EP3999997A1 - On-board driving assistance method and device with plotting of the travelled lane contour - Google Patents

On-board driving assistance method and device with plotting of the travelled lane contour

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Publication number
EP3999997A1
EP3999997A1 EP20730427.0A EP20730427A EP3999997A1 EP 3999997 A1 EP3999997 A1 EP 3999997A1 EP 20730427 A EP20730427 A EP 20730427A EP 3999997 A1 EP3999997 A1 EP 3999997A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
contour
point
veh
spiral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20730427.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bruno DURAND
Chrysanthi PAPAMICHAIL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ampere Sas
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Renault SAS
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS, Nissan Motor Co Ltd filed Critical Renault SAS
Publication of EP3999997A1 publication Critical patent/EP3999997A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/56Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G06V20/588Recognition of the road, e.g. of lane markings; Recognition of the vehicle driving pattern in relation to the road

Definitions

  • the present invention relates to a method and an on-board device for driving assistance with generation of the outline of an exceeded track.
  • a driving history map is constructed from measurements of the roughness of the road along the journeys made, this characteristic representing the quality of the road then serving to anticipate the choice of the profile of the road. suspension to be applied to the suspension system.
  • One of the aims of the invention is to remedy at least part of the
  • the invention provides an on-board method of assisting in driving a vehicle comprising:
  • the detected lane contour makes it possible to constitute the route of the road markings exceeded without having a rear camera or any other rear sensor detecting lane contours.
  • the track contour is a
  • the representation of said contour is a spiral, or a polynomial of order 3, or a series of polynomials of order 3 or a spline of spirals.
  • the projection step comprises at least one iterative sub-step of searching for the point of projection of the reference point of the vehicle on the representation, in particular by using a Newton optimization method. -Raphson, which optimizes the projection time.
  • the projection step comprises a sub-step of initializing the at least one iterative search sub-step from a first identified point of the representation of said contour.
  • the representation of said contour is a spiral of
  • the projection is orthogonal, within a tolerance of approximately 5 °, which is easy to identify trigonometrically.
  • the plotting step comprises a sub-step for calculating intermediate points, the discretization step of which is a function of the speed of the vehicle, which allows an optimized plot without a point with low added value.
  • an output of the tracing step of said exceeded contour is a point cloud, which subsequently allows storage and simple memory management.
  • the step of generating a representation of said detected contour comprises a sub-step of recalculating the length of the representation of said contour.
  • the advantage of including a step of storing at least part of the trace of said exceeded contour allows display of the past of the journey.
  • the projection step comprises a sub-step of validation of said reference point of the vehicle projected on the representation, which makes it possible to robustify the projection.
  • the plotting step comprises a sub-step aimed at geometrically ordering said intermediate points, which makes it possible to keep in memory only the most relevant points.
  • the method comprises a sub-step aimed at evaluating an error associated with the projected point by calculation of the variance and error propagation, which makes it possible to robustify the method.
  • the reference point of the vehicle corresponds to the middle of the segment constituted by a rear axle of the vehicle, which allows better represent the vehicle, in particular when changing lanes, to avoid false lane change detections.
  • the method comprises a step of displaying on a screen the trace of said exceeded contour
  • the method comprises a step of associating an object with a path delimited at least partially by said trace of said exceeded contour, which makes it possible to display the situation of the objects detected at the rear. of the vehicle in relation to the plotted lanes displayed.
  • the invention also relates to an on-board driving assistance device comprising:
  • a means of detecting a lane contour located in front of a reference point of the vehicle in particular a sensor, and more particularly a front camera,
  • this device has advantages similar to those of the method.
  • the invention also relates to a motor vehicle which includes such a device, said vehicle being in particular devoid of contour detection means located behind said reference point.
  • the invention also relates to a computer program comprising instructions for implementing the steps of such a method when said program is executed on a computer, the advantages being the same as those of the method.
  • Figure 1a illustrates the principle of the invention at the time of
  • FIG.1b Figure 1b illustrates the principle of the invention at the next instant taking place after a movement.
  • Figure 2 shows a functional flowchart of the method according to the invention.
  • FIG.3 shows a block diagram of the method according to the invention.
  • Figure 4 shows a flowchart of the projection step of the
  • Figure 5 shows an illustration of the plotting step of the method according to the invention.
  • Figure 6a shows an illustration of a sub-step of the plotting step of the method according to the invention for a first use case.
  • Figure 6b shows an illustration of a substep of the plotting step of the method according to the invention for a second use case.
  • Figure 7 shows a schematic view of a display using the method according to the invention.
  • Figure 8 shows a schematic view of a use case of driving assistance using the method according to the invention.
  • XYZ direct orthonormal reference XYZ conventionally used in automotive design
  • X denotes the longitudinal direction of the vehicle, directed towards the front
  • Y is the transverse direction to the vehicle, directed to the left
  • Z is the vertical direction directed upwards.
  • the angle Q being the vehicle's yaw angle, by convention positive when it turns to the left and negative when it turns to the right.
  • the concepts "front” and “rear” are indicated with reference to the normal direction of travel towards the front of the vehicle.
  • substantially means that a slight deviation can be allowed with respect to a determined nominal position or orientation, for example “substantially perpendicular” means that a deviation of the order of 5 ° per in relation to a strictly perpendicular orientation is allowed within the framework of the invention.
  • substantially perpendicular means that a deviation of the order of 5 ° per in relation to a strictly perpendicular orientation is allowed within the framework of the invention.
  • the invention aims to optimize the use of data from vision sensors, ie sensors such as cameras, lidar or radar. More particularly, the invention, on the basis of the information on the contours of lanes obtained from these sensors, derives therefrom from the plots of the contours of exceeded lanes.
  • the lane contours can be markings on the ground, in particular detected by cameras, or else lane edges detected by radars.
  • the invention aims to obtain from this information a representation of the lane contours, that is to say in particular the markings on the ground or the edges of the road, overtaken and left behind the ego vehicle in order to improve the assistance services. conduct.
  • the information of the contours of the past lane will be used for driving assistance methods, in particular via the association of objects located at the rear of the vehicle ego with one lane, which makes it possible to apply to said objects rules of conduct and not only kinematic rules.
  • These objects are for example detected by a side and / or rear radar and / or 360 ° lidar located on the roof of the vehicle.
  • a coherent association of the objects with the lanes will make it possible to predict their potential behavior (changing lanes, keeping in the lane, etc.) and then forecasting more efficiently. the trajectory and probable collisions of the ego vehicle with the various surrounding objects.
  • the past of the lane contours is also useful when the vehicle is backing up, especially if the vehicle does not have a rear camera to provide information on the lines located at the rear.
  • the past of the lane contours may allow interpolation for a predetermined maximum distance.
  • Figure 1a illustrates the starting point, preferably identified by the time of starting the vehicle ego VEH, the moment from which the detection of the lane contour in front of the vehicle ego VEH begins. More precisely, it involves the detection of a lane contour situated in front of a reference point O of the vehicle ego to which the geometric coordinates (0,0) are assigned in the reference point of the vehicle ego VEH.
  • the reference point O associated with the vehicle ego is preferably chosen as being the middle of the segment formed by the rear axle of the vehicle ego VEH and is represented in FIG. 1a by a non-solid cross. This reference point O thus chosen is more stable with respect to the calculations of rotations and vibrations of the vehicle and avoids, with respect to a reference point which would be chosen at the front of the vehicle, false detections linked to changing lanes in particular. .
  • the sensor preferably a camera located at the front of the ego VEH vehicle and oriented towards the front, detects lane contours via the markings on the ground and in particular in this example the line located to the right of the ego VEH vehicle.
  • Raw data from a sensor can be in the form of points or third degree polynomials and in the case of using multiple sensors their data is merged when they match the same item, the track contour data is then transformed to generate a spiral C describing the detected line shape.
  • the spiral also called the Cornu spiral or Euler’s spiral in English, is a curve of affine space of dimension two. It is known to use spirals in the road field since the geometric design of roads itself uses these plan profiles. Road layouts are therefore commonly designed and defined by spirals. Spirals allow you to represent straight lines, turns to the right, to the left and to make them follow each other easily.
  • a spiral is defined by three elements:
  • the spiral C is described by:
  • FIG. 1b illustrates a time step after a first displacement of the vehicle ego VEH, after the plotting step (T).
  • the ego vehicle (VEH) has therefore advanced along the initial spiral C, part of this initial spiral C has been passed, this part is represented by dotted lines between the point Mo of origin of the initial spiral C and the projection orthogonal of the reference point O of the vehicle ego on the initial spiral C.
  • This projected point M ' represented by a solid cross in figure 1b, has for coordinates (x'o, y'o) and divides the spiral into a length The not yet exceeded by the point of reference O of the initial spiral C and an exceeded length L-L '
  • the updated spiral C' is therefore of length L 'not yet exceeded and the protruded part of the initial spiral C is represented by dotted lines.
  • a straight line path being shown, the yaw angle was not mentioned as it remained zero.
  • Figure 2 illustrates the steps of the method according to the invention.
  • the method begins with a step D of detecting the track contour (marking on the ground, such as a line, or track edge), the track contour detection data corresponding for example to raw data such as as third degree polynomials, segments and / or points associated with a marking on the ground and coming from a sensor, such as a camera.
  • this step D of detection by the sensors takes place continuously at an execution frequency specific to each sensor.
  • Each polynomial associated with the contour of a track can be associated with fields of characteristics via a data structure which describes it by associating it for example with the quality of the signal received, the nature (continuous, discontinuous) of the marking on the ground detected if the track outline corresponds to a marking on the ground.
  • Step R of receiving raw track contour data from the sensors is performed with a determined time step, in particular greater than or equal to the response time of the slowest sensor, that is to say to the duration necessary for the slowest time sensor to realize and deliver the result of its detection, for example a few milliseconds.
  • This reception step R preferably comprises a sub-step (not shown) of chronological ordering of the data received from the various sensors for each track contour and a sub-step of merging these data and associating an identifier with each contour detected.
  • the format of the data output from this receiving step R remains the same as the input format for the raw data.
  • a step G of generating a representation of the input data more particularly a step G of generating or updating a
  • each track contour detected, and preferably identified by its identifier is therefore transmitted preferentially in the form of a polynomial and then transformed in step G into a geometric shape representing the marking on the ground detected, preferably in a spiral C or in a spline of spirals, or for example in a polynomial of order 3 or in a sequence of polynomials of order 3.
  • each track contour is represented by a single spiral.
  • a spiral spline i.e. a curve that includes several spirals connected in series. This modeling approach allows a better representation for elongated track contours.
  • an entire spiral may correspond to that segment.
  • the invention is described below with reference to the case of a single spiral, which is more fundamental since a spiral spline is formed only by spiral spirals, and searching for the past from a spiral spline amounts to find the past tense of a track contour represented by a single spiral.
  • the invention can also be applied to track contours modeled by polynomials by replacing the equations related specifically to the spiral model with the reciprocal equations for the polynomial model.
  • each spiral C associated with an identified track contour polynomial keeps the identifier of said detected contour as well as its characteristic fields.
  • This spiral generation step G also comprises, when it comes to updating a spiral C, a sub-step (not shown) of compensation for the displacement made by the vehicle ego VEH and determined at the displacement definition step D making it possible to update the spiral C.
  • the characteristics M 0 (x 0 , y 0 ), ip 0 , L of the spiral C are updated by taking into account the prediction of the displacement of the vehicle ego during the calculation step: from dx along the x axis, dy along the y axis and d0 for the yaw angle by application of the rules of trigonometry, xo becoming (xo-dx). cos (0) + (yo-dy).
  • an intermediate sub-step (not shown) of aggregation of the input data from the camera and / or other sensors and / or with the points in memory is added between the sub-step (not shown) displacement compensation and projection step P, this aggregation sub-step provides for choosing the values having the lowest error rate and if necessary, for example in the event of momentary failure of the sensors or 'invalidity of the values received by the sensors (for example when entering a tunnel when the lights are not yet lit) to choose the spiral in memory by substituting it for the faulty or invalid data of the sensor (s).
  • the point projection can be slaved to the speed of the vehicle ego VEH so as to have less frequent sampling at high speed.
  • a projection every meter at 90 km / h is of no descriptive interest and will fill the memory unnecessarily.
  • sampling associated with the projection step P is therefore preferably a function of the speed so as not to calculate unnecessary points.
  • step P If the projection in step P could not be achieved (for example: the vehicle has not moved, the vehicle has advanced too far and the entire representation of the lane contour is exceeded without continuity with the present , change of trajectory related to an unknown track contour for the moment ...), then no addition cannot be added to this representation of the track contour, a new representation of the track contour, preferably with a new identifier, will be started at the next iteration.
  • a step T of generating a plot of the representation of the track contour exceeded as a function of the stored points Preferably, the plot is a cloud of points, comprising the stored projected points.
  • the first calculation step including a movement of the ego VEH vehicle
  • a step M of storing and updating the memory then takes place either consecutively or in parallel with the tracing step T.
  • this first new projected point is recorded in the memory of the computer that hosts the process, for example the ECU-ADAS (from English Electronic Control Unit - Advanced Driver Assistance System) driving assistance computer.
  • lane contours for example the right lane limit and the left lane limit of the ego VEH vehicle, are detected.
  • step T completed in step T and the memory in step M, knowing that the memory is for example limited to 50 projection points with FIFO (acronym for First in First Out) first-in-first-out logic.
  • FIFO first-in-first-out logic
  • each loop lasts a predetermined maximum duration, for example 40ms. and that the plot is generated or updated at 40ms.
  • This execution step allows the process to be able to interact with other driving assistance processes and in particular to provide the layout of the lane contour representations to other driving assistance services.
