Titre de l'invention Procédé de détection d'obstacles mobiles dans l'angle mort d'un véhicule automobile.
Domaine de l'invention La présente invention se rapporte au domaine de la détection d'obstacles mobiles, en particulier dans l'angle mort d'un véhicule automobile.
Arrière-plan de l'invention Dans une voiture, le champ de vision vers l'arrière est assuré grâce aux rétroviseurs, placé sur les côtés. De cette manière, le conducteur est capable de mieux appréhender ce qui se passe autour de lui. Mais la portée de ces rétroviseurs est limitée. Quand une voiture, une moto ou un piéton « quitte » le rétroviseur, l'automobiliste ne le voit pas apparaître immédiatement. Cette zone inaccessible au champ de vision du conducteur est dénommée angle mort. Pour pallier au danger que peuvent cacher les angles morts notamment lors d'une manoeuvre de changement de file, le conducteur doit ainsi tourner sa tête, pour vérifier si cette manoeuvre peut se faire en toute sécurité. Une des premières solutions développées pour assister le conducteur a été d'ajouter un miroir incurvé qui permet de minimiser la région non couverte par les rétroviseurs. Ainsi, il est courant de disposer un miroir convexe sur le côté latéral droit d'un véhicule pour diminuer l'angle mort du côté correspondant. Toutefois, ce type de miroir engendre des distorsions de l'image qui peuvent entrainer une estimation erronée par le conducteur de la distance à laquelle se situe l'obstacle visualisé.
Une autre approche consiste à utiliser une caméra vidéo couplée à un moniteur afin de permettre au conducteur de visualiser sur l'écran de ce moniteur les éventuels obstacles situés dans l'angle mort. Cependant, de nuit ou lorsque les conditions météo sont difficiles, le conducteur peut avoir certaines difficultés pour interpréter l'image affichée sur l'écran. Par ailleurs, l'affichage d'une telle image en continu constitue une source de distraction nuisible à la sécurité. D'autres solutions ont été développées plus récemment. Celles-ci permettent de détecter d'éventuels obstacles dans un angle mort du 5 véhicule à l'aide de capteurs et d'informer le conducteur si un tel obstacle est repéré. Ainsi, il est connu de disposer deux caméras vidéo orientés vers l'arrière sur les flancs latéraux du véhicule au niveau des rétroviseurs. Ces caméras sont associées à systèmes de traitement d'image afin 10 d'identifier les obstacles situés dans l'angle mort et de générer un témoin d'avertissement situé sur le rétroviseur du côté approprié afin d'avertir le conducteur de la présence d'un tel obstacle. Il est également connu, notamment de la demande américaine US 5,517,196 d'utiliser des capteurs radars à effet Doppler pour détecter la 15 présence d'un obstacle dans l'angle mort du véhicule. Le radar émet un signal radiofréquence (RF) en direction d'un angle mort du véhicule. Ce signal se reflète sur les éventuels obstacles présents dans la zone d'angle mort et revient en direction du radar. Si les fréquences des signaux émis et reçus présentent un décalage, cela 20 signifie qu'un obstacle a pénétré dans cet angle mort. Le système active alors un indicateur lumineux disposé à proximité du rétroviseur de sorte que le conducteur le repère facilement. Classiquement, un système de détection de ce type comporte deux capteurs radars disposés sur les coins extérieurs du pare-choc arrière et offrant un large champ de 25 vision. Ces solutions basées sur l'utilisation de capteurs vidéos ou radars sont en général efficaces mais elles ont tendance, au cours des manoeuvres de dépassement d'un autre véhicule, à émettre le témoin d'avertissement alors même que le véhicule en train d'être dépassé se 30 trouve encore dans le champ de vision du conducteur. Tel est notamment le cas lorsque ce véhicule présente une grande longueur (semi-remorques, bus, car ou véhicule de tourisme tractant une caravane). Dès que l'arrière du véhicule entre dans la zone de couverture de la caméra ou du radar, le système transmet l'ordre d'émettre le témoin d'avertissement à destination du conducteur alors que ce dernier visualise directement ou dans les rétroviseurs la partie avant de ce véhicule. Une telle alerte peut déstabiliser le conducteur et entrainer de sa part des réactions inappropriées potentiellement dangereuses. Objet et résumé de l'invention La présente invention vise à améliorer l'efficacité d'un tel système de détection