FR3080590A1 - Procede et systeme de detection d’obstacle dans l’environnement d’un vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à un procédé de détection d'obstacle dans l'environnement d'un véhicule automobile, le procédé comportant les étapes de : - générer une première image de l'environnement du véhicule au moyen d'une ou plusieurs caméras équipant le véhicule, l'environnement du véhicule représenté sur la première image étant découpé en une pluralité de zones de détection ; - générer une deuxième image de l'environnement du véhicule au moyen d'un deuxième type de capteurs, la deuxième image comportant des zones de détection identiques en nombre et en taille que sur la première image ; - superposer la première et la deuxième image ; - afficher sur un écran une information de détection si un obstacle apparait dans une même zone de la première image et de la deuxième image.
Description
L’invention se rapporte au domaine de la détection d’obstacles à proximité d’un véhicule automobile.
Afin de rendre plus sûre et confortable la conduite des véhicules automobiles, des solutions ont été développées pour détecter la présence d'obstacles mobiles ou fixes, en particulier dans les zones peu visibles pour le conducteur, telles que dans l'angle mort des rétroviseurs latéraux des voitures.
Les véhicules automobiles sont aujourd’hui couramment équipés de systèmes de détection d’obstacle permettant d’avertir le conducteur de la présence d’un obstacle dans l’environnement du véhicule. Ces systèmes mettent généralement en oeuvre une ou plusieurs caméras et une pluralité de capteurs tels par exemple des capteurs à ultrasons, des capteurs radar, etc.
On connaît notamment des véhicules comportant un système de détection d’obstacle combinant un dispositif de détection utilisant des capteurs à ultrasons et des caméras permettant d’afficher sur un écran, à l’attention du conducteur, une vue panoramique d’une ou plusieurs zones constituant l’environnement du véhicule. Dans un tel système, la détection d’un obstacle est réalisée par les capteurs à ultrasons qui sont disposés de manière à couvrir l’environnement du véhicule. Lorsqu’un obstacle est détecté par les capteurs à ultrasons, le système de détection détermine dans quelle zone de l’environnement du véhicule cet obstacle se trouve, et sélectionne ensuite la caméra couvrant cette zone pour afficher la vue correspondante sur l’écran.
Un tel système de détection présente cependant l’inconvénient d’utiliser une seule source pour la détection d’obstacle, à savoir les capteurs à ultrasons, ce qui pose des problèmes de fiabilité de la détection.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de l’état de la technique, et plus particulièrement ceux ci-dessus exposés, en proposant un procédé et un système de détection d’obstacle qui procurent une fiabilité de la détection améliorée.
À cet effet, l’invention concerne un procédé de détection d’obstacle dans l’environnement d’un véhicule automobile, le procédé comportant les étapes de :
- générer une première image de l’environnement du véhicule au moyen d’une ou plusieurs caméras équipant le véhicule, l’environnement du véhicule représenté sur la première image étant découpé en une pluralité de zones de détection ;
- générer une deuxième image de l’environnement du véhicule au moyen d’un deuxième type de capteurs, la deuxième image comportant des zones de détection identiques en nombre et en taille que sur la première image ;
- superposer la première et la deuxième image ;
- afficher sur un écran une information de détection si un obstacle apparaît dans une même zone de la première image et de la deuxième image.
Ainsi, en fusionnant les images de l’environnement d’un véhicule générées par deux groupes de capteurs différents (des caméras d’une part, et un deuxième type de capteurs d’autre part), le procédé objet de l’invention permet de vérifier simplement et rapidement que la détection d’un obstacle est réalisée par les deux groupes de capteurs. On améliore ainsi la robustesse de la détection d’obstacle Ce résultat est rendu possible car l’invention permet de confronter les données issues de deux sources différentes (c’est-à-dire provenant de capteurs de types différents), ces données étant récupérées selon un standard identique, à savoir une image dans un repère cartésien identique pour les deux sources (caméra d’une part, et capteurs d’un deuxième type d’autre part).
