FR2986646A1

FR2986646A1 - Procede de determination du positionnement d'un vehicule dans un couloir de circulation d'une voie, et methodes de detection d'alignement et de risque de collision entre deux vehicules

Info

Publication number: FR2986646A1
Application number: FR1200327A
Authority: FR
Inventors: Gerard Segarra
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2013-08-09
Anticipated expiration: 2032-02-03
Also published as: EP2820635A1; CN104094331B; WO2013113904A1; JP6219312B2; CN104094331A; JP2015519622A; US20160321928A1; FR2986646B1; US20150010212A1; US9711051B2

Abstract

L'invention concerne un procédé de détermination du positionnement d'un véhicule automobile sujet (20) dans un couloir de circulation (11, 12, 13, 14) d'une voie de circulation (10), comportant les étapes : a) d'acquisition du nombre de couloirs de circulation de ladite voie de circulation, b) d'acquisition d'une image de ladite voie de circulation sur laquelle apparaît au moins une partie latérale (161) de ladite voie de circulation, c) d'acquisition d'une donnée relative au sens de circulation dudit véhicule automobile sujet sur ladite voie de circulation, et d) de déduction du positionnement dudit véhicule automobile sujet dans l'un des couloirs de circulation de ladite voie de circulation, en fonction du nombre de couloirs de circulation, de la donnée relative au sens de circulation et de l'image acquis.

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale les véhicules automobiles (voiture, moto, camion, car, etc...). Elle concerne plus particulièrement un procédé de détermination du positionnement d'un véhicule automobile dans un couloir de circulation d'une voie de circulation. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la réalisation de systèmes de gestion des risques de collision, pour lesquelles il est indispensable de détecter avec fiabilité un actuel ou potentiel alignement de deux véhicules automobiles. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les systèmes de géolocalisation par satellites, dits systèmes « GNSS » (« Global Navigation Satellite System ») sont aujourd'hui très répandus dans les véhicules automobiles. Ces systèmes sont le plus souvent intégrés à un système de navigation comprenant lui-même un ensemble de cartes numériques globales, permettant alors de guider un conducteur vers la destination souhaitée. Parmi les systèmes de géolocalisation, on peut par exemple citer le système nord-américain GPS (« Global Positioning System »), le système russe GLONASS ou le système européen GALILEO. De la même manière, les systèmes d'aide à la conduite se sont développés ces dernières années, avec pour conséquence une amélioration de la sécurité routière et du confort de conduite.

On connaît par exemple du document US20110106442 un véhicule automobile équipé d'un système d'évitement de collision. Ce système d'évitement est adapté à traiter des informations reçues d'un appareil GPS, d'un capteur de mouvement et d'un dispositif situé sur le bord de la route et transmettant des informations topographiques afin de prédire la trajectoire future dudit véhicule. Le système est ainsi configuré qu'il peut fournir des alertes ou entreprendre des actions afin d'éviter une collision entre ledit véhicule automobile et d'autres véhicules automobiles. Pour détecter avec un haut niveau de confiance un risque de collision entre un véhicule automobile « sujet » et un autre véhicule automobile « cible », il est nécessaire d'avoir une précision de positionnement relatif entre les deux véhicules automobiles inférieure à un mètre. Or, un appareil GPS ne permet pas de positionner le véhicule automobile avec une précision absolue meilleure que 3 à 5 mètres, ce qui n'est guère suffisant. Quand bien même notre appareil GPS serait du type couplé à un réseau de stations terrestres (on parle alors de GPS « différentiel »), la précision absolue de positionnement obtenue demeurerait insuffisante. En effet, celle-ci est de l'ordre de 2 à 6 mètres au niveau européen, et ceci seulement dans de bonnes conditions de transmission satellitaire. C'est pourquoi, l'utilisation seule d'un système de positionnement par satellites ne permet pas de détecter avec acuité l'alignement longitudinal entre deux véhicules circulant sur la même voie de circulation. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier à l'inconvénient précité de l'état de la technique, la présente invention propose un procédé de détermination du positionnement d'un véhicule automobile sujet dans un couloir de circulation d'une voie de circulation, pouvant être mis en oeuvre facilement et à moindre coût. Plus particulièrement, on propose selon l'invention un procédé de détermination du positionnement d'un véhicule automobile sujet dans un couloir de circulation d'une voie de circulation, comportant des étapes : a) d'acquisition du nombre de couloirs de circulation de ladite voie de circulation, b) d'acquisition d'une image de ladite voie de circulation sur laquelle apparaît au moins une partie latérale de ladite voie de circulation, c) d'acquisition d'une donnée relative au sens de circulation dudit véhicule automobile sujet sur ladite voie de circulation, et d) de déduction du positionnement dudit véhicule automobile sujet dans l'un des couloirs de circulation de ladite voie de circulation, en fonction du nombre de couloirs de circulation, de la donnée relative au sens de circulation, et de l'image acquis.

