volonté du conducteur de conduire le véhicule de façon manuelle.
L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, propre à être conduit de façon automatisée et de façon manuelle sur une voie de circulation définie par des première et seconde délimitations, et comprenant un dispositif d'assistance du type de celui présenté ci-avant.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement une route comportant deux voies de circulation sur l'une desquelles circule un exemple de véhicule à conduite automatisée et comprenant des moyens d'analyse de l'environnement et un calculateur muni d'un exemple de réalisation d'un dispositif d'assistance selon l'invention, et
- la figure 2 illustre schématiquement un exemple d'algorithme mettant en œuvre un procédé d'assistance selon l'invention.
L'invention a notamment pour but de proposer un procédé d'assistance, et un dispositif d'assistance DA associé, destinés à assister un conducteur d'un véhicule VA à conduite automatisée à conduire ce dernier (VA).
Il est rappelé que l'on entend ici par « véhicule à conduite automatisée » un véhicule pouvant être conduit de façon automatisée (et donc sans intervention de son conducteur) pendant une phase de conduite automatisée, sous le contrôle d'un dispositif d'assistance, ou bien de façon manuelle (et donc avec intervention de son conducteur sur le volant et/ou au moins une pédale (ou analogue)) pendant une phase de conduite manuelle.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule VA est de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule à conduite automatisée pouvant circuler sur des voies de circulation terrestres définies par deux délimitations.
On a schématiquement et fonctionnellement représenté sur la figure 1 une route comportant deux voies de circulation sur l'une (VC) desquelles circule un véhicule VA à conduite automatisée.
Le véhicule VA étant à conduite automatisée, il comprend notamment un volant VV, des moyens d'analyse de l'environnement MA et un dispositif d'assistance DA selon l'invention.
Bien que cela n'apparaisse pas sur la figure 1 , le volant VV est solidarisé fixement à une colonne de direction, afin de permettre au conducteur de la contrôler en exerçant sur elle un couple vce avec l'une au moins de ses mains. Cette colonne de direction est également contrôlable par un moteur électrique piloté par le dispositif d'assistance DA et faisant par exemple partie d'un dispositif de direction assistée.
On notera qu'un capteur peut être couplé à la colonne de direction afin de mesurer l'angle du volant.
Le moteur électrique est chargé d'appliquer un couple d'assistance à la colonne de direction lorsqu'il en reçoit l'ordre du dispositif d'assistance DA.
Ce dispositif d'assistance DA est en effet chargé, notamment, de contrôler le positionnement du véhicule VA par rapport à la direction transversale à la voie de circulation VC empruntée et de le conduire de façon automatisée en lui faisant suivre une trajectoire tv sur cette voie de circulation VC, sans que son conducteur n'agisse sur le volant VV ou sur une pédale (ou analogue). Cette trajectoire tv est située à une distance choisie d1 de l'une des première L1 et seconde L2 délimitations de la voie de circulation VC.
On notera que dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 1 , la distance choisie d1 est celle qui sépare la trajectoire tv de la première délimitation L1 (ici celle de droite). Mais dans une variante la distance choisie d1 pourrait être celle qui sépare la trajectoire tv de la seconde délimitation L2 (ici celle de gauche).
La détermination de cette trajectoire tv et le contrôle précité sont réalisés en fonction, notamment, d'informations qui sont relatives à l'environnement extérieur du véhicule, fournies au moins par les moyens d'analyse de l'environnement extérieur MA embarqués. Le dispositif d'assistance DA peut déterminer un angle de référence que devrait prendre le volant VV pour que le véhicule VA suive la trajectoire tv, en fonction des informations représentatives du véhicule VA et de son environnement. Puis, le dispositif d'assistance DA peut, par exemple, déterminer le couple d'assistance que le moteur électrique doit produire, en fonction de l'angle du volant en cours (mesuré par le capteur couplé à la colonne de direction) et de cet angle de référence (qu'il vient de déterminer). Ce couple d'assistance dépend d'un éventuel couple vce appliqué par le conducteur sur le volant VV, et donc de l'angle du volant.