  • FIG. 3 represents an overall flowchart of use of the method and more specifically of communication between the output data of the method. described above and another method of driving assistance, in particular of representation on a man-machine interface with association of the objects detected at the rear of the vehicle with the lanes traced in the tracing step T.
  • step E-0 of data acquisition by at least one sensor more particularly of a camera which films towards the front of the vehicle.
  • the data received is used in step D of detecting the track contour
  • Steps D to M of the method as described above are carried out and symbolized by the dotted arrow between step D and step M for storing.
  • the data from the sensors (camera, radar, etc.) received in step E-0 may contain data associated with objects, and give rise to a step E-1 of object detection.
  • the sensors used for object detection may not be the same as those used for lane contour detection and may even be located elsewhere on the ego vehicle.
  • step T a plot of the exceeded ground markings makes it possible, in combination with the detection of objects, to proceed to a step E-2 of object-channel association for each object detected behind the point reference of the ego vehicle and belonging to one of the lanes delimited by the traced exceeded lane contour representations.
  • FIG. 4 represents a flowchart of step P of projecting the
  • This projection step P is relatively long and limited in time by a stopwatch which exits the step after a duration of 7 milliseconds for example.
  • this projection step P comprises an iterative step of
  • the search for the projection point then consists, either of the real length I: I e R, the spiral C (l) e R 2 , in searching for L * e R such that C (L *) or the orthogonal projection of the reference point O associated with the ego VEH vehicle on the representation, i.e. here on the spiral C.
  • the search sub-step P_ff ’therefore corresponds to the bricks of the
  • the chosen exit condition can be replaced by another, by
  • step P_ds in which we calculate a displacement ds on the curve of the spiral C according to the Newton-Raphson method:
  • the starting point of the spiral is updated, for this the spiral C is evaluated at the length s: C (s) according to the Math equation. 4, that is: (x (s), y (s), Y (e), c (s), ci) and if this point is different from the previous start of the spiral (x 0 , y 0 , (/ 0 , c 0 , ⁇ 3 ⁇ 4) it will replace it as a new start
  • next validation sub-step P_val it is checked whether the segment formed by the connection of the reference point O of the ego VEH and of the point M 'corresponding to the length s on the spiral forms a right angle with the spiral at this point. To do this,
  • the trace step T consumes the output of P_C0, that is to say that once the projection of the reference point O of the vehicle ego on the initial spiral C obtained, this last projected point M 'existing and belonging to the spiral, we define this projected point M' with coordinates (x'0, y'0) as being both the new point of origin of the spiral and the last point, historically, from the past part of the ground marking.
  • the step T of tracing the contour exceeded beyond the point M projected M 'and of length dL L- L', cf.
  • Figure 1b comprises a sub-step of calculation of intermediate points in which one carries out, as represented in FIG.
  • This discretization step dl can be fixed at a predetermined value of 2 m for example, but it can also be a function of the speed of the vehicle ego so as to have less frequent sampling at high speed, with for example dl going up to 5 m above 90 km / h, as in the projection stage P.
  • the tracing step T comprises a sub-step aimed at geometrically ordering the new set of projection points obtained, whether for the same track contour identifier or without having such an identifier, including the series of intermediate points, a geometric comparison is made for this to put them in decreasing order.
  • this new set of projection points already includes points from the past, ie behind (xo, yo)
  • the points of G "old past” are represented connected to each other by a solid line and the points of the "new" past are represented connected to each other by a dotted line.
  • the plot has the form of a cloud of points.
  • Another form of trace can be chosen, for example in the form of a line, by connecting the recorded points.
  • a memorized characteristic can be the nature of the marking on the ground (continuous or discontinuous for example) represented by the spiral at the projection point since this characteristic can be part of the characteristics detected by the sensors, and associated with the spiral.
  • the nature of the line may depend on the characteristic of the nature of the marking on the ground assigned to each projection point. This example is not limiting.
  • the plot can be virtual, in the sense that it is not displayed on a human machine interface (HMI) but serves as input data for driving assistance algorithms, but it can also be displayed on an HMI for the information of the driver, in particular when backing up and the vehicle does not have a rear camera and in this case it is preferentially chosen not to project again onto the past but to keep the track and the memory as what.
  • HMI human machine interface
  • step M of storing and updating the memory which follows, or which takes place in parallel with the plotting step T the new point s as well as the series of intermediate points are then stored knowing that 'a maximum number of memorized points is fixed for example at 50.
  • the maximum number of memorized points is fixed for example at 50.
  • this last projected point M 'existing and belonging to with the spiral one defined in the sub-step P_C0 this projected point M 'of coordinates (x'o, y'o) as being both the new point of origin of the spiral and the last point, historically, of the past part of the floor marking.
  • the new length L ′ is then preferably calculated in step G of updating the spiral, as indicated in the description of FIG. 1b. This sub-step of calculating the new length L ′ could also be carried out at the end of the projection step (P) for example.
  • a sub-step aimed at evaluating the error associated with the new point of origin of the spiral, which corresponds to the projected point M ′, can also be carried out.
  • This sub-step can of course be carried out in another step once the projected point M ’has been obtained.
  • the evaluation of the error corresponds to the calculation of the variance ⁇ (l), of the new point of origin of the updated spiral C.
  • This step involves the error propagation of the previous initial point whose variance is ⁇ (0), which gives:
  • the memory is emptied when the vehicle falls asleep.
  • the method is advantageously used in driving assistance applications.
  • FIG. 7 illustrates a use in which the display of the trace of the past is offered to the driver.
  • the driver of the ego VEH vehicle has at his disposal displayed on the HMI screen the vehicles behind him, each one assigned to a lane which has been previously identified during the execution of the process.
  • three objects have been detected behind the vehicle ego VEH, by means of a radar for example, they are vehicles VEH1, VEH2 and VEH3.
  • Information such as the position and / or the relative distance of each object of the vehicle ego, its type, kinematic data such as speed and acceleration, the presence of the indicator (here represented by a gray area in the figure), etc. are part of the characteristics detected and associated with each object.
  • an association step followed by a step of displaying on a screen the tracing of said exceeded contour are added to the method, they use the stored data which are already ordered and these steps can be executed during the process (for example at the end of the storage step M) or outside the process by just calling the stored data.
  • a detected channel is associated with each object if it exists. For example, for each object belonging to the zone delimited by the outer contour of the lanes delimited by the route of their marking on the exceeded ground, a step takes place of associating the object in question with a lane of said lanes.
  • the objects were then associated with the lane in which they were detected, thus the first object VEH1 is associated with the adjacent lane on the right with respect to the lane in which the ego vehicle is traveling.
  • the second object VEH2 is associated with the same lane as the ego VEH vehicle and the third object VEH3 is associated with the adjacent left lane with respect to the lane in which the ego VEH vehicle is traveling.
  • FIG. 8 illustrates a use in which an improvement is proposed in the on-board function acting automatically and allowing a vehicle to follow another at an appropriate distance (ACC for Adaptive Cruise Control in English).
  • an association step is added to the method in which a detected path is associated with each object if it exists, as explained in the previous paragraphs. This step
  • association especially when it is performed for the sole need of ACC, that is to say without HMI display, can for example be executed in parallel in the ACC computer which then calls the stored process data.
  • the lateral and longitudinal control needs to know not only the C_ACC target to be followed but also information on the objects VEH1, VEH2, VEH3 surrounding the vehicle ego VEH, allocated on the critical channels that are in particular the path of the ego vehicle and the two adjacent paths.
  • Information such as the position of each object, its type, kinematic data, the presence of the indicator (here represented by a gray area in the figure), etc., will be used by the function to adapt the trajectory and speed of the vehicle ego VEH according to the dynamic behaviors of these objects.
  • the ACC function can change the target to follow if it considers that the level of risk associated with the first target exceeds a risk threshold for the ego VEH vehicle, for example if the target C_ACC is traveling slowly compared to the vehicle.
  • VEH2 vehicle following in the ego vehicle lane It is therefore useful to know in which lane the other vehicles are in order to better anticipate their behavior as a function not only of kinematic information but also of semantics (in relation to FIG. 8 to VEH2 AND C_ACC in particular).
  • This method can be applied to the automobile to use and / or visualize outdated markings on the ground, but can for example also be applied to the field of robotics.

Abstract

The invention concerns an on-board driving assistance device and method for a vehicle (VEH) comprising: - a step of detecting a lane contour located in front of a reference point of the vehicle, - a step of generating a representation (C) of the detected lane contour, - a step of travelling along part of the detected lane contour, via movement of the vehicle, - a step of projecting a vehicle (VEH) reference point (O) on the representation (C), - a step of plotting the travelled lane contour from the projected point (M').

Description

Description Description
Procédé et dispositif embarqué d’aide à la conduite avec tracé de contour de voie dépassé Method and on-board driving aid device with exceeded lane contour
[0001] [La présente invention concerne un procédé et un dispositif embarqué d’aide à la conduite avec génération du tracé de contour de voie dépassé. [0001] [The present invention relates to a method and an on-board device for driving assistance with generation of the outline of an exceeded track.
[0002] Les contours de voie au sol sont traditionnellement détectés par les capteurs du véhicule pour l’assister dans sa conduite, en revanche ces contours de voie ne font pas l’objet d’une mémorisation pour une utilisation ultérieure. [0002] The lane contours on the ground are traditionally detected by the vehicle's sensors to assist it in its driving, however these lane contours are not the subject of memorization for later use.
[0003] Dans le document WO201468094 certaines informations du passé, tel que les historiques de virages, sont utilisés pour la génération d’un horizon d’un système avancé d'aide à la conduite. [0003] In document WO201468094 certain information from the past, such as the history of turns, is used for the generation of a horizon for an advanced driver assistance system.
[0004] Dans le document US10160281 une carte de l'historique de conduite est construite à partir de mesures de la rugosité de la route le long des trajets effectués, cette caractéristique représentant la qualité de la route servant alors à anticiper le choix du profil de suspension à appliquer au système de suspension. [0004] In document US10160281, a driving history map is constructed from measurements of the roughness of the road along the journeys made, this characteristic representing the quality of the road then serving to anticipate the choice of the profile of the road. suspension to be applied to the suspension system.
[0005] Ces historiques de comportement de conduite ou de qualité de route ne [0005] These driving behavior or road quality histories do not
permettent donc pas de localiser les véhicules de derrière par rapport aux voies et d’anticiper leur comportement, ni de proposer au conducteur une therefore do not make it possible to locate the vehicles behind in relation to the tracks and to anticipate their behavior, nor to offer the driver a
représentation de l’environnement arrière sans que le véhicule ne dispose de moyen de perception environnemental, tel que caméra, à l’arrière. representation of the rear environment without the vehicle having any means of environmental perception, such as a camera, at the rear.
[0006] Un des buts de l'invention est de remédier à au moins une partie des One of the aims of the invention is to remedy at least part of the
inconvénients de la technique antérieure en fournissant un procédé embarqué d’aide à la conduite avec tracé du contour de voie dépassé. Cette caractéristique permet en effet de définir les voies délimitées par les tracés du contour de voie dépassé et de pouvoir associer des objets détectés auxdites voies et d’y appliquer les règles de conduite et/ou d’afficher lesdites voies et lesdits objets sur lesdites voies sans disposer de caméra arrière. En effet, deux radars arrière par exemple apporteraient des informations mais ces informations ne seraient pas assez fiables pour représenter qualitativement l’environnement arrière au conducteur et constituer pour lui une aide à la décision, sachant que des informations erronées sont au contraire une source de danger. De plus, un radar peut détecter des objets et des bords de voie mais pas des lignes de marquage au sol. disadvantages of the prior art by providing an on-board method of driving assistance with tracing of the contour of the lane passed. This feature makes it possible to define the lanes delimited by the traces of the contour of the exceeded lane and to be able to associate detected objects with said lanes and to apply the rules of conduct to them and / or to display said lanes and said objects on said lanes. without having a rear camera. Indeed, two rear radars for example would provide information but this information would not be reliable enough to qualitatively represent the rear environment to the driver and constitute for him a decision aid, knowing that erroneous information is on the contrary a source of danger. . In addition, a radar can detect objects and lane edges, but not ground marking lines.
[0007] A cette fin, l'invention propose un procédé embarqué d’aide à la conduite d’un véhicule comprenant : [0007] To this end, the invention provides an on-board method of assisting in driving a vehicle comprising:
- une étape de détection d’un contour de voie situé à l’avant d’un point de référence du véhicule, - a step of detecting a lane contour located in front of a vehicle reference point,
- une étape de génération d’une représentation dudit contour détecté, - a step of generating a representation of said detected contour,
- une étape de définition de déplacement, - a displacement definition step,
- une étape de projection du point de référence du véhicule sur la représentation, - a step of projecting the reference point of the vehicle on the representation,
- une étape de tracé dudit contour dépassé à partir du point projeté ; a step of tracing said exceeded contour from the projected point;
ce qui permet sur la base d’informations disponibles géométriques et which allows on the basis of available geometric information and
cinématiques de pouvoir reconstituer, sans capteur supplémentaire, ni connectivité avec d’autres véhicules, le contour dépassé. kinematics to be able to reconstruct, without additional sensors or connectivity with other vehicles, the outdated outline.
[0008] Grâce à l’invention, applicable aussi pour un véhicule autonome, le contour de voie détecté permet de constituer le tracé du marquage au sol dépassé sans disposer de caméra arrière ou de tout autre capteur arrière détectant des contours de voie. [0008] Thanks to the invention, also applicable for an autonomous vehicle, the detected lane contour makes it possible to constitute the route of the road markings exceeded without having a rear camera or any other rear sensor detecting lane contours.
[0009] Selon des modes particuliers de réalisation : le contour de voie est un [0009] According to particular embodiments: the track contour is a
marquage au sol et/ou un bord de voie. road markings and / or a track edge.
