FR2911678A1

FR2911678A1 - Procede d'evaluation de la distance entre un vehicule et un objet et systeme d'assistance de conduite mettant en oeuvre ce procede

Info

Publication number: FR2911678A1
Application number: FR0850277A
Authority: FR
Inventors: Mario Mueller; Andreas Simon
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2008-01-17
Publication date: 2008-07-25
Also published as: GB2445866B; DE102007002813A1; GB0800851D0; GB2445866A

Abstract

Procédé pour évaluer la distance (41) entre un véhicule (11) et un objet (12) dans l'environnement du véhicule (11), caractérisé en ce qu'on évalue la distance (41) à l'aide d'indications d'altitude du tracé de la surface ( 17) sur laquelle se déplace le véhicule (11).

Description

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé pour

évaluer la distance entre un véhicule et un objet dans l'environnement du véhicule.

L'invention concerne également un système d'assistance de conduite d'un véhicule pour évaluer la distance entre le véhicule et un objet situé dans l'environnement du véhicule. Etat de la technique Les systèmes d'assistance de conduite servent à aider le conducteur d'un véhicule en l'avertissant des risques et/ou en lançant automatiquement des mesures pour atténuer les conséquences d'une collision le cas échéant prévisible. Pour cela, les systèmes d'assistance de conduite utilisent des données d'un système de localisation permet-tant de détecter les objets dans l'environnement du véhicule notamment les autres participants à la circulation. Des exemples de tels systèmes d'assistance de conduite sont des systèmes d'avertissement de sortie de trajectoire qui indiquent au conducteur s'il est en mesure sans clignoter de quitter la voie de circulation qu'il utilise jusqu'alors ou les systèmes régulant automatiquement la vitesse du véhicule de façon à suivre à distance sécurisée un véhicule détecté qui circule en amont. Comme système de localisation on peut utiliser par exemple des systèmes vidéo mono ou stéréo. Dans le cas de systèmes mono, on prévoit une seule caméra vidéo ; dans le cas de systèmes vidéo stéréo on utilise deux caméras vidéo pour saisir l'environnement du véhicule. Alors que de façon générale dans le système vidéo stéréo on détermine l'éloignement du véhicule par rapport à un objet dans l'environnement du véhicule, directement par triangulation, dans le cas du système vidéo mono, il faut recourir à un modèle. Le modèle fixe habituellement l'arête inférieure de l'objet constaté par le système vidéo mobile, examiné dans la direction verticale et situé sur le même plan que celui du véhicule dans le système vidéo mono. Cette hypothèse peut se traduire par des erreurs d'évaluation de la distance entre le véhicule et l'objet car l'objet ne se situe pas nécessairement dans le même plan vertical que le véhicule.

But de l'invention La présente invention a pour but de permettre une évaluation plus précise de la distance entre un véhicule et un objet de l'environnement du véhicule.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention concerne un procédé du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'on évalue la distance à l'aide d'indications d'altitude du tracé de la surface sur laquelle se déplace le véhicule.