Ainsi, grâce à l'invention, il est possible de détecter avec une grande fiabilité le positionnement du véhicule automobile sujet dans l'un des couloirs de circulation de la voie de circulation. Cette information peut alors être utilisée de différentes manières. Elle peut notamment permettre de détecter un alignement longitudinal du véhicule automobile sujet avec un autre véhicule automobile, afin par exemple d'éviter une collision avec cet autre véhicule automobile. En effet, avant de générer une alerte informant un conducteur d'un risque de collision longitudinale (par l'avant dans le cas de deux véhicules circulant dans des sens différents et par l'arrière ou par l'avant dans le cas de deux véhicules circulant dans le même sens), il est possible grâce à l'invention de vérifier que les deux véhicules impliqués sont bien en alignement longitudinal, c'est-à-dire que les véhicules automobiles sujet et cible sont positionnés dans le même couloir de circulation d'une voie de circulation. Si ce n'était pas le cas, on aurait le risque d'émettre des alertes fausses (cas dit « faux positif »), ou bien de ne pas émettre d'alerte (cas dit « faux négatif »). Cette information de positionnement du véhicule automobile dans un couloir de circulation pourrait également être utilisée autrement. Elle pourrait par exemple permettre d'afficher sur l'écran de l'appareil GPS, d'une part, le positionnement exact du véhicule dans l'un des couloirs de circulation de la voie de circulation, afin de guider plus précisément le conducteur et, d'autre part, la limite de vitesse applicable au couloir de circulation dans lequel le véhicule circule. Cette information pourrait également être utilisée par un système d'information qui diffuse aux véhicules circulant dans un couloir de circulation donné les phases d'allumage des feux tricolores. Ces phases peuvent être différentes pour les couloirs de circulation d'une même voie de circulation ou au niveau d'intersections entre voies de circulation. Ceci peut être mis à profit pour différentes applications, comme par exemple la détection d'une violation de feu tricolore, l'optimisation des vitesses de franchissement des feux verts (« onde verte »), ou les systèmes d'arrêt et de redémarrage automatiques du moteur aux feux tricolores (systèmes appelés par exemple « Stop & Start »). On remarque que le procédé selon l'invention n'utilise pas nécessairement de système de géolocalisation pour déterminer le positionnement du véhicule automobile sujet sur la voie de circulation. En complément du développement des systèmes d'aide à la conduite avancés, on assiste au déploiement progressif des systèmes coopératifs routiers dans le cadre du développement des systèmes de transport intelligents. Ces systèmes coopératifs permettent aux véhicules automobiles circulant à proximité les uns des autres de communiquer entre eux, par exemple par ondes radio selon le protocole défini par la norme internationale IEEE 802.11p. Cette communication de véhicule-à-véhicule, appelée aussi communication « V2V » (« Vehicle-toVehicle »), permet l'échange de messages standardisés (messages CAM pour 5 « Cooperative Awareness Messages »), chaque message envoyé par un véhicule contenant par exemple différentes informations relatives au véhicule (géolocalisation, vitesse, cap, sens de circulation, ...) et à son environnement. Alors, avantageusement, on peut prévoir, préalablement à l'étape d), une étape de réception par ledit véhicule automobile sujet d'au moins un message 10 en provenance d'au moins un autre véhicule automobile, ledit message contenant, d'une part, une première information relative au positionnement dudit autre véhicule automobile dans l'un desdits couloirs de circulation de ladite voie de circulation, et, d'autre part, une seconde information relative au sens de circulation dudit autre véhicule automobile sur ladite voie de circulation, et qu'à l'étape d), le 15 positionnement dudit véhicule automobile sujet dans l'un desdits couloirs de circulation de ladite voie de circulation soit déduit en fonction également desdites première et seconde informations. Par ailleurs, d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé de détermination conforme à l'invention sont les suivantes : 20 - ladite seconde information est une donnée de cap ; - ladite seconde information comporte au moins deux coordonnées de géolocalisation successives dudit autre véhicule automobile ; - à l'étape a), il est prévu une opération d'acquisition des coordonnées de géolocalisation dudit véhicule automobile sujet, une opération de lecture d'une 25 carte numérique globale dans laquelle sont mémorisées des voies de circulation et, pour chaque voie de circulation, le nombre de couloirs de circulation correspondant, et une opération de déduction du nombre de couloirs de circulation de ladite voie de circulation en fonction des coordonnées de géolocalisation acquises et de la carte numérique globale lue. 30 - à l'étape a), ledit véhicule automobile sujet reçoit et traite un signal qui est émis par une unité de bord de voie de circulation et qui comprend au moins le nombre de couloirs de circulation de ladite voie de circulation, - préalablement à l'étape d), il est prévu une étape d'acquisition d'une donnée de changement de couloir de circulation dudit véhicule automobile sujet sur ladite voie de circulation, et à l'étape d), le positionnement dudit véhicule automobile sujet dans l'un desdits couloirs de circulation de ladite voie de circulation est déduit en fonction également de ladite donnée de changement de couloir de circulation dudit véhicule automobile sujet sur ladite voie de circulation.

L'invention propose également une méthode de détection d'alignement longitudinal entre un premier véhicule automobile sujet et un second véhicule automobile sujet, comportant : - une opération de détermination du positionnement dudit premier véhicule automobile sujet dans un couloir de circulation d'une voie de circulation selon un procédé de détermination tel que précité, - une opération de détermination du positionnement dudit second véhicule automobile sujet dans l'un des couloirs de circulation de ladite voie de circulation selon un procédé de détermination tel que précité, - une opération d'émission par ledit premier véhicule automobile sujet 15 et de réception par ledit second véhicule automobile sujet d'un message contenant le positionnement dudit premier véhicule automobile sujet dans l'un des couloirs de circulation de ladite voie de circulation, et - si le second véhicule automobile sujet et le premier véhicule automobile sujet sont positionnés dans le même couloir de circulation de ladite 20 voie de circulation, une opération de détection d'un alignement longitudinal desdits premier et second véhicules automobiles sujets. L'invention propose également une méthode de détection d'un risque de collision longitudinale entre un premier véhicule automobile sujet et un second véhicule automobile sujet, comportant : 25 - une opération de détection, par le second véhicule automobile sujet, d'un alignement longitudinal avec le premier véhicule automobile sujet selon un procédé de détection d'alignement longitudinal tel que précité, - une opération d'émission par ledit premier véhicule automobile sujet et de réception par ledit second véhicule automobile sujet d'un message 30 contenant la vitesse et le sens de circulation dudit premier véhicule automobile sujet, - une étape d'acquisition par le second véhicule automobile sujet de sa vitesse et de son sens de circulation, et - si un alignement longitudinal est détecté entre ledit premier véhicule automobile sujet et ledit second véhicule automobile sujet, une opération de détection d'un risque de collision entre ledit premier véhicule automobile sujet et ledit second véhicule automobile sujet en fonction des positionnements, vitesses et sens de circulation respectifs desdits premier et second véhicules automobiles sujet. L'invention décrit également un véhicule automobile comprenant : - un moyen d'acquisition du nombre de couloirs de circulation de la voie de circulation sur laquelle ledit véhicule automobile circule, - un moyen d'acquisition d'une image de ladite voie de circulation, sur laquelle apparaît au moins une partie latérale de ladite voie de circulation, et - un moyen d'acquisition d'une donnée relative au sens de circulation dudit véhicule automobile sur ladite voie de circulation, caractérisé en ce qu'il comprend également une unité de pilotage adaptée à mettre en oeuvre un procédé de détermination tel que précité.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique de trois véhicules automobiles selon l'invention, circulant dans des couloirs de circulation d'une voie de circulation ; - la figure 2 est une vue schématique de deux véhicules automobiles selon l'invention, circulant en sens opposé sur deux couloirs de circulation d'une même voie de circulation ; - la figure 3 est une vue schématique de quatre véhicules automobiles selon l'invention, circulant sur quatre couloirs de circulation d'une voie de circulation identique à celle de la figure 1 ; et - la figure 4 est une vue schématique des équipements électroniques équipant les véhicules automobiles représentés sur les figures 1 à 3. En préambule, on notera que les éléments identiques ou correspondants des différents modes de réalisation représentés sur les différentes figures seront référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois.

