FR3041917A1 - Procede adaptatif d’assistance a la reprise en main d’un vehicule automobile au terme d’une phase de conduite automatisee. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé adaptatif d'assistance à la reprise en main d'un véhicule automobile au terme d'une phase de conduite automatisée, caractérisé en ce qu'il comprend successivement les étapes de détection de la non compatibilité du contexte environnemental de conduite actuel avec la poursuite d'une phase de conduite automatisée dudit véhicule au-delà d'un délai maximal de transition (100) ; d'évaluation du niveau d'attention à la conduite du conducteur (200) ; de sélection, parmi plusieurs types d'avertissements prédéterminés pouvant être émis à l'attention dudit conducteur pour l'alerter de la fin prochaine de ladite phase de conduite automatisée et de la nécessité de reprendre en mains ledit véhicule, du type avertissement le plus adapté en fonction dudit niveau d'attention évalué (400) ; et d'émission dudit type d'avertissement sélectionné (600).
Description
PROCEDE ADAPTATIF D'ASSISTANCE A LA REPRISE EN MAIN D'UN VEHICULE AUTOMOBILE AU TERME D'UNE PHASE DE CONDUITE AUTOMATISEE.
Domaine de l'invention
La présente invention concerne le domaine des systèmes d'assistance à la conduite pour véhicules automobiles.
Arrière-plan de l'invention
Les systèmes d'assistance à la conduite sont désormais largement répandus dans les véhicules automobiles récents et connaissent un développement rapide.
On connaît ainsi depuis un certain nombre d'années les régulateurs de vitesse adaptatifs, mieux connus sous l'acronyme anglais ACC (pour « Adaptive Cruise Control » ou « Autonomous Cruise Control »). Un tel mode d'assistance ajuste de manière automatique la vitesse afin de maintenir un intervalle de sécurité constant avec le véhicule précédant l'utilisateur à partir des informations recueillis sur ce véhicule (notamment la distance et la vitesse d'approche) à l'aide d'un ou plusieurs capteurs de type radar, lidar ou infrarouge.
Plus récemment, on a également vu apparaître des systèmes dynamiques anti-franchissement involontaire de ligne. Ces derniers, désignés généralement sous les acronymes ALKA (pour « Active Lane Keep Assist »), LKAS (pour « Lane Keep Assistance System), ALA (pour « Active Lane Assist) ou encore ALC (pour « Active Lane Control ») détectent les lignes de marquages au sol à l'aide de capteurs et/ou de caméras optiques, et interviennent dynamiquement sur le véhicule lorsque ce dernier s'écarte de sa voir de circulation. Dans un tel cas de figure, le système d'assistance à la conduite va alors corriger automatiquement de la direction du véhicule et/ou activer le freinage.
Dernièrement sont apparus des dispositifs d'assistance àla conduite aptes à gérer de manière entièrement autonome le déplacement longitudinal et transversal du véhicule.
Tel est notamment le cas des assistants de conduite en embouteillage (plus connus sous l'acronyme anglais TJC pour « Traffic Jam Chauffeur ») destinés à soulager le conducteur dans des situations de trafic dense ou de bouchon (vitesse inférieure à 50/70 km/h) sur des routes à chaussées séparées (autoroutes et voies rapides).
On peut également citer les assistants à la conduite sur autoroute communément désignés sous les acronymes HC (pour « Highway Chauffeur ») et aptes à délester entièrement le conducteur dans des situations de trafic fluide (vitesse proche de la limite réglementaire) sur des routes à chaussées séparées.
En cas de dégradation du contexte environnemental de conduite nécessitant un retour dans le mode de conduite manuel, ces dispositifs sont en outre capables de maintenir un guidage entièrement automatisé du véhicule sur un délai de transition d'au moins une dizaine de secondes ; de sorte que le conducteur n'est pas tenu de garder les yeux fixés sur la route et peut vaquer à d'autres occupations (passage de communications téléphoniques, visionnage d'un film via le système d'info-divertissement du véhicule, lancement d'un jeu vidéo sur un ordinateur ou une tablette tactile, lecture d'un livre ou d'un magazine, etc.).
Lorsque le contexte environnemental de conduite ne se prête plus à la poursuite de la conduite automatisée, le système émet un avertissement à l'attention du conducteur pour qu'il se prépare à reprendre en main le véhicule avant le terme de ce délai.
Toutefois, cet avertissement générique émis par le système de conduite automatisée n'est pas forcément adaptée aux circonstances.
De fait, ce dernier est généralement soit trop alertant ce qui stresse le conducteur inutilement, soit insuffisamment ce qui peut conduire à une reprise en mains trop tardive du véhicule.