L'invention concerne également un système d'assistance de conduite du type défini ci-dessus caractérisé en ce que le système évalue la distance par des indications d'altitude du tracé de la surface sur laquelle se déplace le véhicule. Selon l'invention, on évalue la distance entre le véhicule et l'objet situé dans l'environnement du véhicule par des indications d'altitude relative au tracé de la surface sur laquelle circule le véhicule. Le système d'assistance de conduite selon l'invention est réalisé de manière correspondante pour déterminer la distance à l'aide d'indications d'altitude correspondant à la forme de la surface sur laquelle se déplace le véhicule. Les indications d'altitude permettent avantageusement de tenir compte de la courbure de la surface dans la direction verticale dans l'évaluation de la distance. La courbure verticale peut faire que l'objet par comparaison au véhicule, observé dans la direction verticale soit positionné plus haut ou plus bas. Cet écart vertical de la position de l'objet par rapport à la position du véhicule est ainsi prise en compte pour évaluer la distance. Cela permet d'évaluer de façon beaucoup plus précise la distance effective. Cela augmente avantageusement la sécurité des passagers du véhicule et permet en cas de risque d'accident, notamment grâce au lancement approprié de contremesure en cas de distance courte, de réduire en partie considérablement ce risque. Les indications d'altitude peuvent être avantageusement prélevées d'un profil d'altitude de la surface. La surface est notamment la chaussée sur laquelle circule le véhicule par exemple une route. Le tracé de la surface correspond avantageusement à celui de la surface partant du véhicule, en direction de l'objet. L'objet peut être notamment un autre véhicule qui circule en amont du véhicule. Selon un développement avantageux de l'invention, les indications d'altitude de la surface sont prélevées dans une carte numé- rique. Cela constitue une solution simple. Dans le cas d'une carte numérique, les indications d'altitude sont disponibles sous forme d'informations numériques, électroniques. La carte numérique contient par exemple des informations comme celles que l'on trouve dans les cartes routières et/ou les plans de ville. En particulier la carte numérique contient des informations relatives à la surface supérieure des terres et/ou locaux saisis par la carte numérique. Ces surfaces sont principalement des chemins ou des routes dans le cas de véhicules. La carte numérique contient des indications d'altitude du tracé des surfa-ces notamment des voies de circulation. La carte numérique comporte 15 avantageusement les profils en altitude des surfaces. Une telle carte numérique peut être par exemple utilisée dans le système de navigation des véhicules. Ainsi l'utilisation d'une carte numérique est particulièrement avantageuse car elle est utilisable pour deux fonctions dans le véhicule. La carte numérique peut être réalisée par exemple sous la 20 forme d'un fichier ou d'une banque de données. Après l'appel des in-formations contenues dans la carte numérique, ces informations pourront par exemple dans le cas d'un système de navigation, être affichées sur un écran ou afficheur. Selon un autre développement particulièrement avanta-25 geux, la carte numérique est mémorisée sur un support de mémoire numérique. Les indications d'altitude sont alors lues dans le support de mémoire numérique Le système d'assistance de conduite selon l'invention comporte une installation de lecture appropriée pour lire le support numérique. Le support de mémoire numérique permet 30 d'appeler d'une manière particulièrement simple et avantageuse la carte numérique et ce support est d'une utilisation très simple et pratique. Le support de mémoire numérique peut notamment être un disque CD ROM ou un DVD. De manière préférentielle, l'éloignement est évalué par les 35 indications d'altitude du profil approprié de la surface sensiblement entre la position du véhicule sur cette surface et un horizon. Cela per-met une évaluation particulièrement précise de la distance. L'horizon correspond notamment à une distance infinie devant le véhicule. D'une manière particulièrement préférentielle, les infor- mations d'images concernant l'environnement du véhicule sont saisies par une caméra notamment par une unique caméra. Ces informations d'images ainsi saisies sont traitées par une installation de traitement d'image. La caméra et l'installation de traitement d'image font partie du système d'assistance de conduite selon l'invention. L'utilisation de la caméra permet avantageusement une saisie précise de l'environnement. L'installation de traitement d'image peut servir notamment au traitement des informations d'images ainsi saisies, pour localiser les objets dans l'environnement du véhicule. Pour cela, l'installation de traitement d'images contient des algorithmes appropriés. L'utilisation d'une unique caméra constitue une solution particulièrement avantageuse du point de vue économique. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un exemple de réalisation d'un système d'assistance de conduite selon l'invention appliquée à un véhicule automobile ; - la figure 2 est une vue schématique d'une prise d'image par une caméra du système d'assistance de conduite selon l'invention correspondant à la figure 1. Description de modes de réalisation Dans les figures on utilisera sauf indications contraires, les mêmes références pour désigner les éléments fonctionnels identiques ou analogues. La figure 1 montre schématiquement une vue de côté d'un exemple de réalisation d'un système d'assistance de conduite 10 selon l'invention appliqué à un véhicule automobile 11. Le système d'assistance de conduite 10 sert à évaluer la distance entre un véhicule 11 et un objet 12 situé dans l'environnement du véhicule 11. L'objet 12 peut être par exemple un véhicule qui circule en amont du véhicule 11. Le système d'assistance de conduite 12 comporte une caméra 13 pour capter le champ environnant ou l'environnement du véhicule 11. La caméra 11 est une caméra vidéo numérique. La caméra 13 prend des images du champ environnant du véhicule automobile. La caméra 13 est installée dans la partie avant du véhicule 11 et saisit l'environnement devant le véhicule 11 dans la direction de marche avant 14 du véhicule 11. Le véhicule 11 comporte une installation de commande 15 qui commande les fonctions du véhicule 11. L'installation de commande 15 permet notamment de commander l'adaptation de la vitesse de déplacement du véhicule 11 en fonction de l'éloignement évalué par rapport à l'objet 12. L'installation de commande 15 comporte entre autre une installation de traitement d'images 16 pour traiter les informations d'images qui lui sont fournies par la caméra 13. Pour cela, l'installation de traitement d'images 16 est reliée à la caméra 13. Les informations d'images fournies à l'installation de traitement d'images 16 correspondant aux images saisies par la caméra 13 sont analysées par l'installation de traitement d'images 16 en particulier pour localiser des objets tels que l'objet 12 situé dans l'environnement du véhicule 11. L'installation de traitement d'images 16 fait également partie du système d'assistance de conduite 10. Le véhicule automobile 11 du présent exemple de réalisation circule sur une chaussée 17 ayant un tracé déterminé notam- ment dans la direction d'avance 14. La chaussée 17 constitue une fine surface sur laquelle se déplace le véhicule 11. La chaussée 17 a un certain profil d'altitude dans son tracé, dans la direction verticale 18. Le tracé de la chaussée 17 varie de sorte qu'il en est ainsi de la hauteur verticale ou altitude de la surface de la chaussée 17. A la figure 1, la chaussée 17 a une surface de chaussée, 19, plane horizontale, sur laquelle se trouve le véhicule 11 dans la situation de circulation représentée. Au-delà sur le tracé de la chaussée 17, dans la direction amont 14, la première surface de chaussée 19 se poursuit par une seconde surface de chaussée 20 dont la hauteur verticale augmente tout d'abord linéairement par rapport à la hauteur de la première surface de chaus- sée 19 pour redescendre de nouveau avec une certaine courbure pour finalement revenir à l'altitude de la première surface de chaussée 19. Dans la représentation de la figure 1, en plus du tracé de la seconde surface 20 de la chaussée, on a également représenté le prolongement du tracé horizontal de la première surface de chaussée 19 pour des rai-sons de lisibilité en utilisant un trait interrompu. A l'endroit 21 selon cet exemple de réalisation représenté à la figure 1 on a l'objet 12 sur la seconde surface de chaussée 20. L'emplacement 21 est relevé de la hauteur verticale 22 par rapport à la première surface de chaussée 19.