Sur les figures, on considérera le cas où la législation impose un sens de circulation à droite, comme c'est le cas par exemple en France ou aux États-Unis. Sur la figure 1, on a représenté une voie de circulation 10 qui comprend quatre couloirs de circulation 11, 12, 13, 14 et qui est délimitée, d'un côté, par un premier bord de voie 15, et, de l'autre côté, par un second bord de voie 16. Cette voie de circulation 10 est divisée en deux par un terre-plein central 17, qui sépare deux premiers couloirs de circulation 11, 12 de deux seconds couloirs de circulation 13, 14. Les deux premiers couloirs de circulation 11, 12 sont appelés « couloirs de circulation Ouest », eu égard au sens de circulation des véhicules automobiles qui y circulent vers l'Ouest. Les deux seconds couloirs de circulation 13, 14 sont appelés « couloirs de circulation Est », eu égard au sens de circulation des véhicules automobiles qui y circulent vers l'Est. Les deux « couloirs de circulation Ouest » 11, 12 sont séparés par un marquage au sol 18 constitué ici d'une bande blanche discontinue. De même, les deux « couloirs de circulation Est » 13, 14 sont séparés par un marquage au sol 19 constitué ici d'une bande blanche discontinue. Il est par ailleurs ici prévu une unité de bord de voie 40, située à l'extérieur de la voie de circulation 10, à proximité du premier bord de voie 15.

Cette unité de bord de voie 40 est alors conçue pour diffuser en permanence ou à intervalles réduits et réguliers des messages 41 à destination des véhicules automobiles circulant sur la voie de circulation 10. Elle est par ailleurs conçue de telle manière que ces messages peuvent être reçus par tout véhicule automobile circulant à proximité de ladite unité de bord de voie 40, dans un rayon qui est au moins supérieur à la largeur de la voie de circulation 10. Ici, le rayon dans lequel sont diffusés les messages 41 est d'au moins 300 mètres. Les messages 41 contiennent au moins le nombre de couloirs de circulation de la voie de circulation 10 sur le bord de laquelle l'unité de bord de voie 40 est placée.

Les véhicules automobiles 20, 70, 80 représentés sur la figure 1 (ainsi que ceux représentés sur les figures 2 et 3) sont ici des véhicules automobiles classiques en ce sens qu'ils comportent quatre roues, un châssis, un pare-brise muni d'un rétroviseur intérieur, et un moteur. Ils se distinguent en revanche des véhicules automobiles ordinaires en ce sens qu'ils sont chacun équipés : - d'un moyen d'acquisition du nombre de couloirs de circulation de la voie de circulation 10 (ou plus précisément du nombre de couloirs de circulation de la portion de voie de circulation sur laquelle roule le véhicule automobile), - d'un moyen d'acquisition d'une image de la voie de circulation 10 sur laquelle apparaît au moins une partie latérale 161 de la voie de circulation 10, et - d'un moyen d'acquisition d'une donnée relative à leur sens de circulation sur la voie de circulation 10. On décrira ici plus particulièrement l'architecture du véhicule 10 automobile 20, appelé véhicule automobile sujet. On considérera bien entendu que les autres véhicules représentés sur les différentes figures présentent les mêmes caractéristiques. Tel que représenté sur la figure 4, le moyen d'acquisition qui équipe le véhicule automobile sujet 20 pour lui permettre d'acquérir le nombre de couloirs 15 de circulation de la voie de circulation 10 comporte ici un système de navigation 23 embarqué. Ce système de navigation 23 comprend une carte numérique globale 25 dans laquelle sont mémorisées des informations topographiques et d'infrastructure routière 25A. 20 Ces informations topographiques et d'infrastructure routière 25A comportent ici un indicateur du type de voie de circulation (autoroute, route, etc...), un indicateur relatif à la possibilité de doubler, les positions des points de jonction avec d'autres voies, le nombre de couloirs de circulation et le sens de circulation de chacun des couloirs de circulation. 25 Le système de navigation 23 comporte aussi un système de géolocalisation par satellite 26, ici du type GPS, fournissant la position GPS du véhicule automobile sujet 20. Ce système de géolocalisation par satellite 26 est couplé à une antenne GPS 27 apte à capter des signaux 27A en provenance des satellites du système GPS, pour améliorer la réception du système de 30 géolocalisation par satellite 26. Le système de navigation 23 comporte également une unité de traitement 23A apte à extraire, en fonction de la position GPS du véhicule automobile sujet 20, les informations topographiques et d'infrastructure routière 25A contenues dans la carte numérique globale 25.

Le moyen d'acquisition qui équipe le véhicule automobile sujet 20 pour lui permettre d'acquérir des images de la voie de circulation 10 comporte quant à lui ici une caméra 22, située derrière le pare-brise du véhicule automobile sujet 20, au niveau du rétroviseur intérieur.