Le dispositif d'assistance DA constitue donc, par exemple, ce que l'homme de l'art appelle un dispositif ADAS (« Advanced Driver Assistance System » - système d'assistance (ou d'aide) à la conduite avancée).
Les informations représentatives du véhicule VA peuvent, par exemple, être fournies par un calculateur embarqué dans le véhicule VA et chargé d'analyser sa dynamique. Par exemple, ces informations peuvent être représentatives de la position géographique en cours du véhicule VA et/ou de la vitesse en cours du véhicule VA et/ou de l'accélération en cours du véhicule VA.
Les informations représentatives de l'environnement du véhicule VA sont déterminées par les moyens d'analyse MA. On notera que ces derniers (MA) doivent ici déterminer au moins l'agencement de la voie de circulation VC sur laquelle circule leur véhicule VA, et donc les positions de ses premières L1 et seconde L2 délimitations. Par conséquent, ils comprennent au moins une caméra, propre à acquérir des images numériques de l'environnement situé au moins devant le véhicule VA, et associée à un analyseur d'images numériques comprenant des moyens de reconnaissance de forme. Mais ils peuvent également comprendre des capteurs à ultrasons et/ou au moins un laser de balayage et/ou au moins un radar ou lidar, notamment pour la détection d'obstacles dans l'environnement du véhicule VA, et/ou un dispositif de positionnement par satellites (éventuellement de type GPS) associé à une base de données cartographiques.
Comme évoqué précédemment, l'invention propose un procédé d'assistance destiné, notamment, à assister le conducteur du véhicule VA à conduire ce dernier (VA).
Un procédé d'assistance, selon l'invention, comprend une étape dans laquelle on commence tout d'abord par déterminer une trajectoire tv du véhicule VA en cas de conduite automatisée (et donc sans intervention de son conducteur).
Dans l'exemple non limitatif d'algorithme illustré sur la figure 2 et mettant en œuvre le procédé d'assistance selon l'invention, la détermination de la trajectoire tv est réalisée dans la sous-étape 10.
Toute technique connue de l'homme de l'art, permettant de déterminer une trajectoire tv pour conduire de façon automatisée le véhicule VA, peut être ici utilisée.
Par exemple, la trajectoire tv peut être définie par N positions futures d'un point représentatif du véhicule VA, circulant à une vitesse éventuellement considérée comme constante pour les N positions, et ayant un angle de volant éventuellement considéré comme constant pour les N positions. Chaque position future est déterminée dans un plan XY de la voie de circulation VC, entre les première L1 et seconde L2 délimitations, et plus précisément à une distance choisie d1 de l'une des première L1 et seconde L2 délimitations (ici L1 ). La direction X est la direction longitudinale de la voie de circulation VC et la direction Y est la direction transversale de la voie de circulation VC (laquelle est perpendiculaire localement aux première L1 et seconde L2 délimitations). Chaque détermination d'une trajectoire tv est réalisée par le dispositif d'assistance DA embarqué dans le véhicule VA, et plus précisément par des moyens de contrôle MC que comprend ce dispositif d'assistance DA et qui sont agencés à cet effet.
On notera que dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure
1 , le dispositif d'assistance DA est implanté dans un calculateur CA du véhicule VA qui peut éventuellement assurer au moins une autre fonction. Mais il pourrait comprendre un calculateur. Par conséquent, un dispositif d'assistance DA peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques ou encore « software »), ou de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou « hardware »), ou encore d'une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques et de modules logiciels.
Dans l'étape du procédé, on (les moyens de contrôle MC) détermine(nt), en complément de la trajectoire tv, si le conducteur effectue une action particulière définie par une première valeur v1 représentative d'une volonté de modifier la distance choisie d1 en cours de la trajectoire tv, ou par une deuxième valeur v2 représentative d'une volonté de conduire le véhicule VA de façon manuelle. Cette détermination est réalisée dans la sous-étape 20 de l'algorithme de la figure 2.