L'arête inférieure 23 de l'objet 12 est ainsi augmentée par rapport à la première surface de chaussée 19 et ainsi par rapport à la position la plus basse du véhicule 11 c'est-à-dire aux points les plus bas des pneumatiques du véhicule 11. La différence de hauteur correspondant à la hauteur 22.

Le système assistance de conduite 10 comporte un support de mémoire numérique qui est constitué ici par un CD ROM 24. Le CD ROM 24 contient une carte numérique avec des plans de régions et de villes, numérisés. Cette carte numérique est enregistrée sous une forme numérique sur le CD ROM 24. Les données sont regroupées dans une banque de données. La carte numérique contient notamment le tracé des chaussées. La carte numérique contient selon l'invention, en outre des indications d'altitude relatives au tracé des chaussées. Les indications d'altitude du présent exemple de réalisation peuvent correspondre à une précision ou à une extension des points d'appui du profil d'altitude de l'ordre de 1 m. La carte numérique contient également des indications d'altitude relatives au tracé de la chaussée 17. Le profil d'altitude de la chaussée 17 est contenu à la précision indiquée ci-dessus de la carte numérique. Le système d'assistance de conduite 10 comporte une installation de lecture 25 permettant de lire la carte nu- mérique mémorisée sur le disque CD ROM 24. En particulier l'installation de lecture 25 peut lire des indications d'altitude concernant le tracé de la chaussée 17. Les informations lues dans la carte numérique sont transmises à l'installation de commande 15 ; à partir des indications d'altitude lues et des indications d'altitudes transmises, l'installation de commande détermine le tracé de la chaussée 17 pour évaluer la distance entre le véhicule 11 et l'objet 12. Le véhicule 11 comporte en outre un système de navigation par satellite 26 intégré à l'installation de commande 15 et permettant de déterminer la position du véhicule 1 notamment sur la chaussée 17.

