FR3103613A1 - Procédé et dispositif de transmission de consignes pour véhicule - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un procédé et un dispositif de transmission de consignes pour un premier véhicule (11). A cet effet, des images sont reçues d’une caméra (103) associée à une unité bord de route (102). Le champ de vision de la caméra embrasse une partie d’un environnement routier comprenant une première voie de circulation (1001) avec le premier véhicule (11) et une voie d’insertion (1003) avec un deuxième véhicule (12) débouchant sur la première voie de circulation (1001). Des premières informations représentatives d’une trajectoire du premier véhicule et des deuxièmes informations représentatives d’une trajectoire du deuxième véhicule sont obtenues par l’UBR en analysant la séquence d’images. L’UBR (102) détermine et transmet des consignes au premier véhicule (11) pour permettre l’insertion du deuxième véhicule (12) sur la première voie de circulation sans danger. Figure pour l’abrégé : Figure 1

Description

Procédé et dispositif de transmission de consignes pour véhicule
L’invention concerne les procédés et dispositifs de transmission de consignes pour véhicule, notamment automobile. L’invention concerne également un procédé et un dispositif d’assistance d’un véhicule mis en œuvre par une unité bord de route, pour l’insertion d’un autre véhicule sur la voie de circulation.
Arrière-plan technologique
Avec le développement du réseau routier et l’augmentation du nombre de voies de circulation, la sécurité routière devient un sujet de préoccupation important. En effet, avec le nombre de véhicules qui augmente sur le réseau routier, les risque de collisions augmentent, notamment lors de l’insertion d’un véhicule sur une voie de circulation sur laquelle circulent d’autres véhicules.
Un objet de la présente invention est d’améliorer la sécurité de véhicules circulant dans un environnement routier.
Un autre objet de la présente invention est de faciliter l’insertion d’un véhicule sur une voie de circulation
Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de transmission de consignes pour véhicule, le procédé étant mis en œuvre par une unité bord de route, une caméra étant associée à l’unité bord de route, un champ de vision de la caméra comprenant une portion d’un environnement routier comprenant une première voie de circulation et une voie d’insertion débouchant sur la première voie de circulation, un premier véhicule circulant sur la première voie de circulation et un deuxième véhicule circulant sur la voie d’insertion, le procédé comprenant les étapes suivantes:
- réception d’une séquence d’images de la caméra;
- estimation de premières informations représentatives d’une trajectoire du premier véhicule et de deuxièmes informations représentatives d’une trajectoire du deuxième véhicule par analyse de la séquence d’images;
- détermination d’un ensemble de premières consignes comprenant au moins une consigne de vitesse pour le premier véhicule en fonction des premières et deuxièmes informations de manière à permettre l’insertion du deuxième véhicule sur la première voie de circulation;
- transmission de l’ensemble de premières consignes à l’intention du premier véhicule selon un mode de communication de type infrastructure vers véhicule, dit I2V.
Selon une variante, le procédé comprend en outre les étapes suivantes:
- détermination d’un ensemble de deuxièmes consignes comprenant au moins une consigne de vitesse pour le deuxième véhicule en fonction des premières et deuxièmes informations de manière à permettre l’insertion du deuxième véhicule sur la première voie de circulation;
- transmission de l’ensemble de deuxièmes consignes à l’intention du deuxième véhicule selon le mode de communication de type I2V.
Selon une autre variante, le procédé comprend en outre une étape d’estimation, par analyse de la séquence d’images, de troisièmes paramètres représentatifs d’une trajectoire d’un troisième véhicule circulant sur la première voie de circulation devant le premier véhicule, l’ensemble de premières consignes étant en outre fonction des troisièmes paramètres.
Selon une variante supplémentaire, le procédé comprend en outre une étape d’estimation, par analyse de la séquence d’images, de quatrièmes paramètres représentatifs d’une trajectoire d’au moins un quatrième véhicule circulant sur une deuxième voie de circulation adjacente à la première voie de circulation et située à gauche de la première voie de circulation selon une direction de circulation du premier véhicule, l’ensemble de premières consignes comprenant en outre une consigne de changement de voie du premier véhicule vers la deuxième voie déterminée en outre en fonction des quatrièmes informations.
Selon une autre variante, l’ensemble de premières consignes comprend en outre au moins une consigne représentative d’une accélération ou d’une décélération du premier véhicule.
Selon encore une variante, le procédé comprend en outre une étape de réception de paramètres représentatifs de position et de vitesse du premier véhicule et/ou du deuxième véhicule selon un mode de communication de type véhicule vers infrastructure, dit V2I, les paramètres étant utilisés dans l’estimation des premières informations et/ou deuxièmes informations.