Cette caméra 22 est conçue, positionnée, orientée et réglée de manière à pouvoir acquérir des images d'au moins une partie latérale droite de la voie de circulation 10, en particulier ici d'une partie 161 du second bord de voie 16 située à la droite du véhicule automobile sujet 20, comme cela est représenté sur la figure 1.

Ici, de manière préférentielle, la caméra 22 est agencée de telle sorte que son champ de vision 221 lui permet d'acquérir une image d'une partie de la voie de circulation 10 située devant le véhicule automobile sujet 20 et de part et d'autre de celui-ci. La caméra 22 est ainsi adaptée à acquérir une image non seulement d'une partie 161 du second bord de voie 16, mais également d'une partie du marquage au sol 18 et d'une partie du terre-plein central 17. Tel que représenté sur la figure 4, le moyen d'acquisition qui équipe le véhicule automobile sujet 20 pour lui permettre d'acquérir une donnée relative au sens de circulation de ce véhicule est ici constitué d'un compas électronique 29 adapté à indiquer le cap du véhicule automobile sujet 20. Ce compas électronique 29 est ici représenté comme n'étant pas intégré au système de navigation 23. On pourrait bien entendu prévoir qu'il soit inclus dans ce dernier. De manière préférentielle, le véhicule automobile sujet 20 est par ailleurs également équipé d'un émetteur-récepteur 28 apte à recevoir des messages 41 en provenance de l'unité de bord de voie 40, à recevoir des messages 71, 81 en provenance d'autres véhicules automobiles, et à émettre des messages 21 à destination d'autres véhicules automobiles. Cet émetteur-récepteur 28 est adapté à émettre des messages 21 susceptibles d'être captés par les seuls véhicules automobiles 70, 80 se trouvant à proximité du véhicule automobile sujet 20, ici dans un rayon d'au 30 moins 300 mètres. Le véhicule automobile sujet 20 est aussi équipé de moyens de mesure 29A de paramètres-véhicules, permettant notamment de mesurer la vitesse du véhicule automobile sujet 20, la position de la pédale de frein, la position du levier d'actionnement des clignotants, et l'angle du volant de direction.

Le véhicule automobile sujet 20 comprend également une unité de pilotage 24. Cette unité de pilotage 24 comporte un processeur (CPU), une mémoire vive (RAM), une mémoire morte (ROM), des convertisseurs analogiques- numériques (A/D), et différentes interfaces d'entrée et de sortie. Comme le montre la figure 4, grâce à ses interfaces d'entrée, l'unité de pilotage 24 est adaptée à recevoir du système de navigation 23 les informations topographiques et d'infrastructure routière 25A. Elle est également adaptée à recevoir des messages captés par l'émetteur-récepteur 28, un angle de cap mesuré par le compas électronique 29, et les paramètres-véhicule mesurés par les moyens de mesure 29A. Grâce à ses interfaces de sortie, l'unité de pilotage 24 est par ailleurs adaptée à commander une alerte sonore, comme cela sera décrit plus en détail dans la suite de cet exposé.

En variante, l'unité de pilotage peut par exemple piloter une interface homme-machine (IHM), pouvant combiner plusieurs sources d'alerte, de type sonore, visuel, ou haptique. Grâce à son processeur et selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, l'unité de pilotage 24 est adaptée à déterminer le positionnement du véhicule automobile sujet 20 dans l'un des couloirs de circulation 11, 12, 13, 14 de la voie de circulation 10, en mettant en oeuvre les étapes : a) d'acquisition du nombre de couloirs de circulation 11, 12, 13, 14 de la voie de circulation 10, b) d'acquisition d'une image sur laquelle apparaît au moins une partie latérale 161 du second bord de voie 16, c) d'acquisition d'une donnée relative au sens de circulation du véhicule automobile sujet 20, et d) de déduction du positionnement du véhicule automobile sujet 20 dans l'un des couloirs de circulation 11, 12, 13, 14. Ici, ces étapes a) à d) sont mises en oeuvre au sein d'un procédé plus vaste, qui comporte trois opérations successives et qui permet de détecter avec une grande fiabilité un risque de collision longitudinale avec un autre véhicule automobile.

Sera donc décrit infra ce procédé dans son ensemble, et pas seulement les étapes a) à d) précitées. La première opération consiste pour l'unité de pilotage 24 à déterminer le positionnement du véhicule automobile sujet 20 dans l'un des couloirs de circulation 11, 12, 13, 14 de la voie de circulation 10, en suivant les étapes a) à d) précitées. Ainsi, au cours d'une première étape (l'étape a), l'unité de pilotage 24 acquiert le nombre de couloirs de circulation que comporte la voie de circulation 10.

Pour cela, l'unité de pilotage 24 émet une requête vers le système de navigation 23 du véhicule automobile sujet 20. Comme cela a été décrit précédemment en référence à la figure 4, l'unité de traitement 23A du système de navigation 23 lit alors la position GPS du véhicule automobile sujet 20 fournie par le système de géolocalisation par satellite 26, puis extrait de la carte numérique globale 25 le nombre de couloirs de circulation de la voie de circulation 10, ainsi que toutes les informations topographiques et d'infrastructure routière 25A mémorisées dans la carte numérique globale 25. En effet, connaissant la position GPS du véhicule automobile sujet 20 avec une précision de l'ordre de 3 à 5 mètres, le système de navigation 23 peut déterminer sur la carte numérique globale 25 quelle est la voie de circulation 10 la plus proche de cette position, sur laquelle il est le plus probable que le véhicule automobile sujet 20 circule. Le système de navigation transmet alors l'ensemble de ces informations à l'unité de pilotage 24. Ainsi, dans la situation représentée sur la figure 1, l'unité de pilotage 24 mémorise dans sa mémoire vive que la voie de circulation 10 possède quatre couloirs de circulation 11, 12, 13, 14 séparés deux à deux par le terre-plein central 17.