[0010] Selon une caractéristique avantageuse lesdites étapes sont exécutées [0010] According to an advantageous characteristic, said steps are carried out
parallèlement pour plusieurs contours de voie, ce qui rend le procédé adaptable à tout type de voie de circulation, même complexe. at the same time for several lane contours, which makes the process adaptable to any type of traffic lane, even complex.
[0011] Selon une autre caractéristique avantageuse, la représentation dudit contour est une clothoïde, ou un polynôme d’ordre 3, ou une suite de polynômes d’ordre 3 ou une spline de clothoïdes. [0011] According to another advantageous characteristic, the representation of said contour is a spiral, or a polynomial of order 3, or a series of polynomials of order 3 or a spline of spirals.
[0012] Selon une autre caractéristique avantageuse, l’étape de projection comprend au moins une sous-étape itérative de recherche du point de projection du point de référence du véhicule sur la représentation, notamment par utilisation d’une méthode d’optimisation de Newton-Raphson, ce qui optimise le temps de projection. [0013] Selon une autre caractéristique avantageuse, l’étape de projection comporte une sous-étape d’initialisation de la au moins une sous-étape itérative de recherche à partir d’un premier point identifié de la représentation dudit contour. [0012] According to another advantageous characteristic, the projection step comprises at least one iterative sub-step of searching for the point of projection of the reference point of the vehicle on the representation, in particular by using a Newton optimization method. -Raphson, which optimizes the projection time. [0013] According to another advantageous characteristic, the projection step comprises a sub-step of initializing the at least one iterative search sub-step from a first identified point of the representation of said contour.
[0014] Avantageusement, la représentation dudit contour est une clothoïde de [0014] Advantageously, the representation of said contour is a spiral of
longueur L, de courbure de l’origine cO et de taux de variation de la courbure c1 , et ledit premier point est le milieu de la clothoïde. length L, curvature of the origin cO and rate of change of curvature c1, and said first point is the midpoint of the spiral.
[0015] Selon une caractéristique avantageuse, la projection est orthogonale, dans une tolérance de 5° environ, ce qui est simple à identifier trigonométriquement. [0015] According to an advantageous characteristic, the projection is orthogonal, within a tolerance of approximately 5 °, which is easy to identify trigonometrically.
[0016] Selon une autre caractéristique avantageuse, l’étape de tracé comporte une sous-étape de calcul de points intermédiaires dont le pas de discrétisation est fonction de la vitesse du véhicule, ce qui permet un tracé optimisé sans point à faible valeur ajoutée. [0016] According to another advantageous characteristic, the plotting step comprises a sub-step for calculating intermediate points, the discretization step of which is a function of the speed of the vehicle, which allows an optimized plot without a point with low added value.
[0017] Selon une autre caractéristique avantageuse, une sortie de l’étape de tracé dudit contour dépassé est un nuage de points, ce qui permet ultérieurement une mémorisation et une gestion de la mémoire simple. [0017] According to another advantageous characteristic, an output of the tracing step of said exceeded contour is a point cloud, which subsequently allows storage and simple memory management.
[0018] Selon une autre caractéristique avantageuse, l’étape de génération d’une représentation dudit contour détecté comprend une sous-étape de recalcul de la longueur de la représentation dudit contour. [0018] According to another advantageous characteristic, the step of generating a representation of said detected contour comprises a sub-step of recalculating the length of the representation of said contour.
[0019] L’avantage de comporter une étape de mémorisation d’au moins une partie du tracé dudit contour dépassé permet un affichage du passé du trajet. The advantage of including a step of storing at least part of the trace of said exceeded contour allows display of the past of the journey.
[0020] .Selon une caractéristique avantageuse, l’étape de projection comporte une sous-étape de validation dudit point de référence du véhicule projeté sur la représentation, ce qui permet de robustifier la projection. According to an advantageous characteristic, the projection step comprises a sub-step of validation of said reference point of the vehicle projected on the representation, which makes it possible to robustify the projection.
[0021] Selon une autre caractéristique avantageuse, l’étape de tracé comporte une sous-étape visant à ordonner géométriquement lesdits points intermédiaires, ce qui permet de ne garder dans la mémoire que les points les plus pertinents. [0021] According to another advantageous characteristic, the plotting step comprises a sub-step aimed at geometrically ordering said intermediate points, which makes it possible to keep in memory only the most relevant points.
[0022] Selon une autre caractéristique avantageuse, le procédé comporte une sous- étape visant à évaluer une erreur associée au point projeté par calcul de la variance et propagation d’erreur, ce qui permet de robustifier le procédé. [0022] According to another advantageous characteristic, the method comprises a sub-step aimed at evaluating an error associated with the projected point by calculation of the variance and error propagation, which makes it possible to robustify the method.
[0023] Avantageusement le point de référence du véhicule correspond au milieu du segment constitué par un essieu arrière du véhicule, ce qui permet de mieux représenter le véhicule, notamment lors d’un changement de voie, pour éviter les fausses détections de changement de voie. Advantageously, the reference point of the vehicle corresponds to the middle of the segment constituted by a rear axle of the vehicle, which allows better represent the vehicle, in particular when changing lanes, to avoid false lane change detections.
[0024] Avantageusement, le procédé comprend une étape d’affichage sur un écran du tracé dudit contour dépassé [0024] Advantageously, the method comprises a step of displaying on a screen the trace of said exceeded contour
[0025] Selon une autre caractéristique avantageuse, le procédé comprend une étape d’association d’un objet à une voie délimitée au moins partiellement par ledit tracé dudit contour dépassé, ce qui permet de pouvoir afficher la situation des objets détectés à l’arrière du véhicule par rapport aux voies tracées affichées. [0025] According to another advantageous characteristic, the method comprises a step of associating an object with a path delimited at least partially by said trace of said exceeded contour, which makes it possible to display the situation of the objects detected at the rear. of the vehicle in relation to the plotted lanes displayed.
[0026] L'invention concerne également un dispositif embarqué d’aide à la conduite comportant : [0026] The invention also relates to an on-board driving assistance device comprising:
- un moyen de détection d’un contour de voie situé à l’avant d’un point de référence du véhicule, notamment un capteur, et plus particulièrement une caméra avant, - a means of detecting a lane contour located in front of a reference point of the vehicle, in particular a sensor, and more particularly a front camera,
- un moyen de génération d’une représentation dudit contour, - means for generating a representation of said contour,
- un moyen de définition de déplacement - a means of definition of displacement
- un moyen de projection du point de référence du véhicule sur la représentation, - a means of projecting the reference point of the vehicle on the representation,
- un moyen de tracé dudit contour dépassé à partir du point projeté, ce dispositif présente des avantages analogues à ceux du procédé. - A means for tracing said protruded contour from the projected point, this device has advantages similar to those of the method.
[0027] L’invention concerne également un véhicule automobile qui comporte un tel dispositif, ledit véhicule étant notamment dépourvu de moyen de détection de contour situé à l’arrière dudit point de référence. [0027] The invention also relates to a motor vehicle which includes such a device, said vehicle being in particular devoid of contour detection means located behind said reference point.
[0028] L’invention concerne également un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour mettre en œuvre les étapes d’un tel procédé lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur, les avantages étant les mêmes que ceux du procédé. [0028] The invention also relates to a computer program comprising instructions for implementing the steps of such a method when said program is executed on a computer, the advantages being the same as those of the method.
[0029] Les dessins annexés illustrent l’invention : [0029] The accompanying drawings illustrate the invention:
[0030] [Fig.1a] la figure 1a illustre le principe de l’invention au moment du [0030] [Fig.1a] Figure 1a illustrates the principle of the invention at the time of
démarrage du véhicule et starting the vehicle and
[0031] [Fig.1 b] la figure 1b illustre le principe de l’invention à l’instant suivant ayant lieu après un déplacement. [0032] [Fig.2] La figure 2 représente un logigramme fonctionnel du procédé conforme à l’invention. [0031] [Fig.1b] Figure 1b illustrates the principle of the invention at the next instant taking place after a movement. [0032] [Fig.2] Figure 2 shows a functional flowchart of the method according to the invention.
[0033] [Fig.3] La figure 3 représente un synoptique du procédé selon l’invention. [0033] [Fig.3] Figure 3 shows a block diagram of the method according to the invention.
[0034] [Fig.4] La figure 4 représente un logigramme de l’étape de projection du [0034] [Fig.4] Figure 4 shows a flowchart of the projection step of the
procédé selon l’invention. method according to the invention.
[0035] [Fig.5] La figure 5 représente une illustration de l’étape de tracé du procédé selon l’invention. [0035] [Fig.5] Figure 5 shows an illustration of the plotting step of the method according to the invention.
[0036] [Fig.6a] La figure 6a représente une illustration d’une sous-étape de l’étape de tracé du procédé selon l’invention pour un premier cas d’usage. [0036] [Fig.6a] Figure 6a shows an illustration of a sub-step of the plotting step of the method according to the invention for a first use case.
[0037] [Fig.6b] La figure 6b représente une illustration d’une sous-étape de l’étape de tracé du procédé selon l’invention pour un deuxième cas d’usage. [0037] [Fig.6b] Figure 6b shows an illustration of a substep of the plotting step of the method according to the invention for a second use case.
[0038] [Fig.7] La figure 7 représente une vue schématique d’un affichage utilisant le procédé selon l’invention. [0038] [Fig.7] Figure 7 shows a schematic view of a display using the method according to the invention.
[0039] [Fig.8] La figure 8 représente une vue schématique d’un cas d’usage d’aide à la conduite utilisant le procédé conforme à l’invention. [0039] [Fig.8] Figure 8 shows a schematic view of a use case of driving assistance using the method according to the invention.
[0040] Dans l’ensemble du texte les directions et orientations sont désignées en référence à un repère orthonormé direct XYZ classiquement utilisé en conception automobile, dans lequel X désigne la direction longitudinale du véhicule, dirigé vers l’avant, Y est la direction transversale au véhicule, dirigé vers la gauche et Z est la direction verticale dirigée vers le haut. L’angle Q étant l’angle de lacet du véhicule, par convention positif quand il tourne vers la gauche et négatif quand il tourne vers la droite. Les notions « avant » et « arrière » sont indiquées en référence au sens de marche normal vers l’avant du véhicule. Dans l’ensemble de la description le terme « sensiblement » signifie qu’un léger écart peut être admis par rapport à une position ou orientation nominale déterminée, par exemple « sensiblement perpendiculaire » signifie qu’un écart de l’ordre de 5° par rapport à une orientation strictement perpendiculaire est admis dans le cadre de l’invention. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures. Throughout the text, the directions and orientations are designated with reference to a direct orthonormal reference XYZ conventionally used in automotive design, in which X denotes the longitudinal direction of the vehicle, directed towards the front, Y is the transverse direction to the vehicle, directed to the left and Z is the vertical direction directed upwards. The angle Q being the vehicle's yaw angle, by convention positive when it turns to the left and negative when it turns to the right. The concepts "front" and "rear" are indicated with reference to the normal direction of travel towards the front of the vehicle. Throughout the description, the term “substantially” means that a slight deviation can be allowed with respect to a determined nominal position or orientation, for example “substantially perpendicular” means that a deviation of the order of 5 ° per in relation to a strictly perpendicular orientation is allowed within the framework of the invention. For clarity, identical or similar elements are marked with identical reference signs in all figures.
[0041] Les véhicules équipés de services d’aide à la conduite, ou encore les [0041] Vehicles equipped with driving assistance services, or even
véhicules autonomes, reçoivent des données de multiples capteurs. L’invention vise à optimiser l’utilisation des données issues des capteurs de vision, c’est-à- dire des capteurs tels que des caméra, lidar ou radar. Plus particulièrement l’invention, à partir des informations sur les contours de voies issues de ces capteurs, en dérive des tracés des contours de voies dépassés. Les contours de voie peuvent être des marquages au sol, notamment détectés par des caméras, ou encore des bords de voie détectés par des radars. Avec les données d’un seul capteur ou avec les algorithmes de perception, qui peuvent fusionner ou associer des données de différents capteurs, le véhicule obtient une autonomous vehicles, receive data from multiple sensors. The invention aims to optimize the use of data from vision sensors, ie sensors such as cameras, lidar or radar. More particularly, the invention, on the basis of the information on the contours of lanes obtained from these sensors, derives therefrom from the plots of the contours of exceeded lanes. The lane contours can be markings on the ground, in particular detected by cameras, or else lane edges detected by radars. With data from a single sensor or with perception algorithms, which can merge or combine data from different sensors, the vehicle obtains a
représentation des contours de la voie qui s’allonge devant lui. L’invention vise à obtenir à partir de ces informations une représentation des contours de voie, c’est-à-dire notamment marquages au sol ou bords de route, dépassés et laissés derrière le véhicule ego pour améliorer les services d’aide à la conduite. representation of the contours of the track stretching out in front of him. The invention aims to obtain from this information a representation of the lane contours, that is to say in particular the markings on the ground or the edges of the road, overtaken and left behind the ego vehicle in order to improve the assistance services. conduct.
[0042] En effet, l’information des contours de voie du passé servira aux procédés d’aide à la conduite, notamment via l’association d’objets situés à l’arrière du véhicule ego à une voie, ce qui permet d’appliquer auxdits objets des règles de conduite et pas uniquement des règles cinématiques. Ces objets sont par exemple détectés par un radar latéral et/ou arrière et/ou lidar 360° situé sur le toit du véhicule. Ainsi, pour des fonctionnalités comme par exemple l’avertissement de collision ou la prédiction de trajectoire, une association cohérente des objets aux voies permettra de prévoir leurs comportements potentiels (changement de voie, maintien dans la voie, etc.) et alors prévoir plus efficacement la trajectoire et les collisions probables de l’ego véhicule avec les différents objets l’environnant. Indeed, the information of the contours of the past lane will be used for driving assistance methods, in particular via the association of objects located at the rear of the vehicle ego with one lane, which makes it possible to apply to said objects rules of conduct and not only kinematic rules. These objects are for example detected by a side and / or rear radar and / or 360 ° lidar located on the roof of the vehicle. Thus, for functions such as collision warning or trajectory prediction, for example, a coherent association of the objects with the lanes will make it possible to predict their potential behavior (changing lanes, keeping in the lane, etc.) and then forecasting more efficiently. the trajectory and probable collisions of the ego vehicle with the various surrounding objects.