Selon une variante additionnelle, lesdites premières informations et lesdites deuxièmes informations appartiennent chacune à un ensemble d’informations comprenant:
- des informations représentatives de positions en fonction du temps;
- des informations représentatives de vitesses en fonction du temps.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un dispositif de transmission de consignes pour véhicule, le dispositif comprenant une mémoire associée à un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention.
Selon une variante, le dispositif comprend en outre une caméra.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
Selon un quatrième aspect, l’invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description des modes de réalisation non limitatifs de l’invention ci-après, en référence aux figures 1 à 3 annexées, sur lesquelles:
illustre de façon schématique un environnement de communication, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention;
illustre schématiquement une unité bord de route de l’environnement de communication de la figure 1, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention;
illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé de transmission de consignes pour véhicule dans l’environnement de communication de la figure 1, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention.
Un procédé et un dispositif de transmission de consignes pour véhicule vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 3.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de l’invention, un procédé de transmission de consignes pour un premier véhicule comprend la réception d’une ou plusieurs séquences d’images acquises par une caméra. La caméra est avantageusement associée à une unité bord de route, dite UBR, c’est-à-dire comprise dans l’UBR ou reliée à l’UBR. Le champ de vision de la caméra embrasse une partie d’un environnement routier, lequel comprend une première voie de circulation (sur laquelle circule le premier véhicule) et une voie d’insertion (sur laquelle circule un deuxième véhicule) débouchant sur la première voie de circulation. Des premières informations représentatives d’une trajectoire du premier véhicule et des deuxièmes informations représentatives d’une trajectoire du deuxième véhicule sont obtenues par l’UBR en analysant la séquence d’images, par exemple en déterminant les positions successives du premier véhicule et du deuxième véhicule au cours du temps et ainsi leur vitesse respective. L’UBR détermine avantageusement un ensemble de premières consignes comprenant au moins une consigne de vitesse pour le premier véhicule, en fonction des premières et deuxièmes informations de manière à permettre l’insertion du deuxième véhicule sur la première voie de circulation sans danger. Cet ensemble de consigne est alors transmis au premier véhicule selon un mode de communication de type infrastructure vers véhicule, dit I2V (de l’anglais «Infrastructure-to-Vehicle»).
La détermination de consignes par traitement d’images de l’environnement routier permet de déterminer la vitesse de consigne du premier véhicule même si le deuxième véhicule n’est pas connecté à l’infrastructure réseau. Cette détermination se fait en temps réel sur la base d’images de l’environnement routier avec un niveau de confiance élevé, permettant ainsi d’éviter une collision entre le premier véhicule et le deuxième véhicule, même si ces deux véhicules ne communiquent pas ensemble.
illustre schématiquement un environnement routier 1 associé à un réseau de communication de type V2X (de l’anglais «Vehicle-to-everything» ou en français «Véhicule vers tout»), selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
La figure 1 illustre un premier véhicule 11 circulant sur une première voie de circulation 1001 dans une direction déterminée. Une voie d’insertion 1003 sur laquelle circule un deuxième véhicule 12 est arrangée de manière à déboucher sur la première voie de circulation 1001, devant le premier véhicule 11. Une telle voie d’insertion 1003 est prévue pour permettre aux véhicules l’empruntant, notamment le deuxième véhicule 12, d’accélérer pour arriver sur la première voie de circulation avec une vitesse suffisante pour ne pas perturber le trafic routier sur la première voie de circulation 1001.
Selon l’exemple particulier de la figure 1, un troisième véhicule 13 circule également sur la première voie de circulation 1001 devant le premier véhicule 11. Une deuxième voie de circulation 1002 adjacente à la première voie de circulation 1001 permet à un ou plusieurs quatrièmes véhicules 14, 15 de circuler dans la même direction que le premier véhicule 11 et le troisième véhicule 13, par exemple à une vitesse plus élevée que le premier véhicule 11 et le troisième véhicule 13 pour doubler ces derniers. Dans les pays où les véhicules circulent sur la droite de la chaussée, la deuxième voie de circulation 1002 est à gauche de la première voie de circulation si on se place dans la direction de circulation des véhicules 11, 13, 14 et 15.
Selon l’exemple de la figure 1, seuls le premier véhicule 12 et le troisième véhicule 13 sont chacun équipés d’un dispositif de communication pour transmettre et recevoir des données à destination d’un autre véhicule et/ou d’un serveur d’une infrastructure réseau. Chaque dispositif de communication peut être assimilé à un nœud d’un réseau, par exemple un réseau sans fil ad hoc.