Si l'émetteur-récepteur 28 du véhicule automobile sujet 20 reçoit des messages 41 provenant de l'unité de bord de voie 40, l'unité de pilotage 24 met en oeuvre une seconde étape. Cette seconde étape est redondante avec la première étape, et elle permet de vérifier les résultats de cette première étape. Au cours de cette seconde étape, l'unité de pilotage 24 traite les messages 41 reçus de l'unité de bord de voie 41 pour en extraire le nombre de couloirs de circulation de la voie de circulation 10. L'unité de pilotage 24 confronte alors cette donnée avec celle déterminée à l'issue de la première étape. Si ces données ne sont pas identiques, seule celle 5 issue des messages 41 est prise en compte dans la suite du procédé. En variante, le véhicule automobile sujet ne possède pas de système de navigation mais est équipé seulement d'un émetteur-récepteur recevant des messages d'une unité de bord de voie. Dans ce cas, seule la seconde étape décrite précédemment est mise en oeuvre pour l'acquisition du nombre de couloirs 10 de circulation de la voie de circulation. La troisième étape (étape b) consiste à acquérir une image d'au moins une partie latérale de la voie de circulation 10. Elle est mise en oeuvre après la première ou la seconde étape, selon que l'émetteur-récepteur 28 du véhicule automobile sujet 20 a ou non reçu des 15 messages 41 provenant d'une unité de bord de voie. Au cours de cette troisième étape, l'unité de pilotage 24 émet une requête vers la caméra 22 qui acquiert alors une image de la voie de circulation 10 et transmet cette image à l'unité de pilotage 24. L'unité de pilotage 24 traite alors cette image afin de déterminer le 20 nombre de couloirs de circulation qui sépare le véhicule automobile sujet 20 du second bord de voie 16 (qui est visible dans la partie latérale droite de l'image de la voie de circulation 10). Dans l'exemple représenté sur la figure 1, l'unité de pilotage 24 du véhicule automobile sujet 20 détermine ici qu'il n'y a aucun couloir de circulation 25 entre le véhicule automobile sujet 20 et le second bord de voie 16 de la voie de circulation 10. Ainsi, l'unité de pilotage 24 détermine que le véhicule automobile sujet 20 circule sur l'un des couloirs de circulation 11, 14 extérieurs, sans pouvoir déterminer s'il s'agit du couloir de circulation Ouest 11 ou du couloir de circulation 30 Est 14. Pour cela, l'unité de pilotage 24 acquiert dans une quatrième étape (étape c) une donnée relative au sens de circulation du véhicule automobile sujet 20 sur la voie de circulation 10. À cet effet, l'unité de pilotage 24 émet une requête vers le compas électronique 29 qui, en retour, lui fournit un angle de cap. Dans le cas du véhicule automobile sujet 20 représenté sur la figure 1, le compas électronique 29 fournit un angle de cap de 270°. Ainsi, au cours d'une cinquième étape (étape d), l'unité de pilotage 24 en déduit que le véhicule automobile sujet 20 circule vers l'Ouest et se trouve donc sur le couloir de circulation Ouest 11. La seconde opération mise en oeuvre par l'unité de pilotage 24 du véhicule automobile sujet 20 consiste à traiter les signaux émis par les véhicules automobiles 70, 80 se trouvant à proximité afin de déterminer si le véhicule automobile sujet 20 est aligné longitudinalement avec un autre véhicule. Avant d'émettre de tels signaux, l'unité de pilotage de chacun des premier et second véhicules automobiles 70, 80 détermine, selon le procédé précédemment décrit, sur quel couloir de circulation 11, 12, 13, 14 ce véhicule automobile 70, 80 se trouve.

En l'espèce, l'unité de pilotage de chacun des premier et second véhicules automobiles 70, 80 détermine que le véhicule automobile correspondant se trouve sur le couloir de circulation Est 14. Grâce aux systèmes d'émission/réception 78, 88 équipant ces premier et second véhicules automobiles 70, 80, les unités de pilotage de ces véhicules peuvent émettre des messages 71, 81 contenant au moins la vitesse de ces véhicules, le couloir de circulation sur lequel ces véhicules se trouvent, et les sens de circulation de ces véhicules. Ces messages 71, 81 sont émis à intervalles réguliers, par exemple toutes les 100 millisecondes.

Après avoir reçu ces messages 71, 81, l'unité de pilotage 24 traite les informations qu'ils contiennent de manière à vérifier si les véhicules automobiles 70, 80 se trouvent sur le couloir de circulation Ouest 11. En l'occurrence, ici, l'unité de pilotage 24 détecte qu'aucun véhicule automobile situé à proximité du véhicule automobile sujet 20 ne circule sur le couloir de circulation Ouest 11. Elle en déduit alors qu'aucun risque de collision n'est à prévoir. Considérons maintenant le véhicule automobile 80. Ce véhicule automobile considéré 80 circule sur le même couloir de circulation Est 14 que le véhicule automobile cible 70.