Objet et résumé de l'invention
La présente invention vise donc à assister plus efficacement le conducteur à la reprise en mains du véhicule au terme d'une phase de conduite automatisée.
Elle propose à cet effet un procédé adaptatif d'assistance à la reprise en main d'un véhicule automobile au terme d'une phase de conduite automatisée, caractérisé en ce qu'il comprend successivement les étapes suivantes : - détection de la non compatibilité du contexte environnemental de conduite actuel avec la poursuite d'une phase de conduite automatisée dudit véhicule au-delà d'un délai maximal de transition (100) ; - évaluation du niveau d'attention à la conduite du conducteur (200) ; - sélection, parmi plusieurs types d'avertissements prédéterminés pouvant être émis à l'attention dudit conducteur pour l'alerter de la fin prochaine de ladite phase de conduite automatisée et de la nécessité de reprendre en mains ledit véhicule, du type avertissement le plus adapté en fonction dudit niveau d'attention évalué (400) ; et - émission dudit type d'avertissement sélectionné (600).
En tenant compte du niveau d'attention du conducteur au moment où le contexte de conduite devient incompatible avec la poursuite d'une phase de conduite automatisée, le procédé selon l'invention permet d'émettre un avertissement à l'attention de ce conducteur dont le degré d'alerte est parfaitement adapté aux circonstances de sorte à limiter les risques de sur-réaction ou de sous-réaction de ce dernier en réponse à cet avertissement.
Selon des caractéristiques préférées du procédé selon l'invention, prises seules ou en combinaison : - celui-ci comporte, préalablement à ladite étape d'émission, une étape de détermination, en fonction dudit niveau d'attention évalué, de la période de reprise en mains pendant laquelle le type d'avertissement sélectionné va être émis ; - ladite période de reprise en mains est comprise entre un seuil minimal prédéterminé et ledit délai maximal de transition ; - ledit seuil minimal prédéterminé est supérieur ou égal à 8 secondes ; - le procédé comporte, préalablement à ladite étape de sélection du type d'avertissement le plus adapté, une étape d'évaluation de la complexité d'appréhension du contexte environnemental de conduite par ledit conducteur, la sélection du type d'avertissement le plus adapté étant également fonction de cette complexité d'appréhension ; - la complexité d'appréhension du contexte environnemental de conduite par ledit conducteur est évaluée en fonction du niveau de fluidité du trafic routier ; - ladite période de reprise en mains est également fonction de ladite complexité d'appréhension ; - l'évaluation dudit niveau d'attention à la conduite du conducteur est fonction du type d'activité exercée par ce dernier et de sa durée ; - l'évaluation dudit niveau d'attention à la conduite du conducteur est également fonction de la fréquence des regards dirigés sur la route par ledit conducteur ; et/ou - lesdits types d'avertissements prédéterminés comprennent une composante visuelle associée à au moins une composante sonore ou haptique.
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 diagramme fonctionnel d'un système d'assistance à la reprise en mains par le conducteur d'un véhicule automobile ; et - la figure 2 est un organigramme du procédé selon l'invention d'assistance à la reprise en mains d'un véhicule automobile au terme d'une phase de conduite automatisée.
Description détaillée d'un mode préféré de réalisation
En référence à la figure 1, le système d'assistance à la reprise en mains par le conducteur d'un véhicule automobile 1 comporte un module d'analyse du contexte environnemental de conduite 10, un module de surveillance du conducteur 20, une unité de pilotage 30, ainsi qu'un module d'avertissement du conducteur 40.
Le module d'analyse 10 est chargé d'évaluer le contexte environnemental de conduite en fonction de plusieurs paramètres tels que le type de route empruntée, la limite de vitesse, son degré de sinuosité, etc...
Selon un mode de réalisation préféré, ce module 10 comprend une caméra de type CCD (pour « Capteurs à Couplage de Charges ») orientée vers l'avant du véhicule et délivrant des images permettant de déterminer le type de route empruntée (autoroute, voie rapide ou bien route secondaire) à partir de certains paramètres caractéristiques tels que la largeur de la voie, le marquage au sol (couleur, largeur et espacement des lignes) et la présence éventuelle d'une barrière ou d'un terre-plein central de séparation entre les deux sens de circulation. L'analyse des images fournies par cette caméra permet en outre d'établir le niveau de fluidité du trafic routier.