Selon un autre exemple, seul le premier véhicule 12 est équipé d’un dispositif de communication.
Selon un autre exemple, plus de véhicules ou tous les véhicules 10 à 15 sont équipés d’un dispositif de communication.
Le premier véhicule 12 et le troisième véhicule 13 communiquent avantageusement en utilisant un système de communication dit V2X, par exemple basé sur les standards 3GPP LTE-V ou IEEE 802.11p de ITS G5. Dans un tel système de communication V2X, chaque véhicule embarque un nœud pour permettre une communication de véhicule à véhicule V2V (de l’anglais «vehicle-to-vehicle»), de véhicule à infrastructure V2I (de l’anglais «vehicle-to-infrastructure») et/ou de véhicule à piéton V2P (de l’anglais «vehicle-to-pedestrian»), les piétons étant équipés de dispositifs mobiles (par exemple un téléphone intelligent (de l’anglais «Smartphone»)) configurés pour communiquer avec les véhicules.
L’infrastructure du réseau comprend par exemple des dispositifs de communication 101, 102, chaque dispositif 101, 102 correspondant par exemple à une UBR («Unité Bord de Route»), chacune correspondant à un nœud du réseau, en plus des nœuds équipant les véhicules ou les piétons.
Selon un exemple particulier de réalisation, l’ensemble des nœuds (c’est-à-dire les dispositifs de communications associés aux véhicules 12 et 13 et les UBRs 101, 102) du réseau forme par exemple un réseau sans fil ad hoc (aussi appelé WANET (de l’anglais «Wireless Ad Hoc Network») ou MANET (de l’anglais «Mobile Ad Hoc Network»)), correspondant à un réseau sans fil décentralisé. Le réseau sans fil ad hoc correspond avantageusement à un réseau véhiculaire ad hoc (ou VANET, de l’anglais «Vehicular Ad hoc NETwork») ou à un réseau véhiculaire ad hoc intelligent (ou InVANET, de l’anglais «Intelligent Vehicular Ad hoc NETwork»), aussi appelé réseau «GeoNetworking». Dans un tel réseau, 2 véhicules ou plus embarquant chacun un nœud peuvent communiquer entre eux dans le cadre d’une communication véhicule à véhicule V2V (de l’anglais «vehicle-to-vehicle»); chaque véhicule peut communiquer avec l’infrastructure mise en place dans le cadre d’une communication véhicule à infrastructure V2I (de l’anglais «vehicle-to-infrastructure»); chaque véhicule peut communiquer avec un ou des piétons équipés de dispositifs mobiles (par exemple un téléphone intelligent (de l’anglais «Smartphone»)) dans le cadre d’une communication véhicule à piéton V2P (de l’anglais «vehicle-to-pedestrian»).
Les nœuds correspondants aux antennes (ou UBR) 101 et 102 sont avantageusement reliés à un ou plusieurs serveurs distants ou au «cloud» 100 (ou en français «nuage») via une connexion filaire et/ou sans fil. Les antennes ou UBR 101 et 102 peuvent ainsi faire office de relais entre le «cloud» 100 et chaque véhicule 12 et 13.
Une ou plusieurs caméras 103 sont associées à l’UBR 102. La caméra 103 est par exemple intégrée à l’UBR 102. Selon un autre exemple, la caméra 103 est reliée via une connexion filaire (par exemple une liaison de type Ethernet) ou une connexion sans fil (par exemple une liaison de type Wifi® ou Bluetooth®) à l’UBR 102 pour transmettre les images acquises par la caméra 103 à l’UBR 102.
La ou les caméras 103 sont positionnées de telle manière à avoir dans son ou leur champ de vision une partie de l’environnement routier, c’est-à-dire l’environnement routier sur une longueur déterminée, et comprenant la voie d’insertion 1003 (et le deuxième véhicule 12), la première voie de circulation 1001 (et le premier véhicule 11 et le troisième véhicule 13) et la deuxième voie de circulation 1002 (et les quatrièmes véhicules 14, 15).
La caméra 103 correspond avantageusement à une caméra vidéo embarqué d’un capteur photosensible. Selon une variante, la caméra 103 est associé à une caméra de profondeur permettant l’acquisition de données représentatives de profondeur, entre la caméra et les objets détectés.
Selon un exemple de réalisation particulier, la ou les caméras 103 sont arrangées sur une structure enjambant les première et deuxième voies de circulation 1001, 1002.