d'obstacles dans l'angle mort d'un véhicule en évitant 10 d'alerter inutilement le conducteur au cours de manoeuvres de dépassement. Elle propose à cet effet, un procédé de détection d'obstacles mobiles dans la zone d'angle mort d'un véhicule automobile comportant les étapes suivantes : 15 - détection par l'intermédiaire d'un capteur vidéo associé à un module de traitement d'images, d'un obstacle mobile situé en amont dudit véhicule sur une voie adjacente, ledit obstacle mobile se déplaçant dans le même sens de circulation et à une vitesse inférieure que ledit véhicule ; 20 - détermination du décalage longitudinal entre l'extrémité avant dudit obstacle mobile et l'extrémité avant de la zone latérale d'angle mort dudit véhicule, ladite étape de détermination étant reproduite à intervalle régulier tant que ledit décalage est supérieur à zéro ; 25 - transmission à un module d'avertissement de l'ordre d'émettre un signal d'alerte à l'attention du conducteur dudit véhicule ; et - émission dudit signal d'alerte par ledit module d'avertissement. 30 Le procédé selon l'invention conditionne l'émission du signal d'alerte à la vérification préalable que la valeur du décalage longitudinal entre l'extrémité avant de l'obstacle mobile et l'extrémité avant de la zone latérale d'angle mort du véhicule soit inférieure ou égale à zéro. En effet, le non respect de cette condition signifie que l'extrémité avant de l'obstacle mobile est encore située en amont de l'extrémité avant de la zone latérale d'angle mort correspondante ; autrement dit que le conducteur du véhicule visualise encore une portion de l'obstacle mobile dans son champ de vision direct (s'étendant sur 180° vers l'avant) de sorte que l'émission d'un signal d'alerte n'est pas nécessaire. Ce procédé permet ainsi d'alerter à bon escient le conducteur de la présence d'un obstacle dans son angle mort pendant une manoeuvre de dépassement, et ce quelle que soit la longueur de cet obstacle. Selon des caractéristiques préférées du procédé, prises seules ou en combinaison : - ledit procédé comporte avant ladite étape de détermination dudit décalage longitudinal, une étape de contrôle par un module d'analyse de signaux radar, de l'entrée de l'extrémité arrière dudit obstacle mobile dans la zone de couverture d'un capteur radar s'étendant vers l'arrière et sur un côté dudit véhicule ; - ladite étape de contrôle est reproduite à intervalle régulier jusqu'à ce que l'extrémité arrière dudit obstacle mobile soit entrée dans la zone de couverture d'un dit capteur radar ; - ledit décalage longitudinal est calculé par l'ajout, de la longueur dudit obstacle mobile transmise par ledit module de traitement d'images, à la valeur d'un second décalage longitudinal entre l'extrémité arrière dudit obstacle mobile et l'extrémité avant de ladite zone latérale d'angle mort transmise par ledit module d'analyse de signaux radar ; - ledit décalage longitudinal est dans un premier temps directement déterminé par ledit module de traitement d'images puis, dans un second temps, estimé à partir de la dernière valeur transmise par ledit module de traitement d'images de la vitesse relative dudit véhicule par rapport audit obstacle mobile, en supposant que cette dernière demeure constante ; - l'extrémité avant de ladite zone latérale d'angle mort est définie au niveau d'une ligne imaginaire passant par la tête du conducteur et orientée transversalement audit véhicule ; - l'extrémité avant de ladite zone latérale d'angle mort est définie au niveau d'une ligne imaginaire passant par les deux rétroviseurs extérieurs dudit véhicule ; - ledit procédé comporte avant lesdites étapes de transmission et d'émission dudit signal d'alerte, une étape de comparaison de la vitesse relative dudit véhicule par rapport audit obstacle mobile avec une valeur seuil, lesdites étapes de transmission et d'émission dudit signal d'alerte n'étant mise en oeuvre que si ladite vitesse relative est inférieure ou égale à ladite valeur seuil ; - ladite valeur seuil est comprise entre 5 et 15 km/h et égale de préférence à 10 km/h ; - le signal d'alerte consiste en l'allumage d'un témoin lumineux situé sur ou à proximité du rétroviseur extérieur correspondant au côté dudit véhicule où ledit obstacle mobile a été détecté ; - le signal d'alerte consiste en un signal d'alerte sonore et/ou un dispositif apte à faire vibrer le volant ; et - ledit intervalle de répétition