Dans une réalisation, les capteurs permettant générer la deuxième image sont des capteurs à ultrasons.
Dans une réalisation, les capteurs permettant de générer la deuxième image sont des capteurs radar ou des capteurs lidar.
Dans une réalisation, le procédé comporte les étapes suivantes :
- lors de la génération de la première image et de la deuxième image, chaque zone de détection de la première image et de la deuxième image est affectée d’un indice de confiance de la détection,
- lors de la superposition de la première et de la deuxième image, un indice global de confiance est calculé pour chaque zone de détection à partir des indices de confiance correspondants des première et deuxième images ;
- de sorte que l’étape d’afficher sur un écran une information de détection si un obstacle apparaît dans une même zone de la première image et de la deuxième image est réalisée si l’indice de confiance global calculé pour cette zone est supérieur à une valeur de seuil prédéterminée.
Dans une réalisation, le procédé comporte une étape de vérification de la cohérence des images générées à partir des caméras et des capteurs.
L’invention concerne également un système de détection d’obstacle prévu pour la mise en oeuvre du procédé définit ci-dessus, le système comportant :
- un premier module de traitement, apte à convertir les données fournies par les caméras en un premier signal vidéo ;
- un deuxième module de traitement, apte à convertir les données fournies par la pluralité de capteurs en un deuxième signal vidéo ;
- un module de fusion vidéo, apte à fusionner les premier et deuxième signaux vidéo.
L’invention concerne également un véhicule automobile mettant en oeuvre un procédé de détection d’obstacle tel que défini plus haut, ou comportant un système de détection d’obstacle tel que défini ci-dessus.
Dans une réalisation, le véhicule automobile est partiellement ou totalement autonome.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente un véhicule automobile équipé d’un système de détection d’obstacle conforme à l’invention ;
- la figure 2 représente un schéma du véhicule de la figure montrant un exemple de découpage de l’environnement du véhicule en une pluralité de zones de détection ;
- la figure 3 est un schéma illustrant un exemple de mise en oeuvre du procédé conforme à l’invention ;
- la figure 4 montre un exemple d’architecture d’un dispositif conforme à l’invention.
Les figures 1 et 2 représentent un véhicule 1 automobile, le véhicule 1 comportant un système de détection d’obstacle 2 conforme à l’invention. Le système de détection d’obstacle 2 comporte une pluralité de capteurs à ultrasons 10a-20b, dans l’exemple douze capteurs à ultrasons, soit six capteurs à ultrasons avant 10a-14b (trois capteurs à ultrasons avant gauche 10a, 12a, 14a et trois capteurs à ultrasons avant droit 10b, 12b, 14b), et six capteurs à ultrasons arrière 16a-20b (trois capteurs à ultrasons arrière gauche 16a, 18a, 20a et trois capteurs à ultrasons arrière droit 16b, 18b, 20b). Le système de détection d’obstacle 2 comporte en outre une pluralité de caméras, dans l’exemple quatre caméras numériques ; soit une caméra avant 22, une caméra arrière 24, une caméra latérale gauche 26 et une caméral latérale droite 28. Dans l’exemple, les caméras avant et arrière 22, 24 sont logées respectivement dans les pare-chocs avant et arrière, les caméras latérales 26, 28 étant logées dans les rétroviseurs extérieurs.
La figure 2 est un schéma montrant le principe de découpage de l’environnement du véhicule en zones de détection. Dans l’exemple, on a représenté un découpage comportant :
- vingt zones de détection avant, soit dix zones de détection avant gauche 100a-124a et dix zones de détection avant droit 100b-124b ;
- seize zones de détection arrière, soit huit zones de détection arrière gauche 170a-192a et huit zones de détection arrière droit 170b-192b ;
- seize zones de détection latérales, soit huit zones de détection latérales gauches 120a-161a et huit zones de détection latérales droites 120b161b.