Le premier véhicule 12 correspond par exemple à un véhicule dit autonome, c’est-à-dire un véhicule dont la conduite est, au moins en partie, gérée par un ou plusieurs systèmes automatiques. Le niveau d’autonomie du premier véhicule 12 est par exemple compris entre 0 et 5 (0 pour un véhicule n’ayant aucune autonomie et dont la conduite est sous la supervision totale du conducteur et 5 pour un véhicule totalement autonome).
Les 5 niveaux d’autonomie de la classification de l’agence fédérale chargée de la sécurité routière sont:
- niveau 0: aucune automatisation, le conducteur du véhicule contrôle totalement les fonctions principales du véhicule (moteur, accélérateur, direction, freins);
- niveau 1: assistance au conducteur, l’automatisation est active pour certaines fonctions du véhicule, le conducteur gardant un contrôle global sur la conduite du véhicule; le régulateur de vitesse fait partie de ce niveau, comme d’autres aides telles que l’ABS (système antiblocage des roues) ou l’ESP (électro-stabilisateur programmé);
- niveau 2: automatisation de fonctions combinées, le contrôle d’au moins deux fonctions principales est combiné dans l’automatisation pour remplacer le conducteur dans certaines situations; par exemple, le régulateur de vitesse adaptatif combiné avec le centrage sur la voie permet à un véhicule d’être classé niveau 2, tout comme l’aide au stationnement (de l’anglais «Park assist») automatique;
- niveau 3: conduite autonome limitée, le conducteur peut céder le contrôle complet du véhicule au système automatisé qui sera alors en charge des fonctions critiques de sécurité; la conduite autonome ne peut cependant avoir lieu que dans certaines conditions environnementales et de trafic déterminées (uniquement sur autoroute par exemple);
- niveau 4: conduite autonome complète sous conditions, le véhicule est conçu pour assurer seul l’ensemble des fonctions critiques de sécurité sur un trajet complet; le conducteur fournit une destination ou des consignes de navigation mais n’est pas tenu de se rendre disponible pour reprendre le contrôle du véhicule;
- niveau 5: conduite complètement autonome sans l’aide de conducteur dans toutes les circonstances.
La classification de l’organisation internationale des constructeurs automobiles est semblable à celle listée ci-dessus, à la différence près qu’elle comporte 6 niveaux, le niveau 3 de la classification américaine étant divisé en 2 niveaux dans celle de l’organisation internationale des constructeurs automobiles.
Selon un exemple de réalisation particulier, le premier véhicule 11 est un véhicule de niveau 2 ou plus, le premier véhicule 11 étant au minimum équipé d’un régulateur de vitesse adaptatif.
Dans une première opération, une séquence d’images est reçue par l’UBR 102, la séquence d’images étant acquises par la caméra 103. Selon une variante de réalisation, l’UBR 102 est comprise comme étant un calculateur relié à une antenne 102 et localisé dans le «cloud» 100. La séquence d’images comprend un nombre déterminé d’images dépendant de la fréquence d’acquisition des images (par exemple 1, 2, 5, 10, 24 ou plus images par seconde) et de la durée de l’acquisition.
Dans une deuxième opération, l’UBR 102 détermine ou estime des premières informations représentatives de la trajectoire suivie par le premier véhicule 11 et des deuxièmes informations représentatives de la trajectoire suivie par le deuxième véhicule 12 en analysant la séquence d’images reçue. Cette estimation permet d’obtenir la trajectoire estimée que suivra le deuxième véhicule 12 le long de la voie d’insertion 1003 jusqu’à ce qu’il s’insère sur la première voie de circulation 1001, la trajectoire correspondant au parcours du deuxième véhicule 12 au cours du temps. Cette trajectoire est par exemple obtenue par extrapolation des données obtenues de la séquence d’images. Une telle estimation permet à l’UBR 102 de déterminer à quel instant le deuxième véhicule 12 arrivera sur la première voie de circulation sur la base des informations (données d’images) reçues à un instant déterminé. Les informations représentatives de trajectoire correspondent par exemple à des couples d’information position / temps (ou instant), c’est-à-dire l’instant temporel associé à une position. Selon une variante, les informations représentatives de trajectoire comprennent en complément la vitesse du premier véhicule 11 et du deuxième véhicule 12, respectivement.
Les images de la séquence sont traitées ou analysées en mettant en œuvre un ou plusieurs algorithmes de détection et reconnaissance d’objet, un même objet (c’est à dire un véhicule) étant caractérisé (par sa forme et/ou sa couleur par exemple) sur une première image de la séquence et suivi sur les images suivantes de la séquence pour déterminer ses positions successives et ainsi déterminer sa vitesse. Selon une variante, un algorithme de traitement d’image basé sur l’intelligence artificielle (apprentissage par machine (de l’anglais «machine learning») et/ou réseau de neurones) est mis en œuvre pour détecter et suivre chaque véhicule sur les images.
