FR3104516A1

FR3104516A1 - Procédé et système pour gérer un déplacement latéral d’un véhicule automobile dans une voie de circulation d’une chaussée

Info

Publication number: FR3104516A1
Application number: FR1914301A
Authority: FR
Inventors: Oussama Bouzerouata
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2019-12-12
Filing date: 2019-12-12
Publication date: 2021-06-18

Abstract

L’invention porte sur un procédé de gestion, par un système informatique embarqué à bord d’un véhicule automobile, d’un déplacement latéral du véhicule dans une voie de circulation d’une chaussée qu’emprunte le véhicule, sur un système (100) mettant en œuvre un tel procédé ainsi que sur un véhicule automobile comprenant un tel système. Figure pour l’abrégé : 2

Description

Procédé et système pour gérer un déplacement latéral d’un véhicule automobile dans une voie de circulation d’une chaussée

Domaine technique de l’invention

La présente invention concerne le domaine des systèmes d’aide à la conduite pour véhicules automobiles, notamment les systèmes d’aide à la conduite qui fournissent des fonctionnalités de conduite autonome (e.g. aide au stationnement, aide au freinage d’urgence, aide au maintien dans la voie, pilotage automatique, etc.). L’invention porte en particulier sur un procédé de gestion, par un système informatique embarqué à bord d’un véhicule automobile, d’un déplacement latéral du véhicule dans une voie de circulation d’une chaussée qu’emprunte le véhicule. L’invention concerne également un système informatique mettant en œuvre un tel procédé. L’invention s’applique notamment aux véhicules de tourisme.

État de la technique antérieure

On sait que certains véhicules automobiles actuels sont équipés de systèmes d’aide à la conduite qui fournissent des fonctionnalités d’aide au maintien dans la voie, i.e. des fonctionnalités qui permettent de gérer le positionnement des véhicules au sein de voies de circulation. Pour ce faire, ces systèmes utilisent généralement des appareils de détection, comme des caméras, pour percevoir l’environnement de conduite (e.g. infrastructure routière, obstacles, etc.) en fonction duquel ils déterminent des trajectoires à suivre, trajectoires qui impliquent généralement la réalisation de déplacements latéraux sur une voie de circulation, comme illustré schématiquement sur la figure 1. Le plus souvent, ces déplacements latéraux sont réalisés de manière uniforme, c’est-à-dire que, pour une cible finale qui implique un déplacement latéral, illustré schématiquement sur la figure 1 par la flèche allant du point B au point C, les systèmes d’aide à la conduite connus déterminent ordinairement une pluralité de cibles intermédiaires, dont le nombre est fonction de la durée d’un intervalle d’échantillonnage préétabli (e.g. 0,02s), qui correspondent aux extrémités de segments dont les longueurs sont équivalentes, i.e. elles correspondent toutes à une portion identique du déplacement latéral. Or, cette manière de procéder pour gérer un déplacement latéral d’un véhicule sur une voie de circulation dans le contexte d’une fonctionnalité d’aide au maintien dans la voie fournie par un système d’aide à la conduite du véhicule engendre certains désavantages, notamment en matière de capacité de perception des occupants des véhicules de la réalisation de déplacements latéraux. En effet, en gérant les déplacements latéraux de manière uniforme, i.e. en les divisant en segments de déplacements successifs de longueurs uniformes, on induit inévitablement une monotonie dans le déplacement, qui nuit à la capacité des occupants des véhicules à percevoir aisément que des déplacements latéraux sont réalisés. Or, on sait que les fonctionnalités d’aide à la conduite des véhicules automobiles actuels restent encore largement tributaires de la surveillance des conducteurs, notamment parce ces fonctionnalités sont encore souvent configurées pour rendre la main aux conducteurs lorsque la complexité de situations de conduite empêche leur mise en œuvre. C’est en particulier vrai pour les fonctionnalités d’aide au maintien dans la voie et la surveillance de ces fonctionnalités par les conducteurs nécessite, à minima, que ces-derniers doivent être en mesure de percevoir aussi aisément que possible que des déplacements latéraux sont réalisés. Par conséquent, les systèmes d’aide à la conduite connus, qui gèrent les déplacements latéraux d’une manière qui compromet la capacité de perception des conducteurs de véhicules, ne sont pas en mesure de fournir des fonctionnalités d’aide au maintien dans la voie qui sont aussi sûres et fiables que cela est possible.