Conformément à l’invention, ce découpage de l’environnement du véhicule est identique pour tous les capteurs mis en oeuvre par le système de détection d’obstacle 2. Ainsi, un obstacle se situant dans une zone de détection donnée sera détecté comme étant dans cette zone particulière quel que soit le capteur à l’origine de cette détection (caméra ou capteurs à ultrasons ou autre capteur le cas échéant.)
Le système de détection d’obstacle 2 conforme à l’invention est représenté à la figure 3. Le système de détection comporte un module de traitement ultrasons 30 et un module de traitement vidéo 32.
Le module de traitement ultrasons 30 reçoit les données provenant de l’ensemble des capteurs à ultrasons 10a-20b. Ces données sont traitées par le module de traitement ultrasons qui fournit en sortie une image de l’environnement du véhicule 1 tel que vu par l’ensemble des capteurs à ultrasons 10a-20b. En cas de détection d’un obstacle par un ou plusieurs des capteurs à ultrasons 10a-20b, l’image fournie par le module de traitement ultrasons 30 intègre une information relative à la présence d’un obstacle et à la zone de détection dans laquelle se trouve l’obstacle. L’image est fournie à un module de fusion vidéo 34 par l’intermédiaire d’une liaison 300, dans l’exemple une liaison multiplexée.
Le module de traitement vidéo 32 reçoit les données provenant de l’ensemble des caméras 22-28. Ces données sont traitées par le module de traitement vidéo 32, notamment au moyen d’algorithmes de reconnaissance de forme et/ou de mouvement, qui fournit en sortie une image de l’environnement du véhicule 1 tel que vu par l’ensemble des caméras 22-28. En cas de détection d’un obstacle par une ou plusieurs des caméras 22-28, l’image fournie par le module de traitement vidéo 32 intègre une information relative à la présence d’un obstacle et à la zone de détection dans laquelle se trouve l’obstacle. L’image est fournie au module de fusion vidéo 34 par l’intermédiaire d’une liaison 320, dans l’exemple une liaison multiplexée.
Le module de fusion vidéo 34 réalise la superposition des images de l’environnement du véhicule 1 transmises respectivement par le module de traitement ultrasons 30 et par le module de traitement vidéo 32. La superposition de ces images, de mêmes dimensions et comportant un découpage identique de l’environnement du véhicule en zones de détection, permet de vérifier si la détection d’un obstacle dans une zone de détection est réalisée à la fois par les caméras 22-28 et par les capteurs à ultrasons 10a-20b. Ainsi, le système de détection d’obstacle 2 conforme à l’invention permet d’améliorer la robustesse de la détection, notamment en n’émettant un signal de présence d’obstacle que si la détection est réalisée par les deux types de capteurs présents à bord du véhicule, caméras et capteurs à ultrasons, dans un même repère cartésien.
On décrit ci-après la mise en oeuvre du procédé conforme à l’invention en relation avec la figure 4, qui peut être mis en oeuvre par exemple par le système de détection d’obstacle 2 de la figure 3.