Selon une variante de réalisation optionnelle, les données issues de l’analyse d’image sont enrichies de données reçues des véhicules lorsque ces derniers sont connectés à l’infrastructure réseau dans un mode de communication V2I. Les données reçues des véhicules (par exemple la vitesse, la position en fonction du temps) permettent d’affiner ou de vérifier les résultats obtenus par traitement d’image.
L’obtention des trajectoires estimée (c’est-à-dire potentielle et théorique si les données/informations obtenues de l’analyse des images reçues et prises en considération pour cette estimation ne varient plus) que vont suivre le premier véhicule 11 et le deuxième véhicule 12 permet à l’UBR 102 de déterminer à quel instant et à quelle position le deuxième véhicule 12 arrivera sur la première voie de circulation 1001 et à quelle position le premier véhicule 11 sera sur cette première voie de circulation 1001 quand le deuxième véhicule 12 débouchera sur la première voie de circulation 1001.
Dans son expression la plus simple, l’information représentant la trajectoire du deuxième véhicule 12 comprend seulement l’instant auquel le deuxième véhicule 12 arrivera sur la première voie de circulation 1001 (en prenant par exemple une position par défaut correspondant à l’intersection entre la voie d’insertion 1003 et la première voie de circulation 1001). De la même manière, dans son expression la plus simple, l’information représentant la trajectoire du premier véhicule 11 comprend seulement la position du premier véhicule 11 sur la première voie de circulation à l’instant estimé auquel le deuxième véhicule 12 atteindra cette première voie de circulation 1001.
Selon une variante de réalisation, l’estimation de la trajectoire du premier véhicule 11 et de la trajectoire du deuxième véhicule 12 sont actualisées au fur et à mesure de la réception d’images de la caméra 103. Une telle variante permet d’affiner l’estimation des trajectoires suivies par les 2 véhicules pour déterminer au mieux où et quand le deuxième véhicule 12 arrivera sur la première voie de circulation et où le premier véhicule 11 sera quand le deuxième véhicule débouchera sur la première voie de circulation.
Les premières et deuxièmes informations sont avantageusement déterminées dans le référentiel associé à l’UBR 102, l’origine du repère associé à l’UBR 102 correspondant à la position géographique de l’UBR 102. Cette origine est avantageusement obtenue à partir d’un récepteur de positionnement par satellite, par exemple de type GPS (de l’anglais «Global Positioning System» ou en français «Système mondial de positionnement»). Selon une variante, cette origine est obtenue par une balise de système de positionnement cinématique en temps réel, dit RTK (de l’anglais «Real-Time Kinematic») équipant l’UBR 102 qui offre l’avantage d’obtenir une position plus précise que celle obtenue par GPS.
Dans une troisième opération, l’UBR 102 détermine un ensemble de premières consignes à partir des informations représentatives des trajectoires obtenues à la deuxième opération. Cet ensemble de consignes comprend au minimum une ou plusieurs consignes de vitesse, par exemple une consigne de vitesse moyenne que le premier véhicule doit suivre pendant une durée déterminée pour permettre l’insertion du deuxième véhicule 12 sur la première voie de circulation 1001.
Cette consigne de vitesse est par exemple déterminée de manière à laisser passer le deuxième véhicule 12 devant le premier véhicule 11, en garantissant une distance de sécurité entre les deux véhicules 11 et 12 suffisante lorsque le deuxième véhicule s’insèrera sur la première voie de circulation, cette distance étant avantageusement fonction de la vitesse de consigne. Selon cet exemple, la vitesse de consigne est par exemple inférieure à la vitesse courante du premier véhicule 11.
Selon un autre exemple, cette consigne de vitesse est déterminée de manière à ce que le deuxième véhicule 12 s’insère sur la première voie de circulation 1001 une fois que le premier véhicule a passé l’intersection entre la voie d’insertion 1003 et la première voie de circulation 1001, en garantissant une distance de sécurité entre les deux véhicules 11 et 12 suffisante lorsque le deuxième véhicule s’insèrera sur la première voie de circulation, cette distance étant avantageusement fonction de la vitesse estimée du deuxième véhicule 12 lorsqu’il s’insèrera sur la première voie de circulation 1001. Selon cet exemple, la vitesse de consigne est par exemple supérieure à la vitesse courante du premier véhicule 11, la détermination de la consigne de vitesse étant en outre fonction de la limite de vitesse appliquée sur la première voie de circulation 1001 (par exemple 90, 110 ou 130 km/h).