L’invention vise à pallier cet inconvénient. L’invention a en particulier pour but de fournir un procédé et un système qui contribuent pour permettre à un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile de fournir une fonctionnalité d’aide au maintien dans la voie qui gère les déplacements latéraux d’une manière qui améliore la perception de leur réalisation par les occupants des véhicules. Par ce bais, l’invention a pour objectif de permettre à un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile de fournir une fonctionnalité d’aide au maintien dans la voie qui puisse être plus aisément surveillée par un conducteur et qui, par conséquent, est plus sûre et plus fiable.

Ces buts sont atteints, selon un premier objet de l’invention, au moyen d’un procédé de gestion, par un système informatique embarqué à bord d’un véhicule automobile, d’un déplacement latéral du véhicule dans une voie de circulation d’une chaussée qu’emprunte le véhicule, le procédé comprenant les étapes de:

acquérir des données caractérisant la longueur du déplacement latéral générées au moyen d’un appareil de détection d’un système d’aide à la conduite du véhicule ;
déterminer des données caractérisant les longueurs d’une pluralité de segments formant le déplacement latéral déterminées au moyen d’une fonction affine paramétrable ; et
interagir, en fonction des données caractérisant les longueurs d’une pluralité de segments formant le déplacement latéral, avec un dispositif contrôleur du système d’aide à la conduite configuré pour gérer le guidage de véhicule afin de réaliser le déplacement latéral.

Selon une autre variante, le coefficient directeur de la fonction affine peut être dépendant de la longueur d’un segment uniforme qui dépend de la longueur du déplacement latéral.

Selon une autre variante, la longueur du segment uniforme peut être dépendant du rapport entre la longueur du déplacement latéral, une estimation de la durée pour réaliser le déplacement latéral et la durée d’un intervalle d’échantillonnage préétabli.

Selon une autre variante, la fonction affine peut être paramétrable au moyen d’un facteur modifiant le coefficient directeur et l’ordonnée à l’origine de la fonction affine en fonction de la longueur du segment uniforme.

Selon une autre variante, la valeur du facteur peut être comprise entre zéro et un.

Selon une autre variante, l’étape consistant à interagir avec un dispositif contrôleur du système d’aide à la conduite du véhicule peut comprendre une étape consistant à transmettre au dispositif contrôleur des données caractérisant des distances de consigne entre le véhicule et le milieu de la voie de circulation qui sont déterminées en fonction des données caractérisant les longueurs d’une pluralité de segments formant le déplacement latéral

En outre, l’invention a également pour objet un système qui peut être embarqué à bord d’un véhicule automobile et gérer un déplacement latéral du véhicule dans une voie de circulation d’une chaussée qu’emprunte le véhicule, le système comprenant au moins une unité de traitement d’informations, comprenant au moins un processeur, et un support de stockage de données configurés pour mettre en œuvre un procédé tel que décrit ci-dessus.

De plus, l’invention a aussi pour objet un programme comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes d’un procédé tel que décrit ci-dessus lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur et/ou un processeur.

Par ailleurs, l’invention a également pour objet un support utilisable dans un ordinateur sur lequel un programme tel que décrit ci-dessus est enregistré.

Enfin, l’invention a aussi pour objet un véhicule automobile comprenant un système tel que décrit ci-dessus.

Brève description des figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels:

est une illustration schématique d’un déplacement latéral selon l’invention;

est un schéma fonctionnel d’un système selon l’invention;

est un organigramme illustrant les étapes d’un procédé selon l’invention;

est un graphique montrant les longueurs de segments de déplacement selon l’invention;

est un graphique montrant des distances de consigne déterminées par un système selon l’invention; et

est un graphique montrant un déplacement latéral géré par un système selon l’invention.