[0043] De plus, le passé des contours de voie est également utile quand le véhicule recule notamment si le véhicule ne dispose pas de caméra arrière pour fournir des informations sur les lignes situées à l’arrière. De même, dans le cas d’un véhicule équipé de tels capteurs, mais lors d’une indisponibilité momentanée de la détection des lignes par les capteurs le passé des contours de voie pourra permettre une interpolation pour une distance maximum prédéterminée. [0043] In addition, the past of the lane contours is also useful when the vehicle is backing up, especially if the vehicle does not have a rear camera to provide information on the lines located at the rear. Likewise, in the case of a vehicle equipped with such sensors, but when there is a momentary unavailability of the detection of lines by the sensors, the past of the lane contours may allow interpolation for a predetermined maximum distance.
[0044] Par ailleurs, pour aider le conducteur dans sa conduite, l’affichage sur une interface homme-machine d’une représentation du passé des contours de voie représente un intérêt. [0045] La figure 1a illustre le point de départ, préférentiellement identifié par le moment du démarrage du véhicule ego VEH, moment à partir duquel la détection du contour de voie à l’avant du véhicule ego VEH commence. Plus précisément, il s’agit de la détection d’un contour de voie situé à l’avant d’un point de référence O du véhicule ego auquel on attribue les coordonnées géométriques (0,0) dans le repère du véhicule ego VEH. Le point de référence O associé au véhicule ego est préférentiellement choisi comme étant le milieu du segment constitué par l’essieu arrière du véhicule ego VEH et est représenté sur la figure 1a par une croix non pleine. Ce point de référence O ainsi choisi est plus stable par rapport aux calculs de rotations et aux vibrations du véhicule et évite, par rapport à une point de référence qui serait choisi à l’avant du véhicule, les fausses détections liées au changement de voie notamment. [0044] Furthermore, to help the driver in his driving, the display on a man-machine interface of a representation of the past of the lane contours is of interest. Figure 1a illustrates the starting point, preferably identified by the time of starting the vehicle ego VEH, the moment from which the detection of the lane contour in front of the vehicle ego VEH begins. More precisely, it involves the detection of a lane contour situated in front of a reference point O of the vehicle ego to which the geometric coordinates (0,0) are assigned in the reference point of the vehicle ego VEH. The reference point O associated with the vehicle ego is preferably chosen as being the middle of the segment formed by the rear axle of the vehicle ego VEH and is represented in FIG. 1a by a non-solid cross. This reference point O thus chosen is more stable with respect to the calculations of rotations and vibrations of the vehicle and avoids, with respect to a reference point which would be chosen at the front of the vehicle, false detections linked to changing lanes in particular. .
[0046] Le capteur, préférentiellement une caméra située à l’avant du véhicule ego VEH et orientée vers l’avant, détecte contours de voie via les marquages au sol et notamment dans cet exemple la ligne située à droite du véhicule ego VEH. Les données brutes d’un capteur peuvent être sous forme de points ou de polynômes du troisième degré et dans le cas d’utilisation de plusieurs capteurs, leurs données sont fusionnées quand elles correspondent au même élément, les données de contour de voie sont ensuite transformées pour générer une clothoïde C décrivant la forme de ligne détectée. La clothoïde, encore appelée spirale de Cornu ou Euler’s spiral en anglais, est une courbe de l’espace affine de dimension deux. Il est connu d’utiliser les clothoïdes dans le domaine routier puisque la conception géométrique des routes elle-même utilise ces profils en plan. Les tracés routiers sont donc couramment conçus et définis par des clothoïdes. Les clothoïdes permettent à la fois de représenter des lignes droites, des virages à droite, à gauche et de les faire se succéder facilement. [0046] The sensor, preferably a camera located at the front of the ego VEH vehicle and oriented towards the front, detects lane contours via the markings on the ground and in particular in this example the line located to the right of the ego VEH vehicle. Raw data from a sensor can be in the form of points or third degree polynomials and in the case of using multiple sensors their data is merged when they match the same item, the track contour data is then transformed to generate a spiral C describing the detected line shape. The spiral, also called the Cornu spiral or Euler’s spiral in English, is a curve of affine space of dimension two. It is known to use spirals in the road field since the geometric design of roads itself uses these plan profiles. Road layouts are therefore commonly designed and defined by spirals. Spirals allow you to represent straight lines, turns to the right, to the left and to make them follow each other easily.
[0047] Une clothoïde se définit par trois éléments : A spiral is defined by three elements:
- la longueur L de l’arc de la clothoïde, - the length L of the arc of the spiral,
- la courbure co à l’origine de la clothoïde, et - the curvature co at the origin of the spiral, and
- ci le taux de variation de la courbure de la clothoïde, - here the rate of variation of the spiral curvature,
la courbure de clothoïde c(l) étant proportionnelle à sa longueur I : the spiral curvature c (l) being proportional to its length I:
[0048] [Math. 1] c(Z) = c0 + q ! V l e [0, L] [0048] [Math. 1] c (Z) = c 0 + q! V on [0, L]
[0049] La clothoïde C est décrite par : The spiral C is described by:
[0050] [Math. 2] [0050] [Math. 2]
C = ( M0 , y0, CQ, clt L) C = (M 0 , y 0 , C Q , c lt L)
[0051] Où [0051] Where
- Mo est le point d’origine de la clothoïde C de coordonnées géométriques dans le référentiel du véhicule (xo, yo), et - Mo is the point of origin of the spiral C with geometric coordinates in the vehicle frame of reference (xo, yo), and
- Yo est l’angle de la tangente au point d’origine de la clothoïde. - Yo is the angle of the tangent at the point of origin of the spiral.
[0052] Le long de la clothoïde l’angle d’orientation varie et à une longueur I il vaut : [0052] Along the spiral the angle of orientation varies and at a length I it is equal to:
[Math. 3] [Math. 3]
[0053] et les coordonnées d’un point (x(l), y(l)) appartenant à la clothoïde sont : [0053] and the coordinates of a point (x (l), y (l)) belonging to the spiral are:
[0054] [Math. 4] [0054] [Math. 4]
[0055] L’évaluation de point sur la clothoïde(x(l),y(l)), qui aura lieu dans diverses étapes du procédé comme nous le verrons par la suite, peut avantageusement utiliser les intégrales de Fresnel. [0055] The point evaluation on the spiral (x (l), y (l)), which will take place in various steps of the process as we will see below, can advantageously use Fresnel integrals.
[0056] Sur la figure 1a, la clothoïde C représentée de longueur L a pour point In Figure 1a, the spiral C shown of length L has the point
d’origine Mo la projection du point de référence O sur la clothoïde C, matérialisé sur la figure 1a par une croix pleine de coordonnées (xo, yo). of origin Mo the projection of the reference point O on the spiral C, materialized in figure 1a by a cross full of coordinates (xo, yo).
[0057] La figure 1b illustre un pas de temps postérieur à un premier déplacement du véhicule ego VEH, après l’étape (T) de tracé. Le véhicule ego (VEH) a donc avancé le long de la clothoïde initiale C, une partie de cette clothoïde initiale C a été dépassée, cette partie est représentée par des pointillés entre le point Mo d’origine de la clothoïde initiale C et la projection orthogonale du point de référence O du véhicule ego sur la clothoïde initiale C. Ce point projeté M’, représenté par une croix pleine sur la figure 1b, a pour coordonnées (x’o, y’o) et divise la clothoïde en une longueur L’ non encore dépassée par le point de référence O de la clothoïde initiale C et une longueur dépassée L-L’ FIG. 1b illustrates a time step after a first displacement of the vehicle ego VEH, after the plotting step (T). The ego vehicle (VEH) has therefore advanced along the initial spiral C, part of this initial spiral C has been passed, this part is represented by dotted lines between the point Mo of origin of the initial spiral C and the projection orthogonal of the reference point O of the vehicle ego on the initial spiral C. This projected point M ', represented by a solid cross in figure 1b, has for coordinates (x'o, y'o) and divides the spiral into a length The not yet exceeded by the point of reference O of the initial spiral C and an exceeded length L-L '
correspondant à la longueur du segment [MoM’] correspondant à la partie dépassée de la clothoïde initiale C. La clothoïde mise à jour C’ est donc de longueur L’ non encore dépassée et la partie dépassée de la clothoïde initiale C est représentée par des pointillés. Ici, un trajet en ligne droite étant représenté, l’angle de lacet n’a pas été mentionné étant resté nul. corresponding to the length of the segment [MoM '] corresponding to the protruded part of the initial spiral C. The updated spiral C' is therefore of length L 'not yet exceeded and the protruded part of the initial spiral C is represented by dotted lines. Here, a straight line path being shown, the yaw angle was not mentioned as it remained zero.
[0058] La figure 2 illustre les étapes du procédé selon l’invention. Comme évoqué précédemment, le procédé commence par une étape D de détection du contour de voie (marquage au sol, tel qu’une ligne, ou bord de voie), les données de détection du contour de voie correspondant par exemple à des données brutes telles que polynômes du troisième degré, des segments et/ou des points associés à un marquage au sol et issus d’un capteur, tel qu’une caméra. Une fois le véhicule réveillé, cette étape D de détection par les capteurs a lieu en continu à une fréquence d’exécution propre à chaque capteur. A chaque polynôme associé au contour d’une voie peut être associé des champs de caractéristiques via une structure de données qui le décrit en lui associant par exemple la qualité du signal reçu, la nature (continu, discontinu) du marquage au sol détecté si le contour de voie correspond à un marquage au sol. [0058] Figure 2 illustrates the steps of the method according to the invention. As mentioned above, the method begins with a step D of detecting the track contour (marking on the ground, such as a line, or track edge), the track contour detection data corresponding for example to raw data such as as third degree polynomials, segments and / or points associated with a marking on the ground and coming from a sensor, such as a camera. Once the vehicle is awake, this step D of detection by the sensors takes place continuously at an execution frequency specific to each sensor. Each polynomial associated with the contour of a track can be associated with fields of characteristics via a data structure which describes it by associating it for example with the quality of the signal received, the nature (continuous, discontinuous) of the marking on the ground detected if the track outline corresponds to a marking on the ground.
[0059] Les étapes suivantes sont préférentiellement exécutées par un calculateur dédié, par exemple le calculateur véhicule hébergeant les procédés d’aide à la conduite. L’étape R de réception des données brutes de contours de voie provenant des capteurs, est effectuée avec un pas de temps déterminé, notamment supérieur ou égal au temps de réponse du capteur le plus lent, c’est- à-dire à la durée nécessaire pour que le capteur de temps le plus lent réalise et délivre le résultat de sa détection, par exemple de quelques millisecondes. Cette étape R de réception comporte préférentiellement une sous-étape (non- représentée) d’ordonnancement chronologique des données reçues des différents capteurs pour chaque contour de voie et une sous-étape de fusion de ces données et d’association d’un identifiant à chaque contour détecté. Le format des données en sortie de cette étape R de réception demeure le même que le format d’entrée des données brutes. [0059] The following steps are preferably executed by a dedicated computer, for example the vehicle computer hosting the driving assistance methods. Step R of receiving raw track contour data from the sensors is performed with a determined time step, in particular greater than or equal to the response time of the slowest sensor, that is to say to the duration necessary for the slowest time sensor to realize and deliver the result of its detection, for example a few milliseconds. This reception step R preferably comprises a sub-step (not shown) of chronological ordering of the data received from the various sensors for each track contour and a sub-step of merging these data and associating an identifier with each contour detected. The format of the data output from this receiving step R remains the same as the input format for the raw data.
[0060] A l’étape suivante D de définition de déplacement, on détermine si le In the next step D of definition of displacement, it is determined whether the
déplacement du véhicule ego VEH entre la réception des données et l’instant courant est connu, c’est-à-dire défini, étant entendu que même si le déplacement (selon les coordonnées x, y, z)) est nul il demeure néanmoins défini, et si ce déplacement est défini alors on continue le procédé avec ces données, et sinon on supprime ces données à l’étape S de suppression desdites données de contour de voie car elles ne sont pas localisées. movement of the ego VEH vehicle between data reception and the instant current is known, that is to say defined, it being understood that even if the displacement (according to the coordinates x, y, z)) is zero it nevertheless remains defined, and if this displacement is defined then the process is continued with these data, and if not, these data are deleted in step S of deleting said track contour data because they are not located.
[0061] Puis, une étape G de génération d’une représentation des données d’entrée, plus particulièrement une étape G de génération ou mise à jour d’une [0061] Then, a step G of generating a representation of the input data, more particularly a step G of generating or updating a
représentation du marquage au sol détecté, notamment par une transformation des données brutes reçues à l’étape R de réception précédente. Ainsi, chaque contour de voie détecté, et préférentiellement identifié par son identifiant, est donc transmis préférentiellement sous forme d’un polynôme puis transformé à l’étape G en une forme géométrique représentant le marquage au sol détecté, préférentiellement en une clothoïde C ou en une spline de clothoïdes, ou par exemple en un polynôme d’ordre 3 ou en une suite de polynômes d’ordre 3. representation of the detected ground marking, in particular by a transformation of the raw data received in the previous reception step R. Thus, each track contour detected, and preferably identified by its identifier, is therefore transmitted preferentially in the form of a polynomial and then transformed in step G into a geometric shape representing the marking on the ground detected, preferably in a spiral C or in a spline of spirals, or for example in a polynomial of order 3 or in a sequence of polynomials of order 3.