Selon une variante de réalisation, l’ensemble de premières consignes déterminé comprend en outre une ou plusieurs consignes d’accélération et/ou de décélération à suivre par le premier véhicule 11 pour par exemple arriver à une vitesse de consigne dans un temps déterminé.
Dans une quatrième opération, l’ensemble de premières consignes est transmis par l’UBR 102 à destination du premier véhicule 11, avantageusement selon un mode de communication de type I2V, par exemple par l’intermédiaire du «cloud» 100 et de l’UBR 101.
Lorsque le premier véhicule 11 est un véhicule non autonome (par exemple niveau 0), la ou les consignes sont rendues dans l’habitacle du premier véhicule 11. Par exemple, la ou les consignes sont affichées sur un écran pour informer le conducteur de la vitesse qu’il doit par exemple suivre pour laisser le deuxième véhicule 12 s’insérer sur la première voie de circulation sans danger. Si le conducteur ne suit pas cette consigne, une ou plusieurs alertes peuvent être émises (par exemple sonores) et la consigne de vitesse adaptée au chemin parcourue par le premier véhicule 11 sans avoir suivi la ou les consignes.
Lorsque le premier véhicule 11 est un véhicule autonome au moins en partie, par exemple le premier véhicule 11 est équipé d’un régulateur de vitesse adaptatif, dit ACC (de l’anglais «Adaptive Cruise Control») correspondant à un niveau d’autonomie au moins égal à 2 ou plus, la ou les consignes de vitesse sont transmises au système ACC comme commande(s) de vitesse, aucune intervention du conducteur n’étant requise. Selon une variante, la ou les consignes sont affichées sur un écran de l’habitacle pour informer le conducteur d’une potentielle variation de vitesse, avec par exemple une explication accompagnant cette variation de vitesse.
Selon un autre exemple de mise en œuvre particulier, la détermination de l’ensemble de premières consignes est en outre fonction de troisièmes informations représentatives de la trajectoire du troisième véhicule 13 circulant sur la première voie de circulation 1001 devant le premier véhicule 11. Ces troisièmes informations correspondent par exemple à la vitesse du troisième véhicule 13, par exemple la vitesse moyenne, durant son déplacement le long de la première voie de circulation 1001. Ces troisièmes informations sont avantageusement obtenues par analyse de la séquence d’images obtenues de la caméra 103. L’information de vitesse du troisième véhicule 13 (ou d’une distance séparant le premier véhicule 11 du troisième véhicule 13) est utilisée dans la détermination des premières consignes comme une contrainte à respecter par le premier véhicule 11, c’est-à-dire que la distance séparant les deux véhicules 11 et 13 doit rester supérieure à une distance seuil. Cette distance seuil correspond par exemple à la distance contrôlée par un système ACC équipant le premier véhicule 11, déterminée en fonction de la vitesse des deux véhicules 11 et 13.
Selon encore un autre exemple de réalisation particulier, l’UBR 102 estime des quatrièmes informations représentatives de trajectoires de chacun des quatrièmes véhicules 14, 15, à partir de la séquence d’images acquises par la caméra 103. Ces quatrièmes informations sont par exemple utilisées par l’UBR 102, avec les premières informations, pour déterminer si un changement de voie par le premier véhicule 11, de la première voie 1001 vers la deuxième voie 1002, est possible et envisageable pour laisser le deuxième véhicule 12 s’engager dans l’espace ainsi libérée par le premier véhicule 11 sur la première voie de circulation 1001. Si une telle option est jugée plus sure par l’UBR 102 que l’option de changement de vitesse en maintenant le premier véhicule 11 sur la première voie de circulation, alors l’UBR 102 transmet une consigne de changement de voie au premier véhicule, en complément de la consigne de changement de vitesse et/ou de consignes d’accélération si nécessaire. Cette consigne de changement de voie est transmise au premier véhicule 11 pour que ce dernier se décale sur la voie de gauche 1002 de manière à laisser passer le deuxième véhicule 12 sur la première voie de circulation 1001.
Selon une variante, le premier véhicule 11 vérifie la faisabilité d’appliquer la consigne de changement de voie reçue à partir de données reçues de capteurs (par exemple des radars) arrangés sur le premier véhicule 11. Si les données reçues des capteurs valident que le premier véhicule 11 peut s’insérer sans danger sur la deuxième voie de circulation 1002, alors la consigne de changement de voie est mise en œuvre par le premier véhicule 11. Dans le cas contraire, le premier véhicule 11 transmet à l’UBR 102 via le mode de communication V2I qu’il n’appliquera pas la consigne de changement de voie reçue. L’UBR 102 peut alors recalculer la ou les consignes du premier ensemble de consigne déterminé à la troisième étape pour transmettre un ensemble de premières consignes actualisé au premier véhicule 11 pour permettre l’insertion du deuxième véhicule 12.