Description détaillée de l’invention

Selon l’invention, un système 100 pour gérer, à bord d’un véhicule automobile, un déplacement latéral du véhicule dans une voie de circulation d’une chaussée qu’emprunte le véhicule est un système informatique, représenté à la figure 1, qui comprend une unité de traitement d’informations 101, comprenant un ou plusieurs processeurs, un support de stockage de données 102, au moins une interface d’entrée et sortie 103, permettant la réception de données (ou signaux) et l’émission de données (ou signaux), et, éventuellement, une interface graphique 104.

Selon certains modes de réalisation, le système 100 selon l’invention est embarqué dans un véhicule automobile (e.g. voiture, autobus, tracteur de camion, etc.) et il est hébergé sur un ou plusieurs des calculateurs, unités de commande électroniques et autres boitiers télématiques du véhicule. Selon d’autres modes de réalisation, le système 100 est hébergé sur un calculateur d’un véhicule automobile et il interagit par le biais de son interface d’entrée et sortie 103 avec un calculateur d’un système d’aide à la conduite du véhicule. Selon le mode de réalisation préféré, le système 100 selon l’invention fait partie intégrante d’un calculateur d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile.

Par conséquent, quel que soit le mode de réalisation de l’invention, le système 100 selon l’invention est toujours en mesure d’interagir, par le biais de son interface d’entrée et sortie 103, non seulement avec un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile, mais également, via un système d’aide à la conduite, avec tout autre système et/ou appareillage qui, de manière conventionnelle, équipe et/ou interagit avec un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile actuel. Par exemple, selon l’invention, un système d’aide à la conduite comprend au moins un appareil de détection (e.g. appareil de télédétection par laser, appareil de radiodétection, caméra, capteur à ultrasons, centrale inertielle, accéléromètre, etc.) et un ou plusieurs calculateurs, ordinateurs et/ou processeurs dédiés, qui, en fonction de données brutes générées par l’appareil de détection, peuvent contrôler le fonctionnement de certains organes qui gouvernent le déplacement du véhicule (e.g. direction assistée électronique, correcteur électronique de trajectoire, ABS, régulateur de vitesse, etc.) afin de fournir diverses fonctionnalités d’aide à la conduite (e.g. aide au stationnement, aide au maintien dans la voie de circulation, aide au freinage d’urgence, aide à l’évitement d’obstacles, etc.). Ainsi, en interagissant avec ou en faisant partie intégrante d’un tel système d’aide à la conduite, le système 100 selon l’invention est notamment en mesure, en lien avec une fonctionnalité d’aide au maintien dans la voie, d’obtenir des données caractérisant la longueur d’un déplacement latéral à réaliser et d’interagir avec un dispositif contrôleur du système d’aide à la conduite qui est configuré pour gérer le guidage du véhicule.

Selon l’invention, tous les éléments décrits ci-dessus contribuent pour permettre au système 100 selon l’invention de mettre en œuvre un procédé de gestion, à bord d’un véhicule automobile, d’un déplacement latéral du véhicule dans une voie de circulation d’une chaussée qu’emprunte le véhicule, tel que décrit ci-dessous en lien avec les figures 3-.

Selon une première étape 201 du procédé selon l’invention, le système 100 selon l’invention acquiert des données caractérisant la longueur du déplacement latéral générées au moyen d’un appareil de détection (e.g. radar, lidar, caméra, etc.) d’un système d’aide à la conduite du véhicule. En effet, cette première étape 201 du procédé selon l’invention se déroule dans un contexte où une fonctionnalité d’aide au maintien dans la voie fournie par le système d’aide à la conduite du véhicule est active et que, selon cette fonctionnalité, un déplacement latéral du véhicule doit être réalisé, comme celui représenté par la flèche allant du point B au point C sur la figure 1. Lorsque tel est le cas, i.e. lorsque le système d’aide à la conduite établit que la fonctionnalité d’aide au maintien dans la voie requiert la réalisation d’un déplacement latéral, le système 100 selon l’invention reçoit, au cours d’une étape préliminaire, une instruction, une requête et/ou une commande du système d’aide à la conduite pour assumer la responsabilité de la gestion du déplacement latéral. Ainsi, a réception de cette interaction préliminaire avec le système d’aide à la conduite, le système selon 100 l’invention procède en obtenant des données qui caractérisent le déplacement latéral à réaliser, en particulier des données caractérisant sa longueur (i.e. longueur du segment [B, C]).