Le module 10 comporte également un détecteur de pluie doté d'un capteur de type optique ou capacitif intégré par exemple à la partie supérieure du pare-brise, ainsi qu'une cartographie du réseau routier fournissant un certains nombre d'informations sur les prochains tronçons rencontrés par le véhicule (type de route, nombre de voies, degré de sinuosité, limites de vitesse, etc...).
Grâce au croisement des données fournies par ces divers équipements, le module d'analyse 10 est ainsi capable de détecter toute dégradation du contexte environnemental de conduite empêchant la poursuite d'une phase conduite automatisée du véhicule et nécessitant donc un retour dans le mode de conduite manuel.
Une telle dégradation du contexte environnemental de conduite peut par exemple être causée par la survenance d'au moins l'un des événements suivants : sortie d'autoroute ou de voire rapide, perte simultanée par la caméra des deux lignes délimitant la voie sur laquelle circule le véhicule, survenance d'une forte averse, détection d'un obstacle sur la voie de circulation empruntée, sinuosité trop marquée de la route ou encore passage à une seule voie de circulation pour cause de travaux.
En fonction du ou des événements à l'origine de cette dégradation, le module 10 est également apte à déterminer le délai maximal de transition pendant lequel la phase de conduite automatisée pourra être poursuivie. En pratique, ce délai sera généralement compris entre 10 et 20 secondes.
Le module 10 est en outre chargé d'évaluer la complexité d'appréhension du contexte environnemental de conduite par le conducteur en fonction de plusieurs paramètres tels que la fluidité du trafic, le type de route empruntée, son degré de sinuosité, la limite de vitesse, etc...
Le module de surveillance du conducteur 20 est chargé d'évaluer le niveau d'attention à la conduite du conducteur en fonction de l'activité exercée par ce dernier et de sa durée.
Ces informations sont obtenues par traitement et croisement des données reçues via : - le dispositif d'info-divertissement du véhicule auquel le module 20 est relié et qui l'informe de la fonction actuellement activée sur ce dispositif ou sur un appareil électronique nomade de type Smartphone ou tablette tactile lui étant connecté (lecture d'une vidéo, conversation téléphonique, écoute de musique, etc..) ; et - un sous-module de traitement d'images apte à identifier les objets utilisés par le conducteur mais non connectés au dispositif d'info-divertissement (ordinateur portable, livre) ainsi que leur position par rapport à son visage (face à lui ou à contre son oreille) à partir des images reçues par une caméra orientée vers ce conducteur.
Selon des variantes de réalisation non représentées, l'évaluation du niveau d'attention à la conduite du conducteur sera également fonction d'autres paramètres tels que la fréquence des regards dirigés sur la route par ce conducteur.
Afin de préparer le conducteur à la reprise en mains du véhicule, le module 40 est apte à émettre plusieurs types d'avertissements plus ou moins alertants sur une période de reprise en mains plus ou moins longue.
Un avertissement de type peu alertant associerait par exemple : - une composante sonore consistant en l'émission, au début de la période de reprise en mains, d'un message vocal informant le conducteur de la fin imminente du mode de conduite automatique et lui demandant de se préparer à reprendre en mains le véhicule ; et - une composante visuelle consistant en l'affichage, dès le début de la période de reprise en mains, d'un témoin lumineux dont l'intensité augmente progressivement jusqu'à mi-période où il se met alors à clignoter pour devenir permanent en fin de période.
Un avertissement de type moyennement alertant associerait par exemple : - une composante sonore similaire à celle de l'avertissement de type peu alertant ; - une composante visuelle consistant en l'affichage d'un témoin lumineux dès le début de la période de reprise en mains dont l'intensité augmente progressivement jusqu'à mi-période où il se met alors changer de couleur (par exemple du orange au rouge) et à clignoter pour devenir permanent en fin de période ; et - une composante haptique consistant en l'activation ponctuelle à mi-période des moyens de vibrations du siège.
Un avertissement de type très alertant associerait par exemple : - des composantes sonore et visuelle similaires à celles de l'avertissement de type moyennement alertant ; et - une composante haptique consistant en l'activation ponctuelle en début de période et à mi-période des moyens de vibrations du siège. L'émission de ces divers types d'avertissements est assurée via les moyens d'interaction homme machine (IHM) de type visuel, sonore et haptique dont est équipé le véhicule,
Les moyens d'interaction visuels sont par exemple constitués par l'écran d'affichage tactile du dispositif d'info-divertissement intégré à la console centrale de la planche de bord, par celui du combiné d'instruments, par celui du dispositif d'affichage tête haute, et/ou par l'écran de l'équipement nomade (Smartphone, tablette, etc..) utilisé par le conducteur et connecté au dispositif d'info-divertissement du véhicule.