La caméra 13 est installée à demeure dans le véhicule automobile 11. la caméra a une position unique qui est connue de l'installation de commande 15 et cette position est prise en compte pour évaluer la distance. Dans le présent exemple de réalisation, en particulier la hauteur 27 de la caméra 13 est connue du véhicule automobile 11. Il en résulte directement la hauteur de la caméra 13 par rapport à la chaussée 17 sur laquelle circule le véhicule 11. Cette hauteur correspond dans une large mesure à la hauteur 27. En outre on connaît la position ou l'angle d'inclinaison 28 de la caméra 13 par rapport à la di-rection horizontale pour le véhicule 11. A partir de ces indications on obtient la position de la caméra 13 par rapport à la première surface de chaussée 19. La figure 1 montre une plage de saisie et d'images de la caméra 13 correspondant à une prise de vue dans l'environnement du véhicule 11 pour la caméra 13. Cette plage de saisie et d'images détermine entre autre la caractéristique d'arête de surface 29 et une ligne d'arête d'images inférieure 30 de l'image d'une position spécifique pré-vue par la caméra 13. La figure 1 montre en outre qu'à partir de la caméra 13 il y a une ligne horizontale 31 qui représente pratiquement l'image de l'horizon. Une autre ligne 32 relie la caméra 13 à l'arête inférieure 23 de l'objet 12 au point 21 le plus élevé de la seconde surface de chaussée 20 et coupe ainsi le prolongement représenté en tirets de la première surface de chaussée 19 horizontale, au point d'intersection 33. La figure 2 montre schématiquement l'image 34 de la caméra 13 du système d'assistance de conduite 10 selon l'invention telle que représentée à la figure 1. L'image 34 représente l'environnement capté du véhicule automobile 11 ; cette image est pro-jetée dans un plan. L'arête supérieure 35 de l'image et son arête inférieure 36 pour l'image 34 prise par la caméra 13 est limitée en haut et en bas, correspondent à la ligne d'arête supérieure d'images 29 ou à la ligne d'arête inférieure d'images 30 selon la figure 1. L'image 34 est en outre délimitée latéralement par deux arêtes latérales 37, 38. Une ligne d'images horizontale 39 de l'image 34 donne des informations d'images pixel par rapport à l'horizon. La ligne d'images 39 correspondant à l'horizon est la ligne d'horizon 31 de la figure 1. La ligne objet 40 de l'image 34 donne des informations de pixels et d'images en hauteur de l'arête inférieure 23 de l'objet 12. La ligne objet 40 résulte de la suite de la ligne 32 de la figure 1. A la figure 2 on a en outre représenté la chaussée 17, sa bande centrale et son tracé dans le sens de l'avancée 14 ainsi que l'objet 12 tel que représenté. L'objet 12 se détermine à l'aide de l'installation de traitement d'images à partir des informations de l'image 34. Il peut suffire dans un souci de simplification de localiser l'arête inférieure 23 de l'objet 12. L'installation de traitement d'images 16 reçoit en plus un algorithme approprié à l'aide duquel on analyse les informations de l'image 34. Chaque ligne, c'est-à-dire chaque ligne de pixels de l'image 34 correspond à un certain éloignement de l'image prise c'est-à-dire de ce qui est représenté dans l'image 34 prise par la caméra 13 du véhicule 11. La ligne horizontale 39 correspond ainsi à une distance in-finie ; l'arête inférieure 36 de l'image correspond à la distance la plus faible que l'on peut constater avec le véhicule 11. Les autres lignes de l'image 34 correspondent à des éloignements intermédiaires. L'installation de commande 15 est conçue pour conclure à partir des positions verticales des lignes sur l'image 34 à la distance spatiale par rapport au véhicule 11. De façon correspondante, l'installation de commande 15 à l'aide des indications qui lui sont fournies par exemple de la position de la caméra 13, à l'aide de la position verticale de la ligne objet 40 notamment en relation avec la position verticale de la ligne d'images horizontale 39, évalue la distance de l'arête inférieure 23 de l'objet 12 par rapport au véhicule automobile 11. Pour cette évaluation, selon l'invention on tient compte de l'indication d'altitude qui donne la hauteur 22 de l'emplacement 21 où se trouve l'arête inférieure 23 de l'objet 12 sur la seconde surface de chaussée 20. Pour évaluer l'éloignement de l'objet 12 par rapport au véhicule 11, selon le présent exemple de réalisation, on utilise avantageusement les indications d'altitude du profil d'altitude de l'ensemble du tracé de la chaussée 17 entre sensiblement la position 11 du véhicule et l'horizon. Pour cela, pour éloigner la distance on suppose que la position de l'arête inférieure 23 de l'objet 12 représente au moins sensiblement la position de l'objet 12 de sorte qu'en déterminant la distance on se règle sur l'arête inférieure 23. L'installation de commande 15 évalue ainsi la distance ou éloignement entre le véhicule automobile 11 et l'objet 12, c'est-à-dire l'arête inférieure 23 de l'objet et détermine ainsi une distance évaluée 41. La figure 2 explicite les avantages de la présente invention dans le cas d'une erreur d'évaluation de distance 42 lors de l'évaluation de la distance entre le véhicule 11 et l'objet 12 si l'on ne tenait pas compte des indications d'altitude du tracé de la chaussée 17. Comme ci-dessus, on suppose que l'arête inférieure 23 de l'objet 12 se trouve à la surface de la chaussée. L'installation de commande 15 supposerait dans ce cas que l'arête inférieure 23 de l'objet 12 se trouve à la 15 position d'intersection 33. Partant de cette hypothèse, l'installation de commande 15 évaluerait la distance 43 entre le véhicule 11 et l'objet 12. La différence entre la distance 41 et la distance 43 correspond à l'erreur d'évaluation 42. Ainsi l'installation de commande 15 donnerait une évaluation plus grande de la distance 43 si l'évaluation était faite sans 20 tenir compte des indications d'altitude, par rapport à la distance 41 qui tient compte des indications d'altitude. La prise en compte des indications d'altitude est particulièrement avantageuse dans ce cas et elle augmente la sécurité à la fois des passagers du véhicule automobile 11 et aussi celle des occupants de l'autre véhicule qui précède et qui est 25 représenté par l'objet 12.