de ladite étape de détermination du décalage longitudinal entre l'extrémité avant dudit obstacle mobile et l'extrémité avant de la zone latérale d'angle mort dudit véhicule est compris entre 100 et 500 ms et de préférence égal à 200 ms. Brève description des dessins L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente un schéma fonctionnel d'un dispositif de détection d'obstacles mobiles dans l'angle mort d'un véhicule automobile apte à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention ; - les figures 2 et 3 représentent deux phases successives d'une manoeuvre de dépassement d'un véhicule long permettant d'illustrer le fonctionnement du procédé selon l'invention ; et - la figure 4 représente un organigramme du procédé selon l'invention. Description détaillée d'un mode de réalisation Sur les figures 2 et 3, sont représentées les 3 voies 1, 2, 3 d'une portion d'autoroute 4. Un premier véhicule 5 roulant sur la voie centrale 2 est en train d'effectuer une manoeuvre de dépassement d'un véhicule mobile 6 de grande longueur (i.e. : un semi-remorque) roulant sur la voie de droite 1 à une vitesse inférieure. Le véhicule 5 est équipé d'un dispositif de détection d'obstacles dans les angles morts 10 dont le schéma fonctionnel est représenté sur la figure 1. Ce dispositif comporte deux capteurs radar 11, 12, un module d'analyse 13 des signaux transmis par ces capteurs radars, un capteur vidéo 14, un module de traitement 15 des images provenant du capteur vidéo, une unité de commande 16 ainsi qu'un module d'avertissement 17. Les deux capteurs radar 11, 12 sont disposés sur les coins extérieurs du pare-choc arrière du véhicule 5, de préférence avec une hauteur au sol d'environ 60 cm et selon un angle de 145° par rapport à la direction longitudinale du véhicule de sorte à obtenir des performances optimales. Ces deux capteurs 11, 12 sont des radars Doppler à balayage qui émettent chacun de façon périodique un faisceau signal sur une ouverture angulaire prédéterminée s'étendant vers l'arrière et sur un côté du véhicule, comme illustré sur les figures 2 et 3. Cette ouverture angulaire a qui doit être suffisamment large pour couvrir les zones latérales d'angle mort gauche et droite, est de préférence égale à 150°. Ces deux capteurs radar présentent classiquement une portée comprise entre 40 et 100 mètres, de sorte qu'ils puissent détecter la présence d'obstacles suffisamment tôt. De préférence, les capteurs radar 11, 12 fonctionnent à une fréquence de 24 GHz car celle-ci est capable de passer à travers un grand nombre de matériaux plastiques sans causer d'interférences significatives. La majorité des pare-chocs arrière des véhicules étant actuellement fabriqués dans ce matériau, l'utilisation de la fréquence 24 GHz permet de monter les capteurs radars juste derrière le pare-choc de sorte que ces derniers soient invisibles et protégés des agressions extérieures.
Les deux capteurs 11, 12 sont couplés au module d'analyse 13 qui détermine en fonction des signaux radar qu'il reçoit, si un obstacle mobile tel que le véhicule 6 entre dans la zone de couverture de l'un ou l'autre de ces capteurs. D'autre part, le module d'analyse 13 est apte à déterminer l'évolution de la vitesse relative Vr du véhicule considéré 5 par rapport à l'obstacle mobile 6 ayant pénétré dans l'une de ces zones de couverture, ainsi que celle du décalage longitudinal d entre l'extrémité arrière 6B de cet obstacle mobile 6 et l'extrémité avant de la zone latérale d'angle mort, définie selon la norme ISO 17387 au niveau d'une ligne imaginaire 7 passant par la tête du conducteur et orientée transversalement au véhicule considéré 5. On remarquera que les zones de couvertures des deux capteurs radars 11, 12 s'étendent, dans l'exemple représenté sur les figures 2 et 3, en arrière de cette ligne 7 ; de sorte que l'extrémité arrière 6B d'un obstacle mobile 6 ayant pénétré dans l'une de ces zones de couverture se trouve forcément en aval de la ligne 7. Dans ce cas de figure, une valeur négative sera donc systématiquement associée au décalage longitudinal d. D'une manière générale, le module d'analyse 13 attribuera une valeur positive au décalage longitudinal d si l'extrémité arrière 6B de l'obstacle mobile 6 se trouve en amont de la ligne 7, et une valeur négative dans le cas contraire. Selon une variante non représentée, la limite avant de la zone latérale d'angle mort est