Lorsque l'on est en présence d'une première valeur v1 , on (le dispositif d'assistance DA) modifie la trajectoire tv du véhicule VA sur sa voie de circulation VC.
La détermination de la première valeur v1 est réalisée dans la sous- étape 30 de l'algorithme de la figure 2.
La modification de la trajectoire tv consiste à déterminer une nouvelle distance choisie d1 , puis à repositionner la trajectoire tv préalablement déterminée entre les première L1 et seconde L2 délimitations en fonction de cette nouvelle distance choisie d1 . Cette détermination d'une nouvelle distance choisie d1 est réalisée dans la sous-étape 40 de l'algorithme de la figure 2. Le repositionnement de la trajectoire tv est réalisé dans la sous-étape 10 de l'algorithme de la figure 2.
Lorsque l'on est en présence d'une deuxième valeur v2, on (le dispositif d'assistance DA) cesse de conduire le véhicule VA de façon automatisée, et donc c'est le conducteur qui doit conduire le véhicule VA de façon manuelle (au moins pour ce qui concerne le contrôle du volant VV).
La détermination de la deuxième valeur v2 est réalisée dans la sous- étape 50 de l'algorithme de la figure 2.
Le changement d'une phase de conduite (totalement) automatisée à une phase de conduite manuelle est réalisé dans la sous-étape 60 de l'algorithme de la figure 2.
Ainsi, le conducteur peut, par une action particulière et volontaire, choisir une nouvelle position transversale de la trajectoire tv de son véhicule VA entre les deux délimitations L1 et L2 de la voie de circulation VC empruntée, tout en restant dans le cadre d'une conduite totalement automatisée et donc sécurisée, ou bien décider de reprendre la main sur la conduite de son véhicule VA.
On notera que lorsque l'on est en présence d'une troisième valeur v3, différente de v1 et v2 et représentative d'une volonté du conducteur de ne pas modifier la distance choisie d1 en cours, on (les moyens de contrôle MC) peu(ven)t ne pas modifier la trajectoire tv du véhicule VA sur la voie de circulation VC. Cette option induit alors que l'on retourne réaliser la sous-étape 10 de l'algorithme de la figure 2, après avoir réalisé la sous-étape 50, pour mettre à jour la trajectoire tv.
Plusieurs modes de réalisation peuvent être mis en œuvre pour obtenir l'une des valeurs v1 et v2 et éventuellement v3.
Dans un premier mode de réalisation, dans l'étape du procédé, on peut comparer à des premier s1 et second s2 seuils la valeur vce du couple qui est exercé par le conducteur sur le volant VV pendant la conduite de façon automatisée. Lorsque cette valeur de couple vce est comprise entre les premier s1 et second s2 seuils (soit s1 < vce < s2), on (les moyens de contrôle MC) considère(nt) que l'on est en présence d'une première valeur v1 représentative d'une volonté du conducteur de modifier la distance choisie d1 en cours. Lorsque cette valeur de couple vce est supérieure au second seuil s2 (soit s2 < vce), on (les moyens de contrôle MC) considère(nt) que l'on est en présence d'une deuxième valeur v2 représentative d'une volonté du conducteur de conduire le véhicule VA de façon manuelle. Par exemple, le premier seuil s1 peut être compris entre 0,1 N.m et 5 N.m. Egalement par exemple, le second seuil s2 peut être compris entre 0,5 N.m et 10 N.m.