Alors, lorsque son unité de pilotage met en oeuvre les deux opérations précitées, elle détecte un alignement longitudinal du véhicule automobile considéré 80 avec le véhicule automobile cible 70. Par conséquent, son unité de pilotage met en oeuvre une troisième opération pour évaluer le risque de collision longitudinale entre les deux véhicules automobiles 70, 80, compte tenu des positionnements et vitesses respectives de ces véhicules automobiles 70,80. Pour cela, l'unité de pilotage du véhicule automobile considéré 80 détermine, grâce notamment aux informations 71 transmises par le véhicule automobile cible 70 : - si les deux véhicules automobiles 70, 80 circulent dans le même sens de circulation, ce qui est ici le cas ; - quelle est la différence de vitesses entre ces deux véhicules automobiles 70, 80, et - quelle est globalement la distance entre les deux véhicules automobiles 70, 80, compte tenu des positions GPS respectives de ces véhicules. L'unité de pilotage du véhicule automobile considéré 80 calcule ensuite un temps avant collision entre les deux véhicules, en faisant l'hypothèse que les deux véhicules conservent leurs vitesses et restent sur le même couloir de circulation Est 14. Tant que le temps avant collision reste supérieur à un seuil prédéterminé mémorisé dans sa mémoire morte, l'unité de pilotage n'émet aucune alerte. Le temps avant collision, noté TAC peut être calculé grâce à la formule suivante : TAC = TLCmax + + TAR + E, dans laquelle : - TLCma. , ou « Temps de Latence Communication Maximum » prend en compte le fait que les messages reçus fournissent des informations dynamiques erronées liées au temps maximum de communication entre deux véhicules ; - TRCmax ou « Temps de Réaction Conducteur Maximum » prend en 30 compte les capacités de réaction du conducteur ; - TAR ou « Temps d'Arrêt du véhicule » correspond au temps requis par le véhicule pour s'arrêter avant la collision dès que le conducteur freine. Ce temps est fonction des capacités de freinage du véhicule, de l'énergie de freinage développée par le conducteur et éventuellement des règles ou normes relatives aux décélérations maximales acceptables ; représente une marge de temps de sécurité prenant en compte les erreurs de positionnement longitudinal et les longueurs des véhicules. En revanche, dès que ce temps avant collision devient inférieur ou égal au seuil prédéterminé, l'unité de pilotage du véhicule automobile considéré 80 met en oeuvre une quatrième opération. Cette quatrième opération consiste soit à générer un signal passif d'alerte pour mettre en garde le conducteur du véhicule automobile considéré 80, soit à générer un signal actif de commande d'un organe du véhicule automobile considéré 80 pour éviter la collision. Elle consiste ici à émettre des alertes sonores pour alerter le conducteur du véhicule automobile considéré 80. En variante, l'unité de pilotage pourrait agir autrement. Elle pourrait par exemple accompagner les alertes sonores d'alertes visuelles ou haptiques.

Elle pourrait par exemple engager une action d'évitement de collision longitudinale entre les deux véhicules automobiles 70, 80 en actionnant le système de freinage du véhicule automobile considéré 80. Une collision entre les deux véhicules automobiles 70, 80 serait ainsi évitée. On pourrait également prévoir que l'unité de pilotage agisse sur le 20 système de direction du véhicule automobile considéré 80 de telle manière que celui-ci change de couloir de circulation pour se positionner dans le couloir de circulation Est 13 de la voie de circulation 10. Sur la figure 2, on a représenté le véhicule automobile sujet 20 circulant sur une voie de circulation 10 comportant seulement deux couloirs de 25 circulation 11 et 13. Tels que représentés sur cette figure, les deux couloirs de circulation 11 et 13 sont séparés par un marquage au sol 18 constitué d'une ligne discontinue autorisant le dépassement. On a également représenté un autre véhicule automobile, qu'on appellera véhicule automobile cible 30. Les deux véhicules automobiles sujet et cible 20, 30 circulent en sens 30 inverse sur la voie de circulation 10 : le véhicule automobile sujet 20 circule dans le couloir de circulation Ouest 11 (flèche vers la gauche) et le véhicule automobile cible 30 circule dans le couloir de circulation Est 13 (flèche vers la droite). On peut alors décrire en référence à cette figure 2 la manière selon laquelle le procédé de détection d'un risque de collision précité est mis en oeuvre.

Au cours de la première opération, les unités de pilotage des deux véhicules automobiles sujet et cible 20, 30 déterminent sur quels couloirs de circulation 11, 13 ces véhicules se trouvent. Au cours de la seconde opération, l'unité de pilotage du véhicule automobile sujet 20 reçoit et traite les messages 31 émis par l'unité de pilotage du véhicule automobile cible 30. En l'occurrence, ici, elle détecte que le véhicule automobile cible 30, qui est le seul situé à proximité du véhicule automobile sujet 20, n'est pas situé sur son couloir de circulation Ouest 11. Elle en déduit alors qu'aucun risque de collision n'est à prévoir. Dans cette configuration, l'unité de pilotage du véhicule automobile sujet 20 peut, préalablement à la seconde opération, vérifier que les informations qu'elle a déterminées au cours de la première opération sont correctes. Ayant en effet acquis grâce à la carte numérique globale 25 que le véhicule automobile sujet 20 se trouve sur une voie de circulation 10 à double sens, elle peut détecter grâce aux positions GPS successives des deux véhicules que le véhicule automobile cible 30 se rapproche du véhicule automobile sujet 20 en sens opposé puis s'éloigne. Elle peut alors en déduire avec certitude que le véhicule automobile sujet 20 vient de croiser le véhicule automobile cible 30. Or, selon les informations 31 reçues, le véhicule automobile cible 30 se trouve sur le couloir de circulation Est 13. Elle peut donc en déduire que le véhicule automobile sujet 20 est positionné dans le couloir de circulation Ouest 11. En cas d'incohérence entre le résultat de la première opération et le résultat de cette opération, le procédé est réinitialisé jusqu'à ce que les résultats 25 concordent. La figure 3 représente une voie de circulation 10 identique à celle représentée sur la figure 1. Le véhicule automobile sujet 20 et le véhicule automobile cible 30 circulent cette fois dans le même sens, respectivement sur le couloir de circulation 30 Est 14 et sur le couloir de circulation Est 13. On peut alors décrire en référence à cette figure 3 la manière selon laquelle le procédé de détection d'un risque de collision précité est mis en oeuvre par le véhicule automobile sujet 20. Au cours de la première opération, les unités de pilotage des deux véhicules automobiles sujet et cible 20, 30 déterminent sur quels couloirs de circulation 11, 13 ces véhicules se trouvent. Au cours de la seconde opération, l'unité de pilotage du véhicule automobile sujet 20 reçoit et traite les messages 31 émis par l'unité de pilotage du véhicule automobile cible 30. En l'occurrence, ici, elle détecte que le véhicule automobile cible 30 n'est pas situé sur son couloir de circulation Ouest 11. Elle en déduit alors qu'aucun risque de collision n'est à prévoir. Dans cette configuration, l'unité de pilotage du véhicule automobile sujet 20 peut, préalablement à la seconde opération, vérifier que les informations qu'elle a déterminées au cours de la première opération sont correctes. Lorsque l'unité de pilotage du véhicule automobile sujet 20 détecte que le véhicule automobile cible 30 se rapproche dans le même sens de circulation puis s'éloigne, elle peut en effet en déduire avec certitude que le véhicule automobile sujet 20 vient d'être dépassé par le véhicule automobile cible 30. Cette information est alors utilisée pour confirmer que le véhicule automobile sujet 20 circule dans le couloir de circulation le plus proche du premier bord de voie 15, en direction de l'Est. En cas d'incohérence entre le résultat de la première opération et le résultat de cette opération, le procédé est réinitialisé jusqu'à ce que les résultats concordent. Sur la figure 3 sont également représentés un deuxième véhicule automobile cible 50 et un deuxième véhicule automobile sujet 60 circulant sur la voie de circulation 10, dans le même sens, en direction de l'Ouest.