Les moyens d'interaction sonores sont formés classiquement par les hauts parleurs du système d'info-divertissement et/ou par une alarme système indépendante.
Les moyens d'interaction haptiques consistent avantageusement en une pluralité de vibreurs implantés dans le siège conducteur. L'unité de pilotage 30, constituée de préférence par le boîtier de servitude intelligent (BSI) du véhicule, est reliée au module 40 auquel elle est apte à transmettre l'ordre de générer tel ou tel type de sollicitation en fonction des circonstances.
Cette unité 30 comporte un calculateur 31 ainsi qu'un module de stockage 32 comprenant de la mémoire non volatile de type EEPROM ou FLASH et de la mémoire vive.
La mémoire non volatile stocke un processus adaptatif d'assistance à la reprise en mains d'un véhicule automobile au terme d'une phase de conduite automatisée dont l'organigramme est représenté sur la figure 2 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.
On va maintenant décrire à l'appui de l'organigramme de la figure 2, les différentes étapes de ce processus.
Celui-ci est initié lorsque le module d'analyse 10 détecte que contexte environnemental de conduite actuel n'est plus compatible avec la poursuite d'une phase de conduite automatisée du véhicule au-delà d'un délai maximal de transition (étape 100).
Cette détection entraîne instantanément une demande d'évaluation, via les modules 10 et 20, du niveau d'attention à la conduite du conducteur (étape 200) ainsi que de la complexité d'appréhension du contexte environnemental de conduite par ce conducteur (étape 300).
En fonction de ces deux paramètres, l'unité de pilotage 30 va alors sélectionner, parmi plusieurs types d'avertissements prédéterminés pouvant être émis à destination du conducteur pour l'alerter de la fin prochaine de la phase de conduite automatisée et de la nécessité de reprendre en mains le véhicule, le type d'avertissement le plus adapté (étape 400). L'unité 30 va également déterminer, en fonction de ces deux mêmes paramètres, la période de reprise en mains pendant laquelle le type d'avertissement sélectionné va être émis (étape 500), cette période de reprise en mains pouvant étant comprise entre un seuil minimal prédéterminé (de préférence supérieur ou égal à 8 secondes) et le délai maximal de transition.
Le choix du type d'alerte et celui de la période de reprise en mains sont de préférence effectués grâce à des tableaux de correspondance bidimensionnels (i.e. : à deux entrées) contenus dans le module de stockage 32.
En variante, ces derniers peuvent également être réalisés via des formules de calcul prédéfinies à deux variables. L'unité de pilotage 30 ordonne ensuite au module 40 d'émettre à destination du conducteur le type d'avertissement sélectionné durant la période de reprise en mains choisie (étape 600).
On va maintenant illustrer la mise en œuvre du processus selon l'invention qui vient d'être décrit, à l'aide de plusieurs exemples concrets reflétant des situations de conduite différentes.
Selon un premier exemple, le module d'analyse 10 détecte une dégradation du contexte environnemental de conduite empêchant la poursuite d'une phase conduite automatisée du véhicule au-delà d'un délai maximal de transition de 15 secondes, cette détection intervenant alors que le véhicule circule sur une portion d'autoroute dégagée et que le conducteur est en communication téléphonique depuis 10 minutes.
Les modules d'analyse de l'environnement du véhicule 10 et surveillance du conducteur 20 évalueront respectivement le contexte environnemental de conduite comme facile à appréhender et le niveau d'attention comme normal (le fait d'être en communication téléphonique laissant la possibilité de visualiser la route et d'avoir une bonne connaissance de ce contexte de conduite). L'unité de pilotage 30 commandera alors au module 40 d'émettre l'avertissement de type peu alertant sur une période de reprise en mains courte de 10 secondes.
Selon un deuxième exemple, semblable au précédant mais dans lequel le véhicule circule sur une portion de voie rapide encombrée à sinuosité marquée (i.e. : contexte environnemental de conduite évalué comme difficile à appréhender), l'unité de pilotage 30 commandera alors au module 40 d'émettre l'avertissement de type moyennement alertant sur une période de reprise en mains inchangée de 10 secondes jugée suffisante au vu du niveau d'attention du conducteur.
Selon un troisième exemple, le module d'analyse 10 détecte une dégradation du contexte environnemental de conduite empêchant la poursuite d'une phase conduite automatisée du véhicule au-delà d'un délai maximal de transition de 15 secondes, cette détection intervenant alors que le véhicule circule sur une portion d'autoroute dégagée et que le conducteur visionne un film depuis une vingtaine de minutes sur l'écran d'info-divertissement du véhicule.