En présence de ce premier mode de réalisation, lorsque la valeur de couple vce est comprise entre les premier s1 et second s2 seuils, on (les moyens de contrôle MC) peu(ven)t déterminer une nouvelle distance choisie d1 qui est fonction de cette valeur de couple vce et du sens d'application du couple sur le volant VV. Puis, on (le dispositif d'assistance DA) peut conduire de façon automatisée le véhicule VA en lui faisant suivre une trajectoire tv sur la voie de circulation VC qui est située à la nouvelle distance choisie d1 de l'une des première L1 et seconde L2 délimitations (ici L1 ). On considère en effet, ici, que tant que la valeur de couple vce est inférieure au second seuil s2, elle représente le décalage transversal que le conducteur veut apporter à la position de la trajectoire tv entre les délimitations L1 et L2, mais que lorsque cette valeur de couple vce devient supérieure au second seuil s2, c'est que le conducteur veut reprendre manuellement le contrôle de la trajectoire du véhicule VA. Une valeur de couple vce comprise entre les premier s1 et second s2 seuils représente un décalage transversal vers la droite lorsqu'elle correspond à une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre ou vers la gauche lorsqu'elle correspond à une rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
On notera que dans ce premier mode de réalisation, lorsque la valeur de couple vce est inférieure au premier seuil s1 , on (les moyens de contrôle MC) peu(ven)t considérer que l'on est en présence d'une troisième valeur v3 représentative d'une volonté du conducteur de ne pas modifier la distance choisie d1 en cours. On considère en effet, ici, que tant que la valeur de couple vce est inférieure au premier seuil s1 , elle est trop faible pour caractériser une volonté du conducteur de décaler transversalement la trajectoire tv.
Ce premier mode de réalisation est particulièrement avantageux car il évite d'avoir à prévoir une interface particulière pour que le conducteur effectue son action particulière. Le volant VV sert en effet ici au conducteur de moyen d'action (via le couple exercé) pour signaler qu'il veut décaler transversalement la trajectoire tv (et de combien) ou reprendre manuellement le contrôle de la trajectoire du véhicule VA.
Dans un deuxième mode de réalisation on doit équiper l'habitacle du véhicule VA, par exemple la planche de bord PB ou une console centrale, de premier et second organes de commande. Le premier organe de commande est associé à une modification de la distance choisie d1 en cours, tandis que le second organe de commande est associé à une conduite de façon manuelle.
Dans ce cas, dans l'étape du procédé, en cas d'actionnement du premier organe de commande, on (les moyens de contrôle MC) détermine(nt) une première valeur v1 qui est représentative d'une amplitude et d'un sens de l'actionnement. Puis, on (les moyens de contrôle MC) détermine(nt) une nouvelle distance choisie d1 fonction de cette première valeur v1 . Puis, on (le dispositif d'assistance DA) conduit de façon automatisée le véhicule VA en lui faisant suivre une trajectoire tv sur la voie de circulation VC qui est située à cette nouvelle distance choisie de l'une des première L1 et seconde L2 délimitations (ici L1 ). En revanche, en cas d'actionnement du second organe de commande, on (les moyens de contrôle MC) considère(nt) que l'on est en présence d'une deuxième valeur v2, et donc on (le dispositif d'assistance DA) cesse de conduire le véhicule VA de façon automatisée afin que le conducteur reprenne manuellement le contrôle de la trajectoire du véhicule VA.
Par exemple, si le premier organe de commande est rotatif, une rotation sur un secteur angulaire choisi représente un décalage transversal fonction de ce secteur angulaire, soit vers la droite lorsque la rotation est faite dans le sens des aiguilles d'une montre, soit vers la gauche lorsque la rotation est faite dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
Egalement par exemple, le second organe de commande peut prendre un premier état associé à l'activation de la conduite automatisée et un second état associé à la désactivation de la conduite automatisée.
Dans un troisième mode de réalisation le véhicule VA doit comprendre un écran d'affichage tactile. Il peut, par exemple, s'agir de l'écran du combiné central CC qui est installé dans ou sur la planche de bord PB. Dans ce cas, lorsque la fonction de conduite automatisée est activée, l'écran tactile sert de moyen d'action au conducteur pour signaler avec un doigt qu'il veut décaler transversalement la trajectoire tv (et de combien) ou reprendre manuellement le contrôle de la trajectoire du véhicule VA.