Ainsi, chaque contour de voie est représenté par une seule clothoïde. Cependant on peut aussi modéliser un contour de voie par une spline de clothoïdes, c.à.d. une courbe qui comprend plusieurs clothoïdes connectées en série. Cette approche de modélisation permet une meilleure représentation pour des contours de voie allongés. Par exemple, quand l’invention s’applique sur des splines de clothoïdes, lors de l’identification du segment de clothoïde qui vient d’être dépassé, une clothoïde entière peut correspondre à ce segment. L’invention est décrite par la suite en référence au cas d’une seule clothoïde, plus fondamentale puisqu’une spline de clothoïdes n’est formée que par des clothoïdes, et que chercher le passé à partir d’une spline de clothoïdes revient à chercher le passé d’un contour de voie représenté par une seule clothoïde. L’invention peut aussi s’appliquer aux contours de voie modélisés par des polynômes en remplaçant les équations liées précisément au modèle clothoïde avec les équations réciproques pour le modèle polynôme. Préférentiellement, chaque clothoïde C associée à un polynôme de contour de voie identifié conserve l’identifiant dudit contour détecté ainsi que ses champs de caractéristiques. Thus, each track contour is represented by a single spiral. However, we can also model a track contour by a spiral spline, i.e. a curve that includes several spirals connected in series. This modeling approach allows a better representation for elongated track contours. For example, when the invention is applied to spiral splines, when identifying the spiral segment that has just been passed, an entire spiral may correspond to that segment. The invention is described below with reference to the case of a single spiral, which is more fundamental since a spiral spline is formed only by spiral spirals, and searching for the past from a spiral spline amounts to find the past tense of a track contour represented by a single spiral. The invention can also be applied to track contours modeled by polynomials by replacing the equations related specifically to the spiral model with the reciprocal equations for the polynomial model. Preferably, each spiral C associated with an identified track contour polynomial keeps the identifier of said detected contour as well as its characteristic fields.
[0062] Cette étape G de génération de clothoïde comprend également, lorsqu’il s’agit de la mise à jour d’une clothoïde C, une sous-étape (non représentée) de compensation du déplacement effectué par le véhicule égo VEH et déterminé à l’étape D de définition de déplacement permettant de mettre à jour la clothoïde C. Ainsi les caractéristiques M0(x0,y0), ip0, L de la clothoïde C sont mises à jour en prenant en compte la prédiction du déplacement du véhicule égo pendant le pas de calcul : de dx selon l’axe x, dy selon l’axe y et d0 pour l’angle de lacet par application des règles de trigonométrie, xo devenant (xo-dx) . cos(0) + (yo-dy) . sin(0) et yo devenant -(xo-dx) . sin(0) + (yo-dy) . cos(0) et y0 devenant y0- 0, c0, ct demeurant inchangés, en outre il a été choisi de garder inchangée la longueur L de la clothoïde à cette sous-étape. This spiral generation step G also comprises, when it comes to updating a spiral C, a sub-step (not shown) of compensation for the displacement made by the vehicle ego VEH and determined at the displacement definition step D making it possible to update the spiral C. Thus the characteristics M 0 (x 0 , y 0 ), ip 0 , L of the spiral C are updated by taking into account the prediction of the displacement of the vehicle ego during the calculation step: from dx along the x axis, dy along the y axis and d0 for the yaw angle by application of the rules of trigonometry, xo becoming (xo-dx). cos (0) + (yo-dy). sin (0) and yo becoming - (xo-dx). sin (0) + (yo-dy). cos (0) and y 0 becoming y 0 - 0, c 0 , c t remaining unchanged, in addition it was chosen to keep the length L of the spiral unchanged at this substep.
[0063] Optionnellement, quand la qualité du signal reçu fait partie des [0063] Optionally, when the quality of the received signal is part of the
caractéristiques associées au contour de voie alors une sous-étape intermédiaire (non représentée) d’agrégation des données d’entrée de la caméra et/ou d’autres capteurs et/ou avec les points en mémoire est ajoutée entre la sous-étape (non représentée) de compensation du déplacement et l’étape P de projection, cette sous-étape d’ agrégation prévoit de choisir les valeurs ayant le plus faible taux d’erreur et si besoin, par exemple en cas de défaillance momentanée des capteurs ou d’invalidité des valeurs reçues par les capteurs (par exemple à l’entrée dans un tunnel quand les feux ne sont pas encore allumés) de choisir la clothoïde en mémoire en la substituant aux données défaillantes ou invalides du ou des capteur(s). characteristics associated with the lane contour then an intermediate sub-step (not shown) of aggregation of the input data from the camera and / or other sensors and / or with the points in memory is added between the sub-step ( not shown) displacement compensation and projection step P, this aggregation sub-step provides for choosing the values having the lowest error rate and if necessary, for example in the event of momentary failure of the sensors or 'invalidity of the values received by the sensors (for example when entering a tunnel when the lights are not yet lit) to choose the spiral in memory by substituting it for the faulty or invalid data of the sensor (s).
[0064] Puis est initiée l’étape P de projection du point de référence O du véhicule égo sur chaque représentation du contour de voie générée à l’étape G Then is initiated the step P of projection of the reference point O of the ego vehicle on each representation of the lane contour generated in step G
précédente, c’est à dire sur la clothoïde mise à jour C, cette étape étant explicitée avec la figure suivante. Préférentiellement, on peut asservir la projection de point à la vitesse du véhicule ego VEH de manière à avoir un échantillonnage moins fréquent à haute vitesse. En effet, une projection tous les mètres à 90 km/h n’a pas d’intérêt descriptif et remplirai inutilement la mémoire. Le pas previous, i.e. on the updated spiral C, this step being explained in the following figure. Preferably, the point projection can be slaved to the speed of the vehicle ego VEH so as to have less frequent sampling at high speed. Indeed, a projection every meter at 90 km / h is of no descriptive interest and will fill the memory unnecessarily. Not
d’échantillonnage associé à l’étape P de projection est donc préférentiellement fonction de la vitesse de manière à ne pas calculer de points inutiles. sampling associated with the projection step P is therefore preferably a function of the speed so as not to calculate unnecessary points.
[0065] Si la projection à l’étape P n’a pas pu être réalisée (par exemple : le véhicule n’a pas bougé, le véhicule a trop avancé et toute la représentation du contour de voie est dépassée sans continuité avec le présent, changement de trajectoire relevant d’un contour de voie inconnu pour le moment... ), alors aucun complément ne peut être ajouté à cette représentation du contour de voie, une nouvelle représentation de contour de voie, avec préférentiellement un nouvel identifiant, sera commencée à la prochaine itération. Une fois la projection réalisée, c’est-à-dire le point M’ obtenu, une étape T de génération d’un tracé de la représentation du contour de voie dépassé en fonction des points mémorisés. Préférentiellement le tracé est un nuage de points, comportant les points projetés mémorisés. Après le premier pas de calcul, incluant un déplacement du véhicule égo VEH, on a donc au moins un point projeté mémorisé, c’est-à-dire que le tracé du contour de voie dépassé, c’est-à-dire du passé, est a minima un nuage de deux points, le premier point étant le point Mo d’origine de la clothoïde C initiale et le second point le point M’ projeté sur la clothoïde C initiale après déplacement du véhicule ego et parallèlement la clothoïde a été mise à jour. If the projection in step P could not be achieved (for example: the vehicle has not moved, the vehicle has advanced too far and the entire representation of the lane contour is exceeded without continuity with the present , change of trajectory related to an unknown track contour for the moment ...), then no addition cannot be added to this representation of the track contour, a new representation of the track contour, preferably with a new identifier, will be started at the next iteration. Once the projection has been carried out, that is to say the point M 'obtained, a step T of generating a plot of the representation of the track contour exceeded as a function of the stored points. Preferably, the plot is a cloud of points, comprising the stored projected points. After the first calculation step, including a movement of the ego VEH vehicle, we therefore have at least one projected point stored, that is to say that the outline of the track contour exceeded, that is to say from the past , is at least a cloud of two points, the first point being the point Mo of origin of the initial spiral C and the second point the point M 'projected onto the initial spiral C after movement of the vehicle ego and at the same time the spiral has been update.
[0066] Une étape M de mémorisation et de mise à jour de la mémoire a alors lieu soit consécutivement soit parallèlement à l’étape T de tracé. Ainsi, ce premier nouveau point projeté est enregistré dans la mémoire du calculateur qui héberge le procédé, par exemple le calculateur d’aide à la conduite ECU-ADAS (de l’anglais Electronic Control Unit - Advanced Driver Assistance System). A step M of storing and updating the memory then takes place either consecutively or in parallel with the tracing step T. Thus, this first new projected point is recorded in the memory of the computer that hosts the process, for example the ECU-ADAS (from English Electronic Control Unit - Advanced Driver Assistance System) driving assistance computer.
[0067] Les étapes de ce procédé sont exécutées parallèlement dans le cas où The steps of this method are executed in parallel in the case where
plusieurs contours de voie, par exemple la limite de voie à droite et la limite de voie à gauche du véhicule ego VEH, sont détectées. several lane contours, for example the right lane limit and the left lane limit of the ego VEH vehicle, are detected.
[0068] A chaque nouvelle boucle au moins un point est ajouté au tracé ainsi At each new loop at least one point is added to the plot thus
complété à l’étape T et à la mémoire à l’étape M, sachant que la mémoire est par exemple limitée à 50 points de projection avec une logique premier entré premier sorti FIFO (acronyme anglais de First in First Out). completed in step T and the memory in step M, knowing that the memory is for example limited to 50 projection points with FIFO (acronym for First in First Out) first-in-first-out logic.
[0069] L’exécution du procédé est par exemple organisée de manière à ce que [0069] The execution of the process is for example organized so that
chaque boucle dure une durée maximale prédéterminée, par exemple 40ms. et à ce que le tracé soit généré ou mis à jour à 40ms. Ce pas d’exécution permet au procédé de pouvoir d’interagir avec d’autres procédés d’aide à la conduite et de fournir notamment le tracé des représentations de contours de voie à d’autres services d’aide à la conduite. each loop lasts a predetermined maximum duration, for example 40ms. and that the plot is generated or updated at 40ms. This execution step allows the process to be able to interact with other driving assistance processes and in particular to provide the layout of the lane contour representations to other driving assistance services.
[0070] La figure 3 représente un organigramme global d’utilisation du procédé et plus précisément de communication entre les données de sortie du procédé précédemment décrit et un autre procédé d’aide à la conduite, notamment de représentation sur une interface homme-machine avec association des objets détectés à l’arrière du véhicule aux voies tracées à l’étape T de tracé. Dans cet exemple, avec en entrée l’étape E-0 d’acquisition de données par au moins un capteur, plus particulièrement d’une caméra qui filme vers l’avant du véhicule.FIG. 3 represents an overall flowchart of use of the method and more specifically of communication between the output data of the method. described above and another method of driving assistance, in particular of representation on a man-machine interface with association of the objects detected at the rear of the vehicle with the lanes traced in the tracing step T. In this example, with as input the step E-0 of data acquisition by at least one sensor, more particularly of a camera which films towards the front of the vehicle.
Les données reçues servent à l’étape D de détection du contour de voie The data received is used in step D of detecting the track contour
(marquage au sol, tel qu’une ligne, ou bord de voie). Les étapes D à M du procédé telles que décrites précédemment sont réalisées et symbolisées par la flèche en pointillés entre l’étape D et l’étape M de mémorisation. Parallèlement, les données des capteurs ( caméra, radar...) reçues à l’étape E-0 peuvent contenir des données associées à des objets, et donner lieu à une étape E-1 de détection d’objets. Les capteurs qui servent à la détection d’objets peuvent ne pas être les mêmes que ceux servant à la détection de contour de voie et même être situés ailleurs sur le véhicule ego. Le fait d’avoir généré à l’étape T un tracé du ou des marquages au sol dépassés permet en combinaison avec la détection d’objets de procéder à une étape E-2 d’association objet-voie pour chaque objet détecté derrière le point de référence du véhicule ego et appartenant à une des voies délimitées par les représentation de contour de voie dépassées tracées. (road markings, such as a line, or edge of the track). Steps D to M of the method as described above are carried out and symbolized by the dotted arrow between step D and step M for storing. At the same time, the data from the sensors (camera, radar, etc.) received in step E-0 may contain data associated with objects, and give rise to a step E-1 of object detection. The sensors used for object detection may not be the same as those used for lane contour detection and may even be located elsewhere on the ego vehicle. The fact of having generated in step T a plot of the exceeded ground markings makes it possible, in combination with the detection of objects, to proceed to a step E-2 of object-channel association for each object detected behind the point reference of the ego vehicle and belonging to one of the lanes delimited by the traced exceeded lane contour representations.
[0071] La figure 4 représente un organigramme de l’étape P de projection du FIG. 4 represents a flowchart of step P of projecting the
procédé, dans lequel on considère que le contour de voie détecté est représenté par la clothoïde C générée à l’étape G. Cette étape P de projection est relativement longue et limitée en temps par un chronomètre qui fait sortir de l’étape après une durée de 7 millisecondes par exemple. method, in which it is considered that the detected track contour is represented by the spiral C generated in step G. This projection step P is relatively long and limited in time by a stopwatch which exits the step after a duration of 7 milliseconds for example.