Le procédé conforme à l’invention récupère les données fournies par des capteurs de type caméras (étape 40) et les données fournies par un deuxième type de capteurs (étape 42). Dans l’exemple des figures, il s’agit des capteurs à ultrasons 10a-20b, mais il peut s’agir alternativement ou en complément d’un autre type de capteurs, par exemple des capteurs de type radar, lidar, etc. Les données fournies par les caméras sont converties en un premier signal vidéo (étape 44), et les données fournies par le deuxième type de capteurs sont converties en un deuxième signal vidéo (étape 46). Les deux signaux vidéo sont fusionnés (étape 48). Une décision d’émettre un signal de détection d’obstacle est prise en fonction des images obtenues (étape 50). Des informations complémentaires (telles que la vitesse du véhicule, l’angle du volant, la vitesse de lacet, etc.) peuvent être intégrées dans le signal vidéo fusionné (étape 52). Par ailleurs, le procédé comporte avantageusement une étape 54 de création d’un signal de contrôle, à partir des premier et deuxième signaux vidéo et d’informations complémentaires (par exemple les modèles physiques des capteurs). Ce signal de contrôle permet notamment de rendre compte du bon fonctionnement des capteurs, et d’inhiber la prise de décision de l’étape 50 en cas de mauvais fonctionnement d’un ou plusieurs capteurs
Dans un exemple de réalisation, le signal de contrôle peut être une alerte en fonction d’un certain niveau de corrélation d’image entre la sortie d’un capteur et son évolution dans le temps par rapport à son modèle. Par exemple, dans une trajectoire rectiligne longitudinale uniforme du véhicule (à vitesse constante), selon les informations reçues du capteur, le système peut anticiper la présence de l’obstacle à la prochaine mesure dans un premier périmètre avec 10 un certain taux de certitude (par exemple, 99%) et dans un deuxième périmètre, plus étendu que le premier, avec un taux moindre (par exmple95%). En effectuant cette estimation à la fois pour les deux types de capteurs (caméra et deuxième type de capteurs), le signal de contrôle est représentatif d’un indice de confiance.
Claims (8)
1. Procédé de détection d’obstacle dans l’environnement d’un véhicule automobile, le procédé comportant les étapes de :
- générer une première image de l’environnement du véhicule au moyen d’une ou plusieurs caméras équipant le véhicule, l’environnement du véhicule représenté sur la première image étant découpé en une pluralité de zones de détection ;
- générer une deuxième image de l’environnement du véhicule au moyen d’un deuxième type de capteurs, la deuxième image comportant des zones de détection identiques en nombre et en taille que sur la première image ;
- superposer la première et la deuxième image ;
- afficher sur un écran une information de détection si un obstacle apparaît dans une même zone de la première image et de la deuxième image.
2. Procédé de détection d’obstacle selon la revendication précédente, dans lequel les capteurs permettant générer la deuxième image sont des capteurs à ultrasons.
3. Procédé de détection d’obstacle selon la revendication 1, dans lequel les capteurs permettant de générer la deuxième image sont des capteurs radar ou des capteurs lidar.
4. Procédé de détection d’obstacle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel,
- lors de la génération de la première image et de la deuxième image, chaque zone de détection de la première image et de la deuxième image est affectée d’un indice de confiance de la détection,
- lors de la superposition de la première et de la deuxième image, un indice global de confiance est calculé pour chaque zone de détection à partir des indices de confiance correspondants des première et deuxième images ;
et dans lequel l’étape d’afficher sur un écran une information de détection si un obstacle apparaît dans une même zone de la première image et de la deuxième image est réalisée si l’indice de confiance global calculé pour cette zone est supérieur à une valeur de seuil prédéterminée.
5. Procédé de détection d’obstacle selon l’une des revendications précédentes, comportant une étape de vérification de la cohérence des images générées à partir des caméras et des capteurs.
6. Système de détection d’obstacle pour la mise en oeuvre du
5 procédé conforme à l’une des revendications précédentes, et comportant :
- un premier module de traitement, apte à convertir les données fournies par les caméras en un premier signal vidéo ;
- un deuxième module de traitement, apte à convertir les données fournies par la pluralité de capteurs en un deuxième signal vidéo ;
10 - un module de fusion vidéo, apte à fusionner les premier et deuxième signaux vidéo.
7. Véhicule (1) automobile mettant en oeuvre un procédé de détection d’obstacle selon l’une des revendications 1 à 4 ou comportant un système de détection d’obstacle conforme à la revendication précédente.
15
8. Véhicule (1) automobile selon la revendication précédente, le véhicule (1) étant partiellement ou totalement autonome.
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Legal Events
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