Ensuite, au cours d’une deuxième étape 202 du procédé selon l’invention, le système 100 selon l’invention détermine des données caractérisant les longueurs d’une pluralité de segments formant le déplacement latéral déterminées au moyen d’une fonction affine paramétrable. En effet, le système 100 selon l’invention gère un déplacement latéral en le divisant en une succession de segments de déplacement dont les longueurs sont, non pas identiques comme dans le cas d’une gestion uniforme du déplacement, mais déterminées au moyen d’une fonction affine paramétrable. Ainsi, d’un point de vue mathématique, le système 100 selon l’invention considère que la longueur du déplacement latéral, correspondant au segment [B, C], est telle que

oùNcorrespond au nombre de segments de déplacements et, sid = BC/N, i.e. la longueur d’un segment de déplacement dans le cas d’une gestion uniforme du déplacement latéral, on déduit que et , avec qui est un facteur permettant de paramétrer la fonction affine. En d’autres termes, le coefficient directeur de la fonction affine est dépendant de la longueur d’un segment uniforme, i.e. la longueur d’un segment de déplacement dans le cas d’une gestion uniforme du déplacement latéral, qui dépend de la longueur du déplacement latéral. Plus précisément, la longueur du segment uniforme est fonction du rapport entre la longueur du déplacement latéral, une estimation de la durée pour réaliser le déplacement latéral, préférentiellement fournie au système 100 selon l’invention par le système de conduite au cours de la première étape 201 du procédé selon l’invention, et la durée d’un intervalle d’échantillonnage préétabli, dont le rapport détermine le nombreNde segments de déplacements.

Ainsi, si l’on se réfère à la figure 4, qui, pour un déplacement latéral d’une longueur de 25cm, avec un intervalle d’échantillonnage de 0,02s et une estimation de la durée du déplacement latéral de 2s, ce qui implique cent segments de déplacements, montre les longueurs de segments de déplacements en fonction du temps, on peut comparer la manière connue de gérer le déplacement latéral, i.e. de manière uniforme, qui correspond au trait en pointillé montrant des longueurs de segments constantes à 2,5mm, avec, en trait plein, la manière selon laquelle le système 100 selon l’invention détermine, au cours de cette deuxième étape 202 du procédé selon l’invention, les longueurs de segments de déplacements au moyen de la fonction affine paramétrable. Comme on le constate, les longueurs des segments de déplacement sont plus importantes au début du déplacement latéral, ce qui, on le verra ci-dessous, améliore la capacité de perception par les occupants du véhicule de la réalisation du déplacement latéral.

Ensuite, selon une troisième étape 203 du procédé selon l’invention, le système 100 selon l’invention interagit, en fonction des données caractérisant les longueurs d’une pluralité de segments formant le déplacement latéral, avec un dispositif contrôleur du système d’aide à la conduite configuré pour gérer le guidage de véhicule afin de réaliser le déplacement latéral. Pour ce faire, le système 100 selon l’invention transmet préférentiellement au dispositif contrôleur des données caractérisant des distances de consigne entre le véhicule et le milieu de la voie de circulation, qui sont déterminées en fonction des données caractérisant les longueurs d’une pluralité de segments formant le déplacement latéral.