Selon une autre variante de réalisation, l’UBR 102 détermine un ensemble de deuxièmes consignes à transmettre au deuxième véhicule 12 pour permettre l’insertion du deuxième véhicule 12 sur la première voie de circulation. Cet ensemble de deuxièmes consignes est déterminés à partir des premières et deuxièmes informations estimées à la deuxième opération, comme pour l’ensemble de premières consignes. Cet ensemble de deuxièmes consignes comprend par exemple une ou plusieurs consignes de vitesse, avec optionnellement une ou plusieurs consignes d’accélération ou de décélération. Cette variante de réalisation est possible seulement dans le cas où le deuxième véhicule 12 est un véhicule connecté à l’infrastructure réseau dans un mode de communication de type V2X.
illustre schématiquement un dispositif 2 configuré pour transmettre une ou plusieurs consignes pour une véhicule, par exemple le premier véhicule 11, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le dispositif 2 correspond par exemple à l’UBR 102 ou à un calculateur du «cloud» connecté à l’UBR 102.
Le dispositif 2 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites en regard de la figure 1 et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la figure 3. Des exemples d’un tel dispositif 2 comprennent, sans y être limités, un équipement électronique tel qu’un ordinateur, un serveur, un calculateur électronique, une unité bord de route. Les éléments du dispositif 2, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 2 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels. Selon différents modes de réalisation particuliers, le dispositif 2 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires, par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.
Le dispositif 2 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 20 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif 2. Le processeur 20 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 2 comprend en outre au moins une mémoire 21 correspondant par exemple une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la première mémoire 21.
Le dispositif 2 comprend en outre un périphérique 24 permettant au dispositif 2 de recevoir des données de la caméra 103. Ces données correspondent par exemple à des données d’images, par exemple des attributs de couleur associés à chaque pixel de chaque image. Selon une variante, le périphérique 24 permet de transmettre des commandes à la caméra 103, par exemple pour changer le point de vue de la caméra 103 ou certains paramètres de la caméra tels que la fréquence d’acquisition des images par exemple.
Selon une variante de réalisation, la caméra 103 est intégrée au dispositif 2.
Selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 comprend un bloc 22 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le «cloud», d’autres nœuds du réseau ad hoc. Les éléments d’interface du bloc 22 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes:
- interface radiofréquence RF, par exemple de type Bluetooth® ou Wi-Fi®, LTE (de l’anglais «Long-Term Evolution» ou en français «Evolution à long terme»), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé);
- interface USB (de l’anglais «Universal Serial Bus» ou «Bus Universel en Série» en français);
- interface HDMI (de l’anglais «High Definition Multimedia Interface», ou «Interface Multimedia Haute Definition» en français).
Des données sont par exemples chargées vers le dispositif 2 via l’interface du bloc 22 en utilisant un réseau Wi-Fi® tel que selon IEEE 802.11, un réseau ITS G5 basé sur IEEE 802.11p ou un réseau mobile tel qu’un réseau 4G (ou LTE Advanced selon 3GPP release 10 – version 10) ou 5G, notamment un réseau LTE-V2X.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le dispositif 2 comprend une interface de communication 23 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres unités bord de route ou d’autres dispositifs de calcul du «cloud» 100 via un canal de communication 230. L’interface de communication 23 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 230. L’interface de communication 23 correspond par exemple à un réseau filaire de type Ethernet.
Selon un mode de réalisation particulier supplémentaire, le dispositif 2 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage, un ou des haut-parleurs et/ou d’autres périphériques via respectivement des interfaces de sortie non représentées.
illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé de transmission de consignes pour véhicule, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le procédé est par exemple mis en œuvre par l’UBR 102 ou par le dispositif 2 de la figure 2.
Dans une première étape 31, une séquence d’images est reçue d’une caméra intégrée ou reliée à l’UBR. Le champ de vision (de l’anglais «field of view») de la caméra comprend une partie d’un environnement routier, lequel comprend une première voie de circulation (sur laquelle circule le premier véhicule) et une voie d’insertion (sur laquelle circule un deuxième véhicule) débouchant sur la première voie de circulation.
Dans une deuxième étape 32, des premières informations représentatives d’une trajectoire du premier véhicule et des deuxièmes informations représentatives d’une trajectoire du deuxième véhicule sont estimées par analyse de la séquence d’images reçues à la première étape.