positionnée différemment, par exemple au niveau d'une ligne imaginaire passant par les deux rétroviseurs 30 extérieurs. Selon une autre variante non représentée, les capteurs radars utilisent une fréquence différente de 24 GHz, par exemple 79 GHz. Selon encore d'autres variantes non représentées, les deux capteurs radar sont disposés différemment, par exemple au niveau de la 35 ligne des rétroviseurs extérieurs ; ou bien encore le dispositif ne comporte qu'un seul capteur radar couvrant uniquement une des deux zones latérales d'angle mort (gauche ou droite). Le capteur vidéo 14 est disposé en zone centrale du pare-choc avant du véhicule 5, de préférence avec une hauteur au sol d'environ 60 5 cm. Ce dernier est constitué d'une caméra vidéo orientée suivant l'axe longitudinal du véhicule 5 et dont le champ de détection s'étend vers l'avant selon une ouverture angulaire i3 comprise entre 30 et 60° (figure 2). Sa portée est comprise de préférence entre 40 et 100 mètres, de 10 sorte qu'il puisse détecter la présence d'obstacles suffisamment tôt. Le capteur vidéo 14 n'est pas nécessairement spécifique au dispositif anti angles-morts 10 mais peut constituer également l'un des éléments d'un dispositif complémentaire tel que par exemple un système de freinage automatique dont l'objectif est d'éviter une collision avec un 15 obstacle situé à l'avant du véhicule. Une telle mutualisation du capteur vidéo permet ainsi de ne pas alourdir le coût du dispositif 10 par rapport aux dispositifs anti angles-morts existants. Selon une variante non représentée, le capteur vidéo est positionné différemment, par exemple en partie centrale supérieure du 20 pare-brise. Le capteur vidéo 14 est couplé au module de traitement d'images 15 qui détecte en fonction des signaux vidéo qu'il reçoit, si un obstacle mobile 6 pénètre dans la zone de couverture de ce capteur. Dans l'affirmative, ce module de traitement d'image 15 est notamment apte à 25 déterminer : - la vitesse relative Vr ainsi que l'accélération relative tVr du véhicule considéré 5 par rapport à l'obstacle mobile 6 ; - l'angle entre la direction de déplacement de cet obstacle mobile 6 et celle du véhicule 5 ; ainsi que 30 - les dimensions (largeur I, hauteur h et longueur L pour peu que les deux véhicules présentent un décalage latéral ce qui est le cas par exemple lors d'une manoeuvre de dépassement au cours de laquelle ceux-ci roulent sur des voies adjacentes).
Les données recueillies par les deux modules d'analyse 13 des signaux radars et de traitement d'images 15 sont acheminés vers l'unité de commande 16 à laquelle ces deux modules 13, 15 sont reliés. Celle-ci comporte un calculateur 21 et un module de stockage 22 5 qui comprend de la mémoire non volatile de type EEPROM ou FLASH et de la mémoire vive. La mémoire non volatile stocke un processus de détection d'obstacles mobiles dans l'angle mort d'un véhicule automobile, qui est mis en oeuvre dans cette unité 16 et dont l'organigramme est représenté 10 sur la figure 4. Selon un mode préféré de réalisation, l'ensemble des informations contenues dans cette mémoire non volatile peut être mis à jour par des moyens de communication ou des moyens de lecture d'un support de données. 15 L'unité de commande 16 est relié au module d'avertissement 17 auquel elle est apte à transmettre l'ordre d'émettre un signal d'alerte à l'attention du conducteur. De préférence, le module d'avertissement 17 comporte deux témoins lumineux situés sur ou à proximité de chacun des deux 20 rétroviseurs extérieurs. Le signal d'alerte consiste alors en l'allumage du témoin lumineux situé du côté correspondant à celui où se trouve l'obstacle mobile 6 détecté. Selon une variante non représentée, le module d'avertissement peut comporter une sirène apte à émettre un signal d'alerte sonore 25 et/ou un dispositif apte à faire vibrer le volant. On va maintenant décrire en détails et à l'appui de l'organigramme de la figure 4, les différentes étapes de ce procédé. Celui-ci est initié à l'étape 100 au cours de laquelle le module de traitement d'images 15 identifie sur les images transmises en continu 30 par le capteur vidéo 14, un obstacle mobile 6 situé en amont à du véhicule considéré et sur une voie adjacente 1 à celle 2 occupée par ce dernier. Cet obstacle mobile 6 se déplace dans le même sens de circulation et à une vitesse inférieure de celle du véhicule considéré 5 (i.e. : la vitesse relative