Ainsi, si l’on se réfère à la figure 5, qui, pour le déplacement latéral évoqué ci-dessus, montre des distances de consigne entre le véhicule et le milieu de la voie de circulation, on peut comparer, en pointillés, les distances de consigne qui sont transmises à un contrôleur d’un système d’aide à la conduite lorsque le déplacement latéral est géré de manière uniforme avec, en trait plein, les distances de consigne qui sont transmises au contrôleur du système d’aide à la conduite par le système 100 selon l’invention au cours de la troisième étape 203 du procédé selon l’invention. De cette manière, en référence à la figure 6, qui montre en pointillés le déplacement latéral réel du véhicule, i.e. la distance réelle entre le véhicule et le milieu de la voie de circulation, lorsque le déplacement latéral est géré de manière uniforme et, en trait plein, le déplacement latéral réel du véhicule lorsque le déplacement latéral est géré par le système 100 selon l’invention conformément au procédé selon l’invention décrit ci-dessus, le déplacement latéral géré par le système 100 selon l’invention se déroule de manière moins monotone, notamment au début du déplacement latéral, ce qui contribue indéniablement à améliorer la capacité de perception par les occupants du véhicule de la réalisation du déplacement latéral.

Par conséquent, aux termes du procédé et du système selon l’invention décrits ci-dessus, une solution est fournie pour permettre à un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile de fournir une fonctionnalité d’aide au maintien dans la voie qui gère les déplacements latéraux d’une manière qui améliore la perception de leur réalisation par les occupants des véhicules. Le procédé et le système selon l’invention décrits ci-dessus permettent donc à un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile de fournir une fonctionnalité d’aide au maintien dans la voie qui peut être plus aisément surveillée par un conducteur et qui, par conséquent, est plus sûre et plus fiable.

Claims

Procédé de gestion, par un système informatique (100) embarqué à bord d’un véhicule automobile, d’un déplacement latéral du véhicule dans une voie de circulation d’une chaussée qu’emprunte le véhicule,caractérisé en ce quele procédé comprend les étapes de:
acquérir des données caractérisant la longueur du déplacement latéral générées au moyen d’un appareil de détection d’un système d’aide à la conduite du véhicule ;
déterminer des données caractérisant les longueurs d’une pluralité de segments formant le déplacement latéral déterminées au moyen d’une fonction affine paramétrable ; et

interagir, en fonction des données caractérisant les longueurs d’une pluralité de segments formant le déplacement latéral, avec un dispositif contrôleur du système d’aide à la conduite configuré pour gérer le guidage de véhicule afin de réaliser le déplacement latéral.
Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce quele coefficient directeur de la fonction affine est dépendant de la longueur d’un segment uniforme qui dépend de la longueur du déplacement latéral.
Procédé selon la revendication 2,caractérisé en ce quela longueur du segment uniforme est dépendant du rapport entre la longueur du déplacement latéral, une estimation de la durée pour réaliser le déplacement latéral et la durée d’un intervalle d’échantillonnage préétabli.
Procédé selon l’une des revendications 2-3,caractérisé en ce quela fonction affine est paramétrable au moyen d’un facteur modifiant le coefficient directeur et l’ordonnée à l’origine de la fonction affine en fonction de la longueur du segment uniforme.
Procédé selon la revendication 4,caractérisé en ce quela valeur du facteur est comprise entre zéro et un.
Procédé selon l’une des revendications précédentes,caractérisé en ce quel’étape consistant à interagir avec un dispositif contrôleur du système d’aide à la conduite du véhicule comprend une étape consistant à transmettre au dispositif contrôleur des données caractérisant des distances de consigne entre le véhicule et le milieu de la voie de circulation qui sont déterminées en fonction des données caractérisant les longueurs d’une pluralité de segments formant le déplacement latéral.
Système (100) qui peut être embarqué à bord d’un véhicule automobile et gérer un déplacement latéral du véhicule dans une voie de circulation d’une chaussée qu’emprunte le véhicule,caractérisé en ce qu ele système comprend au moins une unité de traitement d’informations (101), comprenant au moins un processeur, et un support de stockage de données (102) configurés pour mettre en œuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes.
Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1-6 lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
Support utilisable dans un ordinateur,caractérisé en ce qu’un programme selon la revendication 8 y est enregistré.
Véhicule automobile,caractérisé en ce qu’il comprend un système selon la revendication 7.