Dans une troisième étape 33, un ensemble de premières consignes est déterminée en fonction des premières et deuxièmes informations de manière à permettre l’insertion du deuxième véhicule sur la première voie de circulation. Cet ensemble comprend avantageusement au moins une consigne de vitesse pour le premier véhicule.
Dans une quatrième étape 34, l’ensemble de premières consignes est transmis à l’intention ou à destination du premier véhicule selon un mode de communication de type infrastructure vers véhicule, dit I2V
Bien entendu, l’invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un procédé de contrôle du trafic routier dans un environnement routier et au dispositif configuré pour la mise en œuvre du procédé.
L’invention concerne également un système comprenant une UBR, un ou plusieurs caméras et un ou plusieurs véhicules connectés à l’UBR, par exemple un véhicule automobile ou plus généralement un véhicule à moteur terrestre.

Claims (10)

  1. Procédé de transmission de consignes pour véhicule, ledit procédé étant mis en œuvre par une unité bord de route (102), une caméra (103) étant associée à ladite unité bord de route (102), un champ de vision de ladite caméra (103) comprenant une portion d’un environnement routier comprenant une première voie de circulation (1001) et une voie d’insertion (1003) débouchant sur ladite première voie de circulation (1001), un premier véhicule (11) circulant sur ladite première voie de circulation (1001) et un deuxième véhicule (12) circulant sur ladite voie d’insertion (1003), ledit procédé comprenant les étapes suivantes:
    - réception (31) d’une séquence d’images de ladite caméra (103);
    - estimation (32) de premières informations représentatives d’une trajectoire dudit premier véhicule (11) et de deuxièmes informations représentatives d’une trajectoire dudit deuxième véhicule (12) par analyse de ladite séquence d’images;
    - détermination (33) d’un ensemble de premières consignes comprenant au moins une consigne de vitesse pour le premier véhicule (11) en fonction desdites premières et deuxièmes informations de manière à permettre l’insertion dudit deuxième véhicule (12) sur ladite première voie de circulation (1001);
    - transmission (34) dudit ensemble de premières consignes à l’intention dudit premier véhicule (11) selon un mode de communication de type infrastructure vers véhicule, dit I2V.
  2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre les étapes suivantes:
    - détermination d’un ensemble de deuxièmes consignes comprenant au moins une consigne de vitesse pour le deuxième véhicule (12) en fonction desdites premières et deuxièmes informations de manière à permettre l’insertion dudit deuxième véhicule (12) sur ladite première voie de circulation (1001);
    - transmission dudit ensemble de deuxièmes consignes à l’intention dudit deuxième véhicule (12) selon ledit mode de communication de type I2V.
  3. Procédé selon l’une des revendications 1 à 2, comprenant en outre une étape d’estimation, par analyse de ladite séquence d’images, de troisièmes paramètres représentatifs d’une trajectoire d’un troisième véhicule (13) circulant sur ladite première voie de circulation (1001) devant ledit premier véhicule (11), ledit ensemble de premières consignes étant en outre fonction desdits troisièmes paramètres.
  4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, comprenant en outre une étape d’estimation, par analyse de ladite séquence d’images, de quatrièmes paramètres représentatifs d’une trajectoire d’au moins un quatrième véhicule (14, 15) circulant sur une deuxième voie de circulation (1002) adjacente à ladite première voie de circulation (1001) et située à gauche de ladite première voie de circulation selon une direction de circulation dudit premier véhicule (11), ledit ensemble de premières consignes comprenant en outre une consigne de changement de voie dudit premier véhicule (11) vers ladite deuxième voie de circulation (1002) déterminée en outre en fonction desdites quatrièmes informations.
  5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, pour lequel ledit ensemble de premières consignes comprend en outre au moins une consigne représentative d’une accélération ou d’une décélération dudit premier véhicule (11).
  6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant en outre une étape de réception de paramètres représentatifs de position et de vitesse dudit premier véhicule (11) et/ou dudit deuxième véhicule (12) selon un mode de communication de type véhicule vers infrastructure, dit V2I, lesdits paramètres étant utilisés dans l’estimation des premières informations et/ou deuxièmes informations.
  7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, pour lequel lesdites premières informations et lesdites deuxièmes informations appartiennent chacune à un ensemble d’informations comprenant:
    - des informations représentatives de positions en fonction du temps;
    - des informations représentatives de vitesses en fonction du temps.
  8. Dispositif (2) comprenant une mémoire (21) associée à au moins un processeur (20) configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
  9. Dispositif (2) selon la revendication 8, comprenant en outre une caméra (103).
  10. Produit programme d’ordinateur comportant des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une des revendications 1 à 7, lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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