[0072] La méthode de Newton-Raphson choisie pour la recherche du point de The Newton-Raphson method chosen for the search for the point of
projection utilise une méthode itérative composée de plusieurs boucles imbriquées. La sous-étape d’initialisation PJni de cette méthode consiste à définir un premier point (soj, avec i=0) d’initialisation de la récurrence appartenant à la clothoïde C à partir duquel on va initier la recherche. Préférentiellement, ce premier point est un point identifié de la clothoïde C, calculé par exemple en utilisant les intégrales de Fresnel, correspondant à son milieu en termes de longueur : , soit so,i=L/2 et pour initier la récurrence on fixe n=1.projection uses an iterative method made up of several nested loops. The initialization sub-step PJni of this method consists in defining a first point (soj, with i = 0) of initialization of the recurrence belonging to the spiral C from which we will initiate the search. Preferably, this first point is an identified point of the spiral C, calculated for example using the Fresnel integrals, corresponding to its midpoint in terms of length: , let so, i = L / 2 and to initiate the recurrence we set n = 1.
Pour des raisons de meilleure compréhension de la figure 4 la sous-étape (PJni) n’est pas représenté dans ce mode de réalisation préféré mais de manière à présenter un enchaînement plus clair des itérations de i, avec so,i, =iL/2 ; i valant entre 0 et 2 et la première valeur d’initialisation étant i=0. For reasons of better understanding of figure 4 the sub-step (PJni) is not shown in this preferred embodiment but so as to present a clearer sequence of iterations of i, with so, i, = iL / 2; i being between 0 and 2 and the first initialization value being i = 0.
[0073] En effet, cette étape P de projection comprend une étape itérative de Indeed, this projection step P comprises an iterative step of
recherche du point de projection orthogonale du point de référence O associé au véhicule ego VEH sur la représentation, ici la clothoïde C. search for the point of orthogonal projection of the reference point O associated with the ego vehicle VEH on the representation, here the spiral C.
[0074] La recherche du point de projection consiste alors, soit la longueur I réel : I e R, la clothoïde C(l) e R2, à chercher L* e R tel que C(L*) soit la projection orthogonale du point de référence O associé au véhicule ego VEH sur la représentation, c’est à dire ici sur la clothoïde C. The search for the projection point then consists, either of the real length I: I e R, the spiral C (l) e R 2 , in searching for L * e R such that C (L *) or the orthogonal projection of the reference point O associated with the ego VEH vehicle on the representation, i.e. here on the spiral C.
[0075] Pour la recherche du point de projection nous définissons la fonction f : For the search for the projection point we define the function f:
[0076] [Math. 5] [0076] [Math. 5]
fil) = < 0 - Cil), C il) > thread) = <0 - Cil), C il)>
[0077] Soit : [0077] Either:
[0078] [Math. 6] [0078] [Math. 6]
[0079] Et on recherche le zéro de f par la méthode d’optimisation de Newton- Raphson. Le principe de la méthode de Newton - Raphson repose sur la définition d’ une suite d’approximations successives de l’équation f(x)=0 en partant un point d’initialisation d’abscisse xo, estimé proche de la solution, et à partir de ce dernier on calcule un nouveau point en traçant la tangente à la courbe f en xo, cette tangente coupe l’axe des abscisses en x1 qui se calcule avec l’équation de la tangente y = f ' (xn)(x - xn) + f(xn) Cette tangente coupe l’axe des abscisse quand y = 0 donc quand f ' (xn)(x - xn) + f(xn) = 0 qui s’écrit aussi f ' (xn)(x - xn) = -f(xn) x - xn = - f(xn) f '(xn) soit x = xn - f(xn) f '(xn) On a donc la relation de récurrence suivante : xn+1 = xn - f(xn) f '(xn). On obtient donc x1 puis on réitère ces étapes jusqu’à ce que la boucle converge. Pour que la boucle converge, la dérivée de f ne doit pas s’annuler. And we find the zero of f by the Newton-Raphson optimization method. The principle of the Newton - Raphson method is based on the definition of a series of successive approximations of the equation f (x) = 0 starting from an initialization point of abscissa xo, estimated close to the solution, and from the latter we calculate a new point by plotting the tangent to the curve f in xo, this tangent intersects the abscissa axis in x1 which is calculated with the equation of the tangent y = f '(xn) (x - xn) + f (xn) This tangent intersects the x-axis when y = 0 so when f '(xn) (x - xn) + f (xn) = 0 which is also written f' (xn) ( x - xn) = -f (xn) x - xn = - f (xn) f '(xn) that is to say x = xn - f (xn) f' (xn) We therefore have the following recurrence relation: xn + 1 = xn - f (xn) f '(xn). So we get x1 and then we repeat these steps until the loop converges. For the loop to converge, the derivative of f must not cancel out.
[0080] Par conséquent on calcule la dérivée de f : Therefore we calculate the derivative of f:
[0081] [Math. 7] [0082] Ce qui donne avec les équations Math 1 à 4 , avec c(t) la courbure de la clothoïde à t tel que précédemment défini: [0081] [Math. 7] Which gives with the Math equations 1 to 4, with c (t) the curvature of the spiral at t as previously defined:
[0083] [Math. 8] [0083] [Math. 8]
[0084] La sous-étape P_ff’ de recherche correspond donc aux briques de la The search sub-step P_ff ’therefore corresponds to the bricks of the
séquence itérative de la méthode de Newton-Raphson dans lesquelles on calcule f et f , dans laquelle n est intialement fixé à n=1 , et dans laquelle on commence par évaluer la clothoïde C audit premier point identifié initialisant la recherche, à savoir le point de longueur s, qui correspond ici à so,o à la première itération, on calcule alors les coordonnées au point s de la clothoïde : Mo, roj= (x(s), y(s)) et l’angle au point s de la clothoïde : ijJo, roj= y(e) et le taux de variation de la courbure au point s de la clothoïde: co, roj= ci(s) ; puis on évalue f(s), selon l’équation Math 6; et on évalue la dérivée de f :f (s), selon l’équation Math. 8. iterative sequence of the Newton-Raphson method in which we calculate f and f, in which n is initially fixed at n = 1, and in which we begin by evaluating the spiral C at said first identified point initiating the search, namely the point of length s, which corresponds here to so, o at the first iteration, we then calculate the coordinates at the point s of the spiral: Mo, roj = (x (s), y (s)) and the angle at the point s of the spiral: ijJo, roj = y (e) and the rate of change of the curvature at the point s of the spiral: co, roj = ci (s); then we evaluate f (s), according to the Math 6 equation; and we evaluate the derivative of f: f (s), according to the Math equation. 8.
[0085] A la sous-étape suivante P_S de diagnostic de sortie on examine la condition de sortie de la double boucle i, n, à savoir si In the following output diagnostic sub-step P_S, the output condition of the double loop i, n is examined, namely whether
[0086] [Math. 9] [0086] [Math. 9]
If 01 < ^ If 01 <^
[0087] avec e valant une valeur seuil prédéterminée proche de zéro, par exemple environ 10 7. Si la condition de sortie est satisfaite alors L*=s. With e equaling a predetermined threshold value close to zero, for example approximately 10 7 . If the exit condition is satisfied then L * = s.
[0088] La condition de sortie choisie peut être remplacée par une autre, par The chosen exit condition can be replaced by another, by
exemple : example:
[0089] [Math. 10] [0089] [Math. 10]
|/(s) | < e | / (s) | <e
[0090] ou encore : [0090] or even:
[0091] [Math. 11] [0092] Et si la condition de sortie n’est pas satisfaite on passe à l’étape P_ds dans laquelle on calcule un déplacement ds sur la courbe de la clothoïde C selon la méthode de Newton- Raphson: [0091] [Math. 11] And if the exit condition is not satisfied, we go to step P_ds in which we calculate a displacement ds on the curve of the spiral C according to the Newton-Raphson method:
[0093] [Math. 12] [0093] [Math. 12]
ds = - /(s)//' (s) ds = - / (s) // '(s)
[0094] Préférentiellement à la sous-étape suivante P_cons de consolidation on Preferably in the following sub-step P_cons of consolidation on
vérifie d’abord que le nouveau point correspondant à la longueur s+ds se trouve sur la clothoïde, c’est-à-dire que (x(s+ds),y(s+ds)) e C, ce qui signifie pour ds positif que ds devienne ds :=min(L-s,ds), et pour ds négatif qu’il devienne ds :=max(-s, ds). Une autre condition peut être vérifiée à cette étape, condition selon laquelle si la valeur absolue de ds est inférieure à un seuil prédéterminé, par exemple 1 cm, alors on sort de la boucle sans prendre en considération ce ds car il est jugé sans intérêt, on préfère donc continuer la recherche. first check that the new point corresponding to the length s + ds is on the spiral, that is to say that (x (s + ds), y (s + ds)) e C, which means for ds positive that ds becomes ds: = min (Ls, ds), and for ds negative that it becomes ds: = max (-s, ds). Another condition can be verified at this step, condition according to which if the absolute value of ds is less than a predetermined threshold, for example 1 cm, then one leaves the loop without taking into account this ds because it is judged of no interest, we therefore prefer to continue the search.
[0095] A la sous-étape P_max de comparaison de la valeur de n courante avec une un seuil d’itération prédéterminé Nmax, valant par exemple 10, ou In the sub-step P_max of comparing the current value of n with a predetermined iteration threshold Nmax, for example equal to 10, or
préférentiellement 5, si n est inférieur audit seuil d’itération Nmax alors le procédé se poursuit et sinon on sort de la boucle, cela signifie que la preferably 5, if n is less than said iteration threshold Nmax then the process continues and if not, the loop is exited, this means that the
convergence ne sera pas obtenue et on recommence les sous-étapes avec un nouveau point (soj, avec i=2) d’initialisation qui correspond à (x(L),y(L)), c’est-à- dire l’extrémité de la clothoïde , soit so,2=L et ainsi de suite et si cela ne donne pas de résultat, le troisième et dernier point d’initialisation est le point de départ de la clothoïde : (x(0),y(0)), soit so,3 =0. convergence will not be obtained and we start the substeps again with a new point (soj, with i = 2) of initialization which corresponds to (x (L), y (L)), i.e. l end of the spiral, so, 2 = L and so on and if this does not give a result, the third and last initialization point is the starting point of the spiral: (x (0), y ( 0)), or so, 3 = 0.
[0096] Le choix de ces trois points d’initialisation n’est nullement limitatif, davantage ou moins de points pouvant être choisis, de même des points différents peuvent être choisis, un seul point d’initialisation étant nécessaire. The choice of these three initialization points is in no way limiting, more or fewer points can be chosen, and different points can also be chosen, only one initialization point being necessary.
[0097] En poursuivant le procédé, c’est-à-dire quand n<Nmax on exécute la sous- étape P_s+ds_cons de consolidation dudit point de projection s+ds obtenu. Pour cela s+ds est calculé et devient s et afin de décider si la solution s sera retenue alors on vérifie également que ce nouveau s ne dépasse pas des extrémités de la clothoïde [0 ;L] en forçant le nouveau s à s=0 s’il était devenu négatif et en le forçant à L s’il était devenu supérieur à L, et on incrémente n de 1. By continuing the method, that is to say when n <Nmax, the sub-step P_s + ds_cons of consolidation of said projection point s + ds obtained is executed. For that s + ds is calculated and becomes s and in order to decide if the solution s will be retained then we also check that this new s does not exceed the ends of the spiral [0; L] by forcing the new s to s = 0 if it had become negative and forcing it to L if it had become greater than L, and we increment n by 1.
[0098] Puis à la sous-étape P_C0 on met à jour le point de départ de la clothoïde, pour cela on évalue la clothoïde C à la longueur s : C(s) selon l’équation Math. 4, soit : (x(s), y(s), Y(e), c(s), ci ) et si ce point est différent du précédent début de la clothoïde (x0, y0, ( /0, c0, <¾) il le remplacera comme nouveau débutThen in the P_C0 sub-step, the starting point of the spiral is updated, for this the spiral C is evaluated at the length s: C (s) according to the Math equation. 4, that is: (x (s), y (s), Y (e), c (s), ci) and if this point is different from the previous start of the spiral (x 0 , y 0 , (/ 0 , c 0 , <¾) it will replace it as a new start
clothoïde C. spiral C.
[0099] A la sous-étape P_val de validation suivante on vérifie si le segment formé par la liaison du point O de référence de l’égo VEH et du point M’ correspondant à la longueur s sur la clothoïde forme un angle droit avec la clothoïde en ce point. Pour ce faire, In the next validation sub-step P_val it is checked whether the segment formed by the connection of the reference point O of the ego VEH and of the point M 'corresponding to the length s on the spiral forms a right angle with the spiral at this point. To do this,
- soit la valeur de f(s) est calculée et si cette valeur est suffisamment proche de zéro, par exemple inférieure à un premier seuil de validation prédéterminé de 10 cm par exemple alors la solution s est retenue - either the value of f (s) is calculated and if this value is sufficiently close to zero, for example less than a first predetermined validation threshold of 10 cm for example then the solution s is retained
- une autre alternative, qui peut également être combinée à la comparaison de f(s) à un premier seuil de validation prédéterminé, consiste à calculer le cosinus au point de la solution s : - another alternative, which can also be combined with the comparison of f (s) with a first predetermined validation threshold, consists in calculating the cosine at the point of the solution s:
[0100] [Math. 13] [0100] [Math. 13]
[0101] et si ce dernier est suffisamment proche de zéro, c’est-à-dire inférieur à un second seuil de validation prédéterminé, par exemple 0.05, alors on retient cette solution s comme la projection : L*=s [0101] and if the latter is sufficiently close to zero, that is to say less than a second predetermined validation threshold, for example 0.05, then this solution s is retained as the projection: L * = s
et sinon la solution s est rejetée et on sort de la boucle en incrémentant i pour recommencer une boucle avec un nouveau point d’initialisation à la sous-étape and if not the solution s is rejected and we exit the loop by incrementing i to start a loop again with a new initialization point at the sub-step
P ini . P ini.