Vr du véhicule considéré 5 par rapport à celle de l'obstacle mobile 6 est positive). La figure 1 illustre un exemple d'une telle situation dans laquelle l'obstacle mobile 6 est un véhicule de grande longueur (en l'espèce, un 5 semi-remorque). Lorsqu'un tel véhicule est identifié, le procédé se poursuit par l'étape 200 dans laquelle le processus vérifie si le module d'analyse des signaux radar 13 a détecté l'entrée de l'extrémité arrière 6B du véhicule mobile 6 dans la zone de couverture de l'un ou l'autre des capteurs 10 radars 11, 12. Dans la négative, le processus répète l'étape 200 après un intervalle de temps AT1 compris entre 100 et 500 ms et de préférence égal à 200 ms. Dans l'affirmative, le processus se poursuit par l'étape 300 au 15 cours de laquelle le calculateur 22 détermine le décalage longitudinal D entre l'extrémité avant 6A de l'obstacle mobile 6 ayant pénétré dans l'une des zones de couverture radar et l'extrémité avant 7 de la zone latérale d'angle mort correspondante (figures 2 et 3). Pour ce faire, l'unité de commande 16 rajoute la longueur L de 20 l'obstacle mobile 6 transmise par le module de traitement d'images 15 à la valeur du décalage longitudinal d (entre l'extrémité arrière 6B du véhicule mobile 6 et l'extrémité avant 7 de la zone latérale d'angle mort correspondante) communiquée par le module d'analyse des signaux radar 13. 25 Le processus vérifie ensuite à l'étape suivante 400 si la valeur du décalage D précédemment calculé est supérieure à zéro, autrement dit si l'extrémité avant 6A de l'obstacle mobile 6 est encore située en amont de l'extrémité avant 7 de la zone latérale d'angle mort correspondante. Dans l'affirmative, cela signifie que le conducteur du véhicule 5 30 visualise encore une portion de l'obstacle mobile 6 dans son champ de vision direct (s'étendant sur 180° vers l'avant), de sorte que l'émission d'un signal d'alerte n'est pas nécessaire. Le processus retourne alors à l'étape 400 après un intervalle de temps AT2 compris entre 100 et 500 ms et de préférence égal à 200 ms.
Dans la négative, le processus se poursuit par l'étape 500 au cours de laquelle le calculateur 22 vérifie si la vitesse relative Vr du véhicule considéré 5 par rapport à l'obstacle mobile 6 est inférieure ou égale à une valeur seuil Vs comprise entre 5 et 15 km/h et égale de préférence à 10 km/h. Si cette condition n'est pas vérifiée, l'unité de commande 16 considère que le différentiel de vitesse avec l'obstacle mobile 6 en passe d'être doublé est suffisamment important pour que le risque de collision causé par le phénomène de l'angle-mort soit considéré comme négligeable. Aucun ordre d'avertissement à l'attention du conducteur du véhicule 5 n'est donc émis dans ce cas de figure (étape 600). Dans le cas contraire, l'unité de commande 16 transmet au module d'avertissement 17, l'ordre d'émettre un signal d'alerte à l'attention du conducteur de ce véhicule (étape 700).
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif ne comporte qu'un seul capteur vidéo associé à un module de traitement d'images. Dans ce cas de figure, l'étape de contrôle de l'entrée de l'extrémité arrière 6B de l'obstacle mobile 6 dans la zone de couverture 20 d'un capteur radar exposée précédemment n'est bien entendu pas mise en oeuvre ; tandis que l'étape de détermination du décalage longitudinal D entre l'extrémité avant 6A de l'obstacle mobile 6 et l'extrémité avant 7 de la zone latérale d'angle mort du véhicule est réalisée différemment. Plus précisément, dans un premier temps correspondant à la 25 période pendant laquelle l'extrémité arrière 6B de l'obstacle mobile 6 est dans la zone de couverture du capteur vidéo 14, le décalage longitudinal D est directement déterminé par le module de traitement d'images (15). Dans un second temps, ce décalage longitudinal D est estimé à 30 partir de la dernière valeur transmise par le module de traitement d'images (15) de la vitesse relative (Vr) du véhicule (5) par rapport à l'obstacle mobile (6), en supposant que cette dernière demeure constante après la sortie de l'extrémité arrière 6B de l'obstacle mobile de la zone de couverture du capteur vidéo 14. Ce mode de réalisation alternatif, bien que plus simple à mettre en oeuvre, n'est cependant pas le mode privilégié du fait d'une moindre précision de calcul. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais elle englobe toute variante d'exécution.