Plus précisément, dans l'étape du procédé, en cas de sélection d'une zone ayant une certaine position sur l'écran tactile, on (les moyens de contrôle MC) détermine(nt) une distance latérale ds séparant latéralement d'un point de référence cette position de la zone sélectionnée. Puis, on (les moyens de contrôle MC) considère(nt) que l'on est en présence d'une première valeur v1 lorsque la valeur absolue de cette distance latérale déterminée ds est inférieure à un seuil s' (soit |ds| < s'), et dans ce cas on (les moyens de contrôle MC) détermine(nt) une nouvelle distance choisie d1 qui est fonction de cette première valeur v1 égale à cette distance latérale ds. Puis, on (le dispositif d'assistance DA) conduit de façon automatisée le véhicule VA en lui faisant suivre une trajectoire tv sur la voie de circulation VC située à cette nouvelle distance choisie d1 de l'une des première L1 et seconde L2 délimitations (ici L1 ). En revanche, on (les moyens de contrôle MC) considère(nt) que l'on est en présence d'une deuxième valeur v2 lorsque la valeur absolue de la distance latérale ds est supérieure au seuil s' (soit |ds| > s'), et dans ce cas on (le dispositif d'assistance DA) cesse de conduire le véhicule VA de façon automatisée afin que le conducteur reprenne manuellement le contrôle de la trajectoire du véhicule VA.
Par exemple, le centre de l'écran peut matérialiser la position transversale en cours du véhicule VA par rapport aux délimitations L1 et L2 de la voie de circulation VC, laquelle constitue le point de référence. Dans ce cas, une sélection d'une zone située à une distance latérale ds du centre de l'écran représente un décalage transversal fonction de cette distance latérale ds, soit vers la droite lorsque cette zone est située à droite du centre de l'écran, soit vers la gauche lorsque cette zone est située à gauche du centre de l'écran.
Egalement par exemple, le seuil s' peut être compris entre 1 cm et 20 cm.
En variante, les moyens de contrôle MC peuvent être agencés pour prendre en compte le décalage transversal le plus grand qui ne risque pas de placer la trajectoire tv en dehors des délimitations L1 et L2 de la voie de circulation VC.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé d'assistance pour un conducteur d'un véhicule (VA) propre à être conduit de façon automatisée et de façon manuelle sur une voie de circulation (VC) définie par des première (L1 ) et seconde (L2) délimitations, ledit procédé comprenant une étape dans laquelle on conduit de façon automatisée ledit véhicule (VA) en lui faisant suivre une trajectoire sur ladite voie de circulation (VC) située à une distance choisie (d1 ) de l'une desdites première (L1 ) et seconde (L2) délimitations, caractérisé en ce que dans ladite étape soit on modifie ladite trajectoire du véhicule (VA) sur la voie de circulation (VC) lorsque l'on est en présence d'une première valeur représentative d'une volonté dudit conducteur de modifier ladite distance choisie (d1 ), soit on cesse de conduire ledit véhicule (VA) de façon automatisée lorsque l'on est en présence d'une deuxième valeur représentative d'une volonté dudit conducteur de conduire ledit véhicule (VA) de façon manuelle.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que dans ladite étape on ne modifie pas ladite trajectoire du véhicule (VA) sur la voie de circulation (VC) lorsque l'on est en présence d'une troisième valeur représentative d'une volonté dudit conducteur de ne pas modifier ladite distance choisie (d1 ).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans ladite étape on compare à des premier et second seuils une valeur d'un couple exercé par ledit conducteur sur un volant (VV) dudit véhicule (VA) pendant ladite conduite de façon automatisée, et lorsque cette valeur de couple est comprise entre lesdits premier et second seuils on considère que l'on est en présence d'une première valeur représentative d'une volonté dudit conducteur de modifier ladite distance choisie (d1 ), tandis que lorsque cette valeur de couple est supérieure audit second seuil on considère que l'on est en présence d'une deuxième valeur représentative d'une volonté dudit conducteur de conduire ledit véhicule (VA) de façon manuelle.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans ladite étape lorsque ladite valeur de couple est comprise entre lesdits premier et second seuils on détermine une nouvelle distance choisie (d1 ) fonction de cette valeur de couple et du sens d'application dudit couple, puis on conduit de façon automatisée ledit véhicule (VA) en lui faisant suivre une trajectoire sur ladite voie de circulation (VC) située à cette nouvelle distance choisie (d1 ) de l'une desdites première (L1 ) et seconde (L2) délimitations.