[0102] Comme illustré par la figure 5, l’étape T de tracé consomme la sortie de P_C0 c’est-à-dire qu’une fois la projection du point de référence O du véhicule ego sur la clothoïde initiale C obtenu, ce dernier point projeté M’existant et appartenant à la clothoïde, on définit ce point projeté M’ de coordonnées (x’0, y’0) comme étant à la fois le nouveau point d’origine de la clothoïde et le dernier point, historiquement, de la partie passée du marquage au sol. Dans un mode de réalisation préféré, l’étape T de tracé du contour dépassé au-delà du point M projeté M’ et de longueur dL= L- L', cf. Figure 1b, comporte une sous-étape de calcul de points intermédiaires dans laquelle on effectue comme représenté sur la figure 5 avec un pas de discrétisation, dl, défini par l’utilisateur, le calcul, utilisant les intégrales de Fresnel par exemple, de la valeur de la clothoïde C pour une série de longueurs, c’est-à-dire distances à l’origine de la clothoïde, dL- dl,dl_-2*dl,... dl_-k*dl jusqu’à ce que dl_-k*dl<0. Ainsi sur la Figure 5, le point (x(dL- 3dl),y(dL-3dl)), qui tombe en dehors de la clothoïde : dl_-3*dl<0, ne sera pas conservé dans cette série de points intermédiaires. Le tracé de cette série de points reconstitue le contour de voie dépassé. Ce pas de discrétisation dl peut être fixé à une valeur prédéterminée de 2 m par exemple, mais il peut également être fonction de la vitesse du véhicule égo de manière à avoir un échantillonnage moins fréquent à haute vitesse, avec par exemple dl allant jusqu’à 5 m au-delà de 90km/h, tel que dans l’étape de projection P. As illustrated by FIG. 5, the trace step T consumes the output of P_C0, that is to say that once the projection of the reference point O of the vehicle ego on the initial spiral C obtained, this last projected point M 'existing and belonging to the spiral, we define this projected point M' with coordinates (x'0, y'0) as being both the new point of origin of the spiral and the last point, historically, from the past part of the ground marking. In a preferred embodiment, the step T of tracing the contour exceeded beyond the point M projected M 'and of length dL = L- L', cf. Figure 1b, comprises a sub-step of calculation of intermediate points in which one carries out, as represented in FIG. 5 with a discretization step, dl, defined by the user, the calculation, using the Fresnel integrals for example, of the value of spiral C for a series of lengths, i.e. distances to the origin of spiral, dL- dl, dl_-2 * dl, ... dl_-k * dl until dl_-k * dl <0. Thus in Figure 5, the point (x (dL- 3dl), y (dL-3dl)), which falls outside the spiral: dl_-3 * dl <0, will not be kept in this series of intermediate points . Tracing this series of points reconstructs the contour of the passed track. This discretization step dl can be fixed at a predetermined value of 2 m for example, but it can also be a function of the speed of the vehicle ego so as to have less frequent sampling at high speed, with for example dl going up to 5 m above 90 km / h, as in the projection stage P.
[0103] De manière préférentielle, l’étape T de tracé comporte une sous-étape visant à ordonner géométriquement le nouvel ensemble de points de projection obtenus, que ce soit pour un même identifiant de contour de voie ou sans disposer de tel identifiant, incluant la série de points intermédiaires, on effectue pour cela une comparaison géométrique pour les mettre en ordre décroissant. Preferably, the tracing step T comprises a sub-step aimed at geometrically ordering the new set of projection points obtained, whether for the same track contour identifier or without having such an identifier, including the series of intermediate points, a geometric comparison is made for this to put them in decreasing order.
Par exemple, comme illustré par la Figure 6a, dans le cas où ce nouvel ensemble de points de projection comporte déjà des points du passé, i.e. derrière (xo,yo), cela signifie que cohabite dans tous ces points un « ancien passé » et un « nouveau passé » : on compare alors son dernier point avec le premier point de G « ancien passé » et plus précisément leurs deuxièmes coordonnées, dans un repère cartésien classique. Pour une meilleure compréhension, les point de G « ancien passé » sont représentés reliés entre eux par une ligne continue et les points du « nouveau » passé sont représentés reliés entre eux pas une ligne pointillée. Par exemple, à la Figure 6a quand on compare le dernier point du « nouveau passé » : (x(dL-2dl),y(dL-2dl)), avec le premier point de G « ancien passé » on constate que l’ancien point (xo,yo), est bien derrière (x(dL-2dl),y(dL- 2dl)), l’ensemble des points de G « ancien passé » est donc retenu comme la suite historique : la prolongation du « nouveau passé ». En revanche, sur la Figure 6b, on constate qu’un des anciens points : (xpi,ypi) n’est pas derrière (x(dL-2dl),y(dL-2dl)) , ce point de G « ancien passé » est donc éliminé, les autres étant conservés. Ces cas peuvent se produire lors qu’on recule en virage notamment. For example, as illustrated by Figure 6a, in the case where this new set of projection points already includes points from the past, ie behind (xo, yo), this means that in all these points an “old past” and a “new past”: one then compares its last point with the first point of G “old past” and more precisely their second coordinates, in a classical Cartesian coordinate system. For a better understanding, the points of G "old past" are represented connected to each other by a solid line and the points of the "new" past are represented connected to each other by a dotted line. For example, in Figure 6a when we compare the last point of the “new past”: (x (dL-2dl), y (dL-2dl)), with the first point of G “old past” we see that the old point (xo, yo), is well behind (x (dL-2dl), y (dL- 2dl)), the set of points of G “old past” is therefore retained as the historical continuation: the prolongation of “ new past ”. On the other hand, on the Figure 6b, we see that one of the old points: (xpi, ypi) is not behind (x (dL-2dl), y (dL-2dl)), this point of G “old past” is therefore eliminated, the others being kept. These cases can occur when backing up in a turn in particular.
[0104] De manière préférentielle le tracé a la forme d’un nuage de points. [0104] Preferably, the plot has the form of a cloud of points.
Alternativement, une autre forme de tracé peut être choisie, par exemple sous forme de ligne, en reliant les points enregistrés. Alternatively, another form of trace can be chosen, for example in the form of a line, by connecting the recorded points.
[0105] De plus, optionnellement comme évoqué précédemment, d’autres [0105] In addition, optionally as mentioned above, other
caractéristiques que les seules coordonnées géométriques sont associées à chaque clothoïde identifiée et mémorisées et peuvent servir à donner une apparence différente au tracé en fonction des caractéristiques. Par exemple, une caractéristique mémorisée peut être la nature du marquage au sol (continu ou discontinu par exemple) représentée par la clothoïde au point de projection puisque cette caractéristique peut faire partie des caractéristiques détectées par les capteurs, et associées à la clothoïde. Ainsi, dans le cas où le tracé est sous forme de ligne reliant des points deux à deux, la nature de la ligne peut être fonction de la caractéristique de nature de marquage au sol affecté à chaque point de projection. Cet exemple n’est pas limitatif. Le tracé peut être virtuel, au sens qu’il n’est pas affiché sur une interface homme machine (IHM) mais sert comme données d’entrée à des algorithmes d’aide à la conduite, mais il peut aussi être affiché sur une IHM à destination de l’information du conducteur, notamment lorsqu’il recule et que le véhicule ne dispose pas de caméra arrière et dans ce cas il est choisi préférentiellement de ne pas projeter de nouveau sur le passé mais de conserver le tracé et la mémoire telle quelle. features that the only geometric coordinates are associated with each spiral identified and stored and can be used to give a different appearance to the plot depending on the features. For example, a memorized characteristic can be the nature of the marking on the ground (continuous or discontinuous for example) represented by the spiral at the projection point since this characteristic can be part of the characteristics detected by the sensors, and associated with the spiral. Thus, in the case where the plot is in the form of a line connecting points two by two, the nature of the line may depend on the characteristic of the nature of the marking on the ground assigned to each projection point. This example is not limiting. The plot can be virtual, in the sense that it is not displayed on a human machine interface (HMI) but serves as input data for driving assistance algorithms, but it can also be displayed on an HMI for the information of the driver, in particular when backing up and the vehicle does not have a rear camera and in this case it is preferentially chosen not to project again onto the past but to keep the track and the memory as what.
[0106] A l’étape M de mémorisation et de mise à jour de la mémoire qui suit, ou qui se déroule parallèlement à l’étape T de tracé, le nouveau point s ainsi que la série des points intermédiaires sont alors mémorisés sachant qu’un nombre maximum de points mémorisés est fixé par exemple à 50. En cela, la In the step M of storing and updating the memory which follows, or which takes place in parallel with the plotting step T, the new point s as well as the series of intermediate points are then stored knowing that 'a maximum number of memorized points is fixed for example at 50. In this, the
discrétisation fonction de la vitesse permet une meilleure optimisation de la mémoire. discretization according to the speed allows a better optimization of the memory.
[0107] Les points passés les plus éloignés de la position du véhicule ego sont [0107] The past points furthest from the position of the vehicle ego are
supprimés quand la mémoire est saturée, ce qui est réalisé de manière robuste grâce à la préparation déjà effectuée à la sous-étape, de l’étape T de tracé, visant à ordonner géométriquement lesdits points de projection. deleted when memory is full, which is done in a robust way thanks to the preparation already carried out in the sub-step, of the plotting step T, aimed at geometrically ordering said projection points.
[0108] Une fois ces étapes réalisées, le procédé est rebouclé à l’étape G de [0108] Once these steps have been completed, the process is looped back to step G of
génération ou de mise à jour de la clothoïde dans lequel on met à jour la clothoïde C. En effet, une fois la projection du point de référence O du véhicule ego sur la clothoïde initiale C obtenu, ce dernier point projeté M’existant et appartenant à la clothoïde, on a défini à la sous étape P_C0 ce point projeté M’ de coordonnées (x’o, y’o) comme étant à la fois le nouveau point d’origine de la clothoïde et le dernier point, historiquement, de la partie passée du marquage au sol. On calcule alors préférentiellement à l’étape G de mise à jour de la clothoïde la nouvelle longueur L’ comme indiqué lors de la description de la figure 1b. Cette sous-étape de calcul de la nouvelle longueur L’ pourrait également être effectuée en fin d’étape (P) de projection par exemple. generation or updating of the spiral in which the spiral C is updated. Indeed, once the projection of the reference point O of the vehicle ego on the initial spiral C obtained, this last projected point M 'existing and belonging to with the spiral, one defined in the sub-step P_C0 this projected point M 'of coordinates (x'o, y'o) as being both the new point of origin of the spiral and the last point, historically, of the past part of the floor marking. The new length L ′ is then preferably calculated in step G of updating the spiral, as indicated in the description of FIG. 1b. This sub-step of calculating the new length L ′ could also be carried out at the end of the projection step (P) for example.
[0109] De plus, une sous-étape, non représentée dans les figures, visant à évaluer l’erreur associée au nouveau point d’origine de la clothoïde, qui correspond au point projeté M’, peut être également réalisée. Cette sous-étape, peut bien entendu être réalisée dans une autre étape une fois le point projeté M’ obtenu. L’évaluation de l’erreur correspond au calcul de la variance å(l), du nouveau point d’origine de la clothoïde C mise à jour. Cette étape implique la propagation d’erreur du point initial précèdent dont la variance est å(0) , ce qui donne : [0109] In addition, a sub-step, not shown in the figures, aimed at evaluating the error associated with the new point of origin of the spiral, which corresponds to the projected point M ′, can also be carried out. This sub-step can of course be carried out in another step once the projected point M ’has been obtained. The evaluation of the error corresponds to the calculation of the variance å (l), of the new point of origin of the updated spiral C. This step involves the error propagation of the previous initial point whose variance is å (0), which gives:
[0110] [Math. 14] å(l ) = ]å T [0110] [Math. 14] å (l) =] å T
[0111] où J est la jacobien de la fonction fi (xo,yo,ijJo,co,ci)=(x(l),y(l),ijj(l),c(l)) , où x(l),y(l),ijj(l),c(l) sont données par les équations Math 1 à 4. Ainsi, selon l’exemple de la Figure 1b x’o =x(l) et y’o=y(l). Cette variance å(l) est enregistrée comme caractéristique accessoire à la clothoïde C mise à jour sachant qu’à partir de cette variance au point d’origine de la clothoïde on peut calculer la variance tout le long de la clothoïde. La clothoïde C mise à jour est alors mémorisée géométriquement avec ses caractéristiques associées. [0111] where J is the Jacobian of the function fi (xo, yo, ijJo, co, ci) = (x (l), y (l), ijj (l), c (l)), where x (l ), y (l), ijj (l), c (l) are given by Math equations 1 to 4. Thus, according to the example of Figure 1b x'o = x (l) and y'o = y (l). This variance å (l) is recorded as an accessory characteristic to the updated spiral C knowing that from this variance at the origin point of the spiral we can calculate the variance along the spiral. The updated spiral C is then stored geometrically with its associated characteristics.
[0112] La mémoire est vidée quand le véhicule s’endort. [0113] Le procédé est avantageusement utilisé dans des applications d’aide à la conduite. [0112] The memory is emptied when the vehicle falls asleep. [0113] The method is advantageously used in driving assistance applications.