On peut alors décrire en référence à cette figure 3 la manière selon laquelle le procédé de détection d'un risque de collision précité est mis en oeuvre par le deuxième véhicule automobile sujet 60. Au cours de la première opération, les unités de pilotage des deux deuxièmes véhicules automobiles sujet et cible 50, 60 déterminent sur quels couloirs de circulation 11, 12 ces véhicules se trouvent. Au cours de la seconde opération, l'unité de pilotage du deuxième véhicule automobile sujet 60 reçoit et traite les messages 51 émis par l'unité de pilotage du deuxième véhicule automobile cible 50. En l'occurrence, ici, elle détecte que le deuxième véhicule automobile cible 50 n'est pas situé sur son couloir de circulation Ouest 11. Toutefois, à partir de la situation représentée sur la figure 3, le conducteur du deuxième véhicule automobile cible 50 décide de changer de couloir de circulation et de se rabattre dans le couloir de circulation Ouest 11 le plus proche du second bord de voie 16. Pour cela, il actionne ses clignotants à droite 52, 53 et modifie peu de temps après l'angle au volant afin de modifier sa trajectoire et de rejoindre le couloir de circulation Ouest 11. L'unité de pilotage du deuxième véhicule automobile sujet 60 ayant accès aux paramètres-véhicule du deuxième véhicule automobile cible 50 (actionnement des clignotants, angle du volant...) grâce aux informations 51 émises par ce dernier, elle peut en déduire un changement de couloir de circulation du deuxième véhicule automobile cible 50 vers la droite. Comme la voie de circulation 10 ne comporte que deux couloirs de circulation Ouest 11, 12, alors l'unité de pilotage du deuxième véhicule automobile sujet 60 peut en déduire que le deuxième véhicule automobile cible 50 vient de se positionner dans le couloir de circulation Ouest 11 le plus proche du second bord de voie 16. Elle peut également ainsi vérifier que le deuxième véhicule automobile sujet 60 est bien dans le couloir de circulation Ouest 11, comme elle l'avait détecté lors de la première opération.