5. Procédé selon la revendication 2 prise en combinaison avec la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que dans ladite étape lorsque ladite valeur de couple est inférieure audit premier seuil on considère que l'on est en présence d'une troisième valeur représentative d'une volonté dudit conducteur de ne pas modifier ladite distance choisie (d1 ).
6. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans ladite étape i) en cas d'actionnement d'un premier organe de commande associé à une modification de ladite distance choisie (d1 ), on détermine une première valeur représentative d'une amplitude et d'un sens dudit actionnement, puis on détermine une nouvelle distance choisie fonction de cette première valeur, puis on conduit de façon automatisée ledit véhicule (VA) en lui faisant suivre une trajectoire sur ladite voie de circulation (VC) située à cette nouvelle distance choisie (d1 ) de l'une desdites première (L1 ) et seconde (L2) délimitations, ii) tandis qu'en cas d'actionnement d'un second organe de commande associé à une conduite de façon manuelle, on considère que l'on est en présence d'une deuxième valeur.
7. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans ladite étape, en cas de sélection d'une zone ayant une certaine position sur un écran tactile dudit véhicule (VA), on détermine une distance latérale séparant latéralement d'un point de référence ladite position de la zone sélectionnée, puis i) soit on considère que l'on est en présence d'une première valeur lorsqu'une valeur absolue de ladite distance latérale est inférieure à un seuil, puis on détermine une nouvelle distance choisie (d1 ) fonction de cette première valeur égale à ladite distance latérale, puis on conduit de façon automatisée ledit véhicule (VA) en lui faisant suivre une trajectoire sur ladite voie de circulation (VC) située à cette nouvelle distance choisie (d1 ) de l'une desdites première (L1 ) et seconde (L2) délimitations, ii) soit on considère que l'on est en présence d'une deuxième valeur lorsque la valeur absolue de ladite distance latérale est supérieure audit seuil, puis on cesse de conduire ledit véhicule (VA) de façon automatisée.
8. Dispositif (DA) pour assister un conducteur d'un véhicule (VA) propre à être conduit de façon automatisée et de façon manuelle sur une voie de circulation (VC) définie par des première (L1 ) et seconde (L2) délimitations, ledit dispositif (DA) comprenant des moyens de contrôle (MC) contrôlant une conduite de façon automatisée dudit véhicule (VA) en faisant suivre à ce dernier (VA) une trajectoire sur ladite voie de circulation (VC) située à une distance choisie (d1 ) de l'une desdites première (L1 ) et seconde (L2) délimitations, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MC) modifient ladite trajectoire du véhicule (VA) sur la voie de circulation (VC) lorsqu'ils sont en présence d'une première valeur représentative d'une volonté dudit conducteur de modifier ladite distance choisie (d1 ), ou bien cessent de contrôler la conduite dudit véhicule (VA) de façon automatisée lorsqu'ils sont en présence d'une deuxième valeur représentative d'une volonté dudit conducteur de conduire ledit véhicule (VA) de façon manuelle.
9. Véhicule (VA) propre à être conduit de façon automatisée et de façon manuelle sur une voie de circulation (VC) définie par des première (L1 ) et seconde (L2) délimitations, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'assistance (DA) selon la revendication 8.
10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est de type automobile.
EP18755220.3A 2017-08-11 2018-07-20 Procédé et dispositif d'assistance à la conduite automatisée d'un véhicule, avec contrôle du positionnement transversal par action du conducteur Withdrawn EP3665067A1 (fr)

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