[0114] La figure 7 illustre une utilisation dans laquelle on propose la visualisation du tracé du passé au conducteur. Le conducteur du véhicule ego VEH a à sa disposition affichée sur l’écran IHM les véhicules derrière lui, chacun étant attribué à une voie qui a préalablement été identifiée lors de l’exécution du procédé. Par exemple, sur cette figure trois objets ont été détectés derrière le véhicule ego VEH, au moyen d’un radar par exemple, il s’agit des véhicules VEH1 , VEH2 et VEH3. Des informations comme la position et/ou la distance relative de chaque objet de l’ego véhicule, son type, des données cinématiques comme la vitesse et l’accélération, la présence du clignotant (ici représentée par une zone grisée sur la figure), etc. font partie des caractéristiques détectée et associées à chaque objet. FIG. 7 illustrates a use in which the display of the trace of the past is offered to the driver. The driver of the ego VEH vehicle has at his disposal displayed on the HMI screen the vehicles behind him, each one assigned to a lane which has been previously identified during the execution of the process. For example, in this figure three objects have been detected behind the vehicle ego VEH, by means of a radar for example, they are vehicles VEH1, VEH2 and VEH3. Information such as the position and / or the relative distance of each object of the vehicle ego, its type, kinematic data such as speed and acceleration, the presence of the indicator (here represented by a gray area in the figure), etc. are part of the characteristics detected and associated with each object.
[0115] Le procédé a permis de tracer le passé de quatre marquages au sol, [0115] The process made it possible to trace the past of four markings on the ground,
délimitant trois voies : la voie du véhicule ego VEH et une voie adjacente de chaque côté. Pour cet usage d’affichage à destination du conducteur, une étape d’association suivie d’une étape d’affichage sur un écran du tracé dudit contour dépassé, sont ajoutées au procédé, elles utilisent les données mémorisées qui sont déjà ordonnées et ces étapes peuvent être exécutées lors du procédé (par exemple à la fin de l’étape M de mémorisation) ou en dehors du procédé en appelant juste les données mémorisées. delimiting three lanes: the lane of the ego VEH vehicle and an adjacent lane on each side. For this display use intended for the driver, an association step followed by a step of displaying on a screen the tracing of said exceeded contour, are added to the method, they use the stored data which are already ordered and these steps can be executed during the process (for example at the end of the storage step M) or outside the process by just calling the stored data.
[0116] Dans l’étape supplémentaire d’association on associe à chaque objet une voie détectée si elle existe. Par exemple, pour chaque objet appartenant à la zone délimitée par le contour extérieur des voies délimitées par le tracé de leur marquage au sol dépassé, a lieu une étape d’association de l’objet en question à une voie desdites voies. A l’issue de cette étape d’association les objets ont alors été associés à la voie dans laquelle ils ont été détectés, ainsi le premier objet VEH1 est associé à la voie adjacente de droite par rapport à la voie dans laquelle roule le véhicule ego, le deuxième objet VEH2 est associé à la même voie que le véhicule ego VEH et le troisième objet VEH3 est associé à la voie adjacente de gauche par rapport à la voie dans laquelle roule le véhicule ego VEH. Ces associations reposent sur les informations de position et/ou de distance relative acquises par le capteur. [0117] Puis l’étape d’affichage consomme la sortie de l’étape d’association ainsi que les données mémorisées à l’étape M du procédé, cet affichage sur IΊHM servira au conducteur du véhicule ego VEH afin d’adapter sa trajectoire (i.e. maintien dans la voie, changement de voie...) et sa vitesse en fonction des In the additional association step, a detected channel is associated with each object if it exists. For example, for each object belonging to the zone delimited by the outer contour of the lanes delimited by the route of their marking on the exceeded ground, a step takes place of associating the object in question with a lane of said lanes. At the end of this association step, the objects were then associated with the lane in which they were detected, thus the first object VEH1 is associated with the adjacent lane on the right with respect to the lane in which the ego vehicle is traveling. , the second object VEH2 is associated with the same lane as the ego VEH vehicle and the third object VEH3 is associated with the adjacent left lane with respect to the lane in which the ego VEH vehicle is traveling. These associations are based on the position and / or relative distance information acquired by the sensor. Then the display step consumes the output of the association step as well as the data stored in step M of the method, this display on IΊHM will be used by the driver of the vehicle ego VEH in order to adapt his trajectory (ie keeping in the lane, changing lanes ...) and its speed according to the
comportements dynamiques des autres objets, et ce même s’il ne dispose pas de caméra de recul. En effet, il est nécessaire de savoir dans quelle voie les autres véhicules se trouvent pour mieux anticiper leurs comportements en fonction, non seulement des informations cinématiques mais également sémantiques, telles que les règles de conduite, et pour prendre des décisions. Ainsi, sur la figure 7 le véhicule ego VEH sait par exemple qu’il doit adapter sa vitesse de manière à ce que le véhicule VEH1 situé dans son angle mort sur la voie adjacente à sa droite puisse d’insérer derrière lui. dynamic behavior of other objects, even if it does not have a reversing camera. Indeed, it is necessary to know in which lane the other vehicles are in order to better anticipate their behavior as a function not only of kinematic but also semantic information, such as the rules of conduct, and to make decisions. Thus, in Figure 7 the ego VEH vehicle knows for example that it must adapt its speed so that the VEH1 vehicle located in its blind spot on the adjacent lane to its right can insert behind it.
[0118] La figure 8 illustre une utilisation dans laquelle on propose une amélioration de la fonction embarquée agissant automatiquement et permettant à un véhicule d'en suivre un autre à une distance appropriée (ACC pour Adaptive Cruise Control en anglais). Dans ce mode de réalisation, on ajoute au procédé une étape d’association dans laquelle on associe à chaque objet une voie détectée si elle existe, comme explicité aux paragraphes précédents. Cette étape FIG. 8 illustrates a use in which an improvement is proposed in the on-board function acting automatically and allowing a vehicle to follow another at an appropriate distance (ACC for Adaptive Cruise Control in English). In this embodiment, an association step is added to the method in which a detected path is associated with each object if it exists, as explained in the previous paragraphs. This step
d’association, notamment quand elle est effectuée pour le seul besoin de l’ACC, c’est-à-dire sans affichage IHM, peut par exemple être exécutée en parallèle dans le calculateur ACC qui appelle alors les données mémorisées du procédé. association, especially when it is performed for the sole need of ACC, that is to say without HMI display, can for example be executed in parallel in the ACC computer which then calls the stored process data.
[0119] En effet, dans la fonction ACC, le control latéral et longitudinal a besoin de connaître non seulement la cible C_ACC à suivre mais également des informations sur les objets VEH1 , VEH2, VEH3 environnant le véhicule ego VEH, attribués sur les voies critiques que sont notamment la voie de du véhicule ego et les deux voies adjacentes. Des informations comme la position de chaque objet, son type, des données cinématiques, la présence du clignotant (ici représentée par une zone grisée sur la figure), etc., serviront à la fonction pour adapter la trajectoire et la vitesse du véhicule ego VEH en fonction des comportements dynamiques de ces objets. De plus, selon le contexte la fonction ACC peut changer de cible à suivre si elle estime que le niveau de risque associé à la première cible dépasse un seuil de risque pour le véhicule ego VEH, par exemple si la cible C_ACC roule lentement par rapport au véhicule VEH2 suiveur dans la voie du véhicule ego. Il est donc utile de savoir dans quelle voie les autres véhicules se trouvent pour mieux anticiper leurs comportements en fonction non seulement des informations cinématiques mais aussi sémantiques (par rapport sur la figure 8 à VEH2 ET C_ACC notamment). In fact, in the ACC function, the lateral and longitudinal control needs to know not only the C_ACC target to be followed but also information on the objects VEH1, VEH2, VEH3 surrounding the vehicle ego VEH, allocated on the critical channels that are in particular the path of the ego vehicle and the two adjacent paths. Information such as the position of each object, its type, kinematic data, the presence of the indicator (here represented by a gray area in the figure), etc., will be used by the function to adapt the trajectory and speed of the vehicle ego VEH according to the dynamic behaviors of these objects. In addition, depending on the context, the ACC function can change the target to follow if it considers that the level of risk associated with the first target exceeds a risk threshold for the ego VEH vehicle, for example if the target C_ACC is traveling slowly compared to the vehicle. VEH2 vehicle following in the ego vehicle lane. It is therefore useful to know in which lane the other vehicles are in order to better anticipate their behavior as a function not only of kinematic information but also of semantics (in relation to FIG. 8 to VEH2 AND C_ACC in particular).
[0120] Ces exemples d’application du procédé selon l’invention sont illustratifs et ne sont nullement limitatifs. [0120] These examples of application of the method according to the invention are illustrative and are in no way limiting.
[0121] Ce procédé peut s’appliquer à l’automobile pour utiliser et/ou visualiser les marquages au sol dépassés, mais s’applique par exemple également au domaine de la robotique. [0121] This method can be applied to the automobile to use and / or visualize outdated markings on the ground, but can for example also be applied to the field of robotics.

Claims

Revendications Claims
[Revendication 1] [Procédé embarqué d’aide à la conduite d’un véhicule (VEH) comprenant : [Claim 1] [Embedded method for assisting in driving a vehicle (VEH) comprising:
- une étape (D) de détection d’un contour de voie situé à l’avant d’un point de référence du véhicule (VEH), - a step (D) of detecting a lane contour located in front of a vehicle reference point (VEH),
- une étape (G) de génération d’une représentation (C) dudit contour détecté, - a step (G) of generating a representation (C) of said detected contour,
- une étape (D) de définition de déplacement, - a step (D) of definition of displacement,
- une étape (P) de projection du point (O) de référence du véhicule sur la représentation (C), - a step (P) of projecting the reference point (O) of the vehicle onto the representation (C),
- une étape (T) de tracé dudit contour dépassé à partir du point projeté (M’). - a step (T) of tracing said exceeded contour from the projected point (M ’).
[Revendication 2] Procédé selon la revendication précédente dans lequel la représentation (C) dudit contour est une clothoïde (C), ou un polynôme d’ordre 3, ou une suite de polynômes d’ordre 3 ou une spline de clothoïdes. [Claim 2] A method according to the preceding claim in which the representation (C) of said contour is a spiral (C), or a polynomial of order 3, or a sequence of polynomials of order 3 or a spline of spirals.
[Revendication 3] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’étape (P) de projection comprend au moins une sous-étape (P_ff , P_S, P_ds, P_ds_cons, P_s+ds_cons) itérative de recherche du point de projection du point (O) de référence du véhicule (VEH) sur la représentation (C), notamment par utilisation d’une méthode d’optimisation de Newton-Raphson. [Claim 3] Method according to any one of the preceding claims, in which the projection step (P) comprises at least one sub-step (P_ff, P_S, P_ds, P_ds_cons, P_s + ds_cons) iterative search for the projection point the reference point (O) of the vehicle (VEH) on the representation (C), in particular by using a Newton-Raphson optimization method.
[Revendication 4] Procédé selon la revendication précédente dans lequel l’étape (P) de projection comporte une sous-étape (PJni) d’initialisation de la au moins une sous-étape (P_ff, P_S, P_ds, P_ds_cons, P_s+ds_cons) itératives de recherche à partir d’un premier point (so,i) identifié de la représentation (C) dudit contour. [Claim 4] Method according to the preceding claim in which the projection step (P) comprises a sub-step (PJni) for initializing the at least one sub-step (P_ff, P_S, P_ds, P_ds_cons, P_s + ds_cons ) iterative search from a first identified point (so, i) of the representation (C) of said contour.
[Revendication 5] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la projection est orthogonale. [Claim 5] A method according to any preceding claim in which the projection is orthogonal.
[Revendication 6] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’étape (T) de tracé comporte une sous-étape de calcul de points intermédiaires dont le pas de discrétisation est fonction de la vitesse du véhicule (VEH). [Claim 6] A method according to any one of the preceding claims in which the plotting step (T) comprises a sub-step of calculating intermediate points, the discretization step of which is a function of the speed of the vehicle (VEH).
[Revendication 7] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes comportant une étape (M) de mémorisation d’au moins une partie du tracé dudit contour dépassé. [Claim 7] Method according to any one of the preceding claims comprising a step (M) of memorizing at least part of the trace of said exceeded contour.
[Revendication 8] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le point (O) de référence du véhicule (VEH) correspond au milieu du segment constitué par un essieu arrière du véhicule (VEH). [Claim 8] A method according to any preceding claim in which the vehicle reference point (O) (VEH) corresponds to the middle of the segment consisting of a rear axle of the vehicle (VEH).
[Revendication 9] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant une étape d’affichage sur un écran du tracé dudit contour dépassé. [Claim 9] A method according to any one of the preceding claims comprising a step of displaying on a screen the trace of said exceeded contour.
[Revendication 10] Dispositif embarqué d’aide à la conduite comportant : [Claim 10] On-board driving assistance device comprising:
- un moyen de détection d’un contour de voie situé à l’avant d’un point (O) de référence du véhicule (VEH), notamment un capteur, et plus particulièrement une caméra avant, - means for detecting a lane contour located in front of a vehicle reference point (O) (VEH), in particular a sensor, and more particularly a front camera,
- un moyen de génération d’une représentation (C) dudit contour, - means for generating a representation (C) of said contour,
- un moyen de définition de déplacement - a means of definition of displacement
caractérisé en ce qu’il comporte également : characterized in that it also comprises:
- un moyen de projection du point (O) de référence du véhicule (VEH) sur la représentation (C), - a means of projecting the reference point (O) of the vehicle (VEH) on the representation (C),
- un moyen de tracé dudit contour dépassé à partir du point projeté (M’). - a means of tracing said exceeded contour from the projected point (M ’).
[Revendication 11] Véhicule automobile (VEH) caractérisé en ce qu’il [Claim 11] Motor vehicle (VEH) characterized in that it
comporte un dispositif selon la revendication précédente, ledit véhicule (VEH) étant notamment dépourvu de moyen de détection de contour situé à l’arrière dudit point (O) de référence. comprises a device according to the preceding claim, said vehicle (VEH) being in particular devoid of contour detection means located behind said reference point (O).
[Revendication 12] Programme d’ordinateur comprenant des instructions pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. [Claim 12] A computer program comprising instructions for carrying out the steps of the method according to any one of claims 1 to 9, when said program is executed on a computer.
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