Ainsi, à l'issue du changement de couloir de circulation du deuxième véhicule automobile cible 50, le deuxième véhicule automobile sujet 60 et le deuxième véhicule automobile cible 50 sont positionnés dans le même couloir de circulation 11 de la voie de circulation 10. Leurs unités de pilotage, qui détectent l'alignement longitudinal de ces deux véhicules, mettent alors en oeuvre la troisième opération de détection d'un risque de collision entre les deux véhicules, de la même manière que celle décrite supra. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. En particulier, on pourrait prévoir que le moyen d'acquisition permettant d'acquérir une donnée relative au sens de circulation du véhicule automobile soit dépourvu de compas, mais qu'il soit au contraire constitué par le système de navigation dûment programmé à cet effet. On pourrait en effet prévoir que ce système de navigation mémorise au moins deux positions GPS successives du véhicule automobile sur la voie de circulation, et qu'il en déduise le sens de circulation du véhicule automobile. Le coeur de l'invention, qui consiste à détecter sur quel couloir de circulation se trouve le véhicule automobile, pourrait également trouver d'autres applications différentes de celle exposée précédemment. L'invention pourrait par exemple être utilisée pour afficher sur l'écran du système de navigation une représentation fidèle de l'environnement du véhicule, avec une image de la voie de circulation sur laquelle apparaisse le nombre réel de couloirs de circulation, et une image du véhicule précisément positionné sur le couloir de circulation correspondant à son positionnement réel. L'invention pourrait également être intégrée à un système d'alerte de franchissement involontaire de ligne (mieux connu sous l'acronyme anglo-saxon de « Lane Keeping Aid »), permettant de maintenir le véhicule automobile dans son couloir de circulation. Le procédé de détection de l'alignement longitudinal du véhicule automobile sujet avec un autre véhicule automobile pourrait également être utilisé pour d'autres applications. À titre d'exemple, lorsque deux véhicules détectent qu'ils sont sur le même couloir de circulation et qu'ils circulent sensiblement à la même vitesse, on pourrait prévoir l'usage de techniques de communication directives à faible coût telles que celles utilisant des diodes électroluminescentes (« Light-Emitting Diodes » ou « LEDs » en anglais) afin de développer d'autres applications basées sur les communications de véhicule à véhicule. À noter que c'est le principe général des systèmes coopératifs d'échanger en continu des informations non seulement pour détecter des changements de comportement des autres véhicules , mais aussi pour agir en conséquence.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de détermination du positionnement d'un véhicule automobile sujet (20 ; 30 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80) dans un couloir de circulation (11, 12, 13, 14) d'une voie de circulation (10), comportant des étapes : a) d'acquisition du nombre de couloirs de circulation (11, 12, 13, 14) de ladite voie de circulation (10), b) d'acquisition d'une image de ladite voie de circulation (10) sur laquelle apparaît au moins une partie latérale (161) de ladite voie de circulation (10), c) d'acquisition d'une donnée relative au sens de circulation dudit véhicule automobile sujet (20 ; 30 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80) sur ladite voie de circulation (10), et d) de déduction du positionnement dudit véhicule automobile sujet (20 ; 30 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80) dans l'un des couloirs de circulation (11, 12, 13, 14) de ladite voie de circulation (10), en fonction du nombre de couloirs de circulation (11, 12, 13, 14), de la donnée relative au sens de circulation, et de l'image acquis.
2. Procédé de détermination selon la revendication 1, dans lequel : - préalablement à l'étape d), il est prévu une étape de réception par ledit véhicule automobile sujet (20 ; 30 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80) d'au moins un message (21 ; 31 ; 51 ; 71 ; 81) en provenance d'au moins un autre véhicule automobile (20 ; 30 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80), ledit message (21 ; 31 ; 51 ; 71 ; 81) contenant, d'une part, une première information relative au positionnement dudit autre véhicule automobile (20 ; 30 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80) dans l'un desdits couloirs de circulation (11, 12, 13, 14) de ladite voie de circulation (10), et, d'autre part, une seconde information relative au sens de circulation dudit autre véhicule automobile (20 ; 30 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80) sur ladite voie de circulation (10), et - à l'étape d), le positionnement dudit véhicule automobile sujet (20 ; ; 50 ; 60 ; 70 ; 80) dans l'un desdits couloirs de circulation (11, 12, 13, 14) de 30 ladite voie de circulation (10) est déduit en fonction également desdites première et seconde informations.
3. Procédé de détermination selon la revendication 2, dans lequel ladite seconde information est un cap.
4. Procédé de détermination selon la revendication 2, dans lequel laditeseconde information comporte au moins deux coordonnées de géolocalisation successives dudit autre véhicule automobile (20 ; 30 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80).
5. Procédé de détermination selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel, à l'étape a), il est prévu : - une opération d'acquisition des coordonnées de géolocalisation dudit véhicule automobile sujet (20 ; 30 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80), - une opération de lecture d'une carte numérique globale (25) dans laquelle sont mémorisées des voies et, pour chaque voie de circulation, le nombre de couloirs de circulation correspondant, et - une opération de déduction du nombre de couloirs de circulation (11, 12, 13, 14) de ladite voie de circulation (10) en fonction des coordonnées de géolocalisation acquises et de la carte numérique globale (25) lue.
6. Procédé de détermination selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel, à l'étape a), ledit véhicule automobile sujet (20 ; 30 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80) reçoit et traite un signal (41) qui est émis par une unité de bord de voie (40) et qui comprend au moins le nombre de couloirs de circulation (11, 12, 13, 14) de ladite voie de circulation (10).
7. Procédé de détermination selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel, - préalablement à l'étape d), il est prévu une étape d'acquisition d'une donnée de changement de couloir de circulation (11, 12, 13, 14) dudit véhicule automobile sujet (20 ; 30 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80) sur ladite voie de circulation (10), et - à l'étape d), le positionnement dudit véhicule automobile sujet (20 ; 50 ; 70 ; 80) dans l'un desdits couloirs de circulation (11, 12, 13, 14) de ladite voie de circulation (10) est déduit en fonction également de ladite donnée de changement de couloir de circulation (11, 12, 13, 14) dudit véhicule automobile sujet (20 ; 30 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80) sur ladite voie de circulation (10).
8. Méthode de détection d'alignement longitudinal entre un premier véhicule automobile sujet (70) et un second véhicule automobile sujet (80), 30 comportant : - une opération de détermination du positionnement dudit premier véhicule automobile sujet (70) dans un couloir de circulation (11, 12, 13, 14) d'une voie de circulation (10) selon un procédé de détermination suivant l'une des revendications 1 à 7,- une opération de détermination du positionnement dudit second véhicule automobile sujet (80) dans l'un des couloirs de circulation (11, 12, 13, 14) de ladite voie de circulation (10) selon un procédé de détermination suivant l'une des revendications 1 à 7, - une opération d'émission par ledit premier véhicule automobile sujet (70) et de réception par ledit second véhicule automobile sujet (80) d'un message (71) contenant le positionnement dudit premier véhicule automobile sujet (70) dans l'un des couloirs de circulation (11, 12, 13, 14) de ladite voie de circulation (10), et - si le second véhicule automobile sujet (80) et le premier véhicule automobile sujet (70) sont positionnés dans le même couloir de circulation (11, 12, 13, 14) de ladite voie de circulation (10), une opération de détection d'un alignement longitudinal desdits premier et second véhicules automobiles sujets (70, 80).
9. Méthode de détection d'un risque de collision longitudinale entre un premier véhicule automobile sujet (70) et un second véhicule automobile sujet (80), comportant : - une opération de détection, par le second véhicule automobile sujet (80), d'un alignement longitudinal avec le premier véhicule automobile sujet (70) selon un procédé de détection d'alignement longitudinal suivant la revendication précédente, - une opération d'émission par ledit premier véhicule automobile sujet (70) et de réception par ledit second véhicule automobile sujet (80) d'un message (71) contenant la vitesse et le sens de circulation dudit premier véhicule automobile sujet (70), - une étape d'acquisition par le second véhicule automobile sujet (80) de sa vitesse et de son sens de circulation, et - si un alignement longitudinal est détecté entre le premier véhicule automobile sujet (70) et le second véhicule automobile sujet (80), une opération de détection d'un risque de collision entre ledit premier véhicule automobile sujet (70) et ledit second véhicule automobile sujet (80) en fonction des positionnements, vitesses et sens de circulation respectifs desdits premier et second véhicules automobiles sujet (70, 80).
10. Véhicule automobile (20 ; 30 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80) comprenant :- un moyen d'acquisition du nombre de couloirs de circulation (11, 12, 13, 14) de la voie de circulation (10) sur laquelle ledit véhicule automobile (20) circule, - un moyen d'acquisition (22) d'une image de ladite voie de circulation (10), sur laquelle apparaît au moins une partie latérale (161) de ladite voie de circulation (10), et - un moyen d'acquisition (23 ; 29) d'une donnée relative au sens de circulation dudit véhicule automobile (20 ; 30 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80) sur ladite voie de circulation (10), caractérisé en ce qu'il comprend également une unité de pilotage (24) adaptée à mettre en oeuvre un procédé de détermination selon l'une des revendications 1 à 8.