Les modules d'analyse 10 et surveillance du conducteur 20 évalueront respectivement le contexte environnemental de conduite comme facile à appréhender et le niveau d'attention comme insuffisant (le visionnage d'un film pouvant être très prenant et empêcher le conducteur d'avoir conscience du contexte de conduite). L'unité de pilotage 30 commandera alors au module 40 d'émettre l'avertissement de type moyennement alertant sur une période de reprise en mains longue de 15 secondes correspondant au délai maximal de transistion.
Selon un quatrième exemple, semblable au précédant mais dans lequel le véhicule circule sur une portion de voie rapide encombrée à sinuosité marquée (i.e. : contexte environnemental de conduite évalué comme difficile à appréhender), l'unité de pilotage 30 commandera alors au module 40 d'émettre l'avertissement de type très alertant sur une période de reprise en mains inchangée de 15 secondes.
Selon des variantes non représentées de l'invention, la période de reprise pendant laquelle est émis l'avertissement est constante ou systématiquement égale au délai maximal de transistion.
Selon d'autres variantes non représentées, la sélection du type d'alerte le plus adapté et/ou celle de la période de reprise sont uniquement effectuées en fonction du niveau évalué d'attention à la conduite du conducteur sans tenir compte de la complexité d'appréhension du contexte environnemental de conduite par ce conducteur.
Selon encore d'autres variantes non représentées, le niveau d'attention à la conduite du conducteur peut également être évalué par des moyens différents. D'une manière générale, on rappelle que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais qu'elle englobe toute variante d'exécution à la portée de l'homme du métier.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Procédé adaptatif d'assistance à la reprise en main d'un véhicule automobile au terme d'une phase de conduite automatisée, caractérisé en ce qu'il comprend successivement les étapes suivantes : - détection de la non compatibilité du contexte environnemental de conduite actuel avec la poursuite d'une phase de conduite automatisée dudit véhicule au-delà d'un délai maximal de transition (100) ; - évaluation du niveau d'attention à la conduite du conducteur (200) ; - sélection, parmi plusieurs types d'avertissements prédéterminés pouvant être émis à l'attention dudit conducteur pour l'alerter de la fin prochaine de ladite phase de conduite automatisée et de la nécessité de reprendre en mains ledit véhicule, du type avertissement le plus adapté en fonction dudit niveau d'attention évalué (400) ; et - émission dudit type d'avertissement sélectionné (600).
- 2. Procédé adaptatif d'assistance à la reprise en main d'un véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, préalablement à ladite étape d'émission (600), une étape de détermination, en fonction dudit niveau d'attention évalué, de la période de reprise en mains pendant laquelle le type d'avertissement sélectionné va être émis (500).
- 3. Procédé adaptatif d'assistance à la reprise en main d'un véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite période de reprise en mains est comprise entre un seuil minimal prédéterminé et ledit délai maximal de transition.
- 4. Procédé adaptatif d'assistance à la reprise en main d'un véhicule automobile selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit seuil minimal prédéterminé est supérieur ou égal à 8 secondes.
- 5. Procédé adaptatif d'assistance à la reprise en main d'un véhicule automobile l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en qu'il comporte, préalablement à ladite étape de sélection du type d'avertissement le plus adapté (400), une étape d'évaluation de la complexité d'appréhension du contexte environnemental de conduite par ledit conducteur (300) ; et en ce que la sélection du type d'avertissement le plus adapté est également fonction de cette complexité d'appréhension.
- 6. Procédé adaptatif d'assistance à la reprise en main d'un véhicule automobile selon la revendication 5, caractérisé en ce que la complexité d'appréhension du contexte environnemental de conduite par ledit conducteur est évaluée en fonction du niveau de fluidité du trafic routier.
- 7. Procédé adaptatif d'assistance à la reprise en main d'un véhicule automobile selon les revendications 2 et 5, caractérisé en ce que ladite période de reprise en mains est également fonction de ladite complexité d'appréhension.
- 8. Procédé adaptatif d'assistance à la reprise en main d'un véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'évaluation dudit niveau d'attention à la conduite du conducteur est fonction du type d'activité exercée par ce dernier et de sa durée.
- 9. Procédé adaptatif d'assistance à la reprise en main d'un véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'évaluation dudit niveau d'attention à la conduite du conducteur est également fonction de la fréquence des regards dirigés sur la route par ledit conducteur.
- 10. Procédé adaptatif d'assistance à la reprise en main d'un véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits types d'avertissements prédéterminés comprennent une composante visuelle associée à au moins une composante sonore ou haptique.
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