Claims

REVENDICATIONS

1 ) Procédé pour évaluer la distance (41) entre un véhicule (11) et un objet (12) dans l'environnement du véhicule (11), caractérisé en ce qu' on évalue la distance (41) à l'aide d'indications d'altitude du tracé de la surface (17) sur laquelle se déplace le véhicule (II).

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on prélève les indications d'altitude de la surface (17) dans une carte numérique.

3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la carte numérique est mémorisée sur un support de mémoire numérique (24) et les indications d'altitude sont lues dans le support de mémoire numérique (24).

4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on évalue la distance (41) à l'aide des indications d'altitude du tracé respectif de la surface (17) correspondant à la surface (17) entre sensiblement la position du véhicule (11) à la surface (17) et un horizon.

5 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on saisit les informations d'images concernant le champ environnant du véhicule (11) à l'aide d'une caméra (13) et on traite les informations de l'image à l'aide de l'installation de traitement d'image (16).

6 ) Système d'assistance de conduite d'un véhicule (11) pour évaluer la distance (41) entre un véhicule (11) et un objet (12) dans l'environnement du véhicule (11), caractérisé en ce quele système évalue la distance (41) par des indications d'altitude du tracé de la surface (17) sur laquelle se déplace le véhicule (Il).

7 ) Système d'assistance de conduite (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' il prélève des indications d'altitude de la surface (17) dans une carte numérique.

8 ) Système d'assistance de conduite (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu' il comporte une installation de lecture (25) pour lire un support de mémoire numérique (24) et la carte numérique est mémorisée sur un tel support de mémoire numérique (24).

9 ) Système d'assistance de conduite (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' il est réalisé pour évaluer la distance (41) par des indications d'altitude du tracé respectif de la surface (17) que présente cette surface (17) entre sensiblement la position du véhicule (11) sur la surface (17) et un hori- zon.

10 ) Système d'assistance de conduite (10) selon la revendication 6, caractérisé par une caméra (13) pour saisir des informations d'images concernant l'environnement du véhicule (11) et une installation de traitement d'images (16) pour traiter les informations d'images.30