FR3108293A1 - Procédé et dispositif de correction de trajectoire d’un véhicule - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un procédé et un dispositif de correction de trajectoire d’un véhicule. A cet effet, des paramètres de contrôle d’une trajectoire de consigne (101) que doit suivre le véhicule sont déterminés, le véhicule (10) circulant dans un mode de conduite autonome. Une commande manuelle entrainant une modification de la trajectoire du véhicule vis-à-vis de la trajectoire de consigne (101) est détectée. La trajectoire du véhicule modifiée sous l’action de la commande manuelle est corrigée en activant automatiquement le système de contrôle électronique de stabilité équipant le véhicule, dit système ESC. Figure pour l’abrégé : Figure 1

Description

Procédé et dispositif de correction de trajectoire d’un véhicule
L’invention concerne les procédés et dispositifs de correction de trajectoire d’un véhicule, notamment automobile. L’invention concerne également un procédé et un dispositif de correction de trajectoire d’un véhicule autonome.
Arrière-plan technologique
Les systèmes embarqués dans certains véhicules contemporains offrent des fonctions d’aide à la conduite qui peuvent permettre aux véhicules qui en sont équipés de percevoir un risque et de réagir automatiquement. Ces systèmes d’aide à la conduite sont connus sous le nom de systèmes dits ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système d’aide à la conduite avancé »). Les systèmes d’aide à la conduite les plus aboutis assurent le contrôle du véhicule qui devient un véhicule dit autonome, c’est-à-dire un véhicule apte à rouler dans l’environnement routier sans intervention du conducteur.
Un véhicule circulant selon un mode de conduite dit autonome doit être capable de réagir à toutes les situations et tous les imprévus pour assurer la sécurité sur la route de l’ensemble de véhicules y circulant et de leurs passagers, y compris lorsque ces imprévus sont la conséquence d’actes d’un ou plusieurs passagers de ce véhicule.
Un objet de la présente invention est d’améliorer la sécurité d’un véhicule circulant selon un mode de conduite autonome.
Un autre objet de la présente invention est d’améliorer le comportement d’un véhicule autonome en réponse à une action d’un utilisateur embarqué dans ce véhicule.
Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de correction de trajectoire d’un véhicule, le procédé étant mis en œuvre par un véhicule dans un mode de conduite autonome, une trajectoire du véhicule étant contrôlée par détermination d’une trajectoire de consigne par au moins un système d’aide à la conduite permettant le mode de conduite autonome, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- détection d’une commande manuelle entrainant une modification de la trajectoire du véhicule vis-à-vis de la trajectoire de consigne ;
- correction de la trajectoire modifiée par activation automatique d’un système de contrôle électronique de stabilité équipant le véhicule.
Selon une variante, le procédé comprend en outre une étape de rendu d’au moins un message d’alerte relatif à la modification de la trajectoire du véhicule vis-à-vis de la trajectoire de consigne.
Selon une autre variante, la modification de trajectoire est en outre déterminée à partir de données reçues d’au moins un capteur embarqué dans le véhicule.
Selon une variante supplémentaire, la détection d’une commande manuelle comprend les étapes suivantes :
- mesure d’au moins un angle de braquage du véhicule ;
- comparaison du au moins un angle de braquage avec au moins un angle de braquage de consigne,
une commande manuelle étant détectée lorsqu’un résultat de la comparaison est représentatif d’une différence entre le au moins un angle de braquage mesuré et le au moins un angle de braquage de consigne.
Selon une autre variante, le procédé comprend en outre une étape de détection d’une présence d’au moins une main maintenant un volant du véhicule, la correction étant mise en œuvre en lorsqu’aucune main n’est détectée sur le volant.
Selon encore une variante, la correction est mise en œuvre uniquement lorsqu’aucune main n’est détectée sur le volant, lorsque le résultat de la comparaison est représentatif d’une différence entre le au moins un angle de braquage mesuré et le au moins un angle de braquage de consigne et lorsque la modification de la trajectoire est constatée à partir des données reçues du au moins un capteur embarqué dans le véhicule.
Selon une variante additionnelle, la détection d’une commande manuelle comprend une étape de détermination d’un caractère volontaire ou involontaire de la commande manuelle, la correction de la trajectoire modifiée étant fonction du caractère volontaire ou involontaire.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un dispositif de correction de trajectoire d’un 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 un troisième aspect, l’invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de l’invention.
Selon un quatrième 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 cinquième 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 4 annexées, sur lesquelles :
illustre de façon schématique la trajectoire d’un véhicule, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ;
illustre de façon schématique un système de correction de trajectoire du véhicule de la figure 1, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ;
illustre schématiquement un dispositif de correction de trajectoire du véhicule de la figure 1, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ;
illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé de correction de trajectoire du véhicule de la figure 1, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention.
Un procédé et un dispositif de correction de trajectoire d’un véhicule vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 4. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de l’invention, un procédé de correction de trajectoire d’un véhicule comprend la détermination de paramètres de contrôle d’une trajectoire de consigne que doit suivre le véhicule, le véhicule circulant dans un mode de conduite autonome, c’est-à-dire que le véhicule est piloté ou contrôlé par un ou plusieurs systèmes d’aide à la conduite, dits systèmes ADAS. Une commande manuelle entrainant une modification de la trajectoire du véhicule vis-à-vis de la trajectoire de consigne est détectée, par exemple à partir de la détection de variation(s) au niveau de l’angle de braquage (aussi appelé angle de direction) et/ou à partir de la détection d’une action sur le volant. La trajectoire du véhicule modifiée sous l’action de la commande manuelle est avantageusement corrigée en activant automatiquement le système de contrôle électronique de stabilité équipant le véhicule, connu sous les acronymes ESC (de l’anglais « Electronic Stability Control » ou en français « Contrôle électronique de la stabilité »), DSC (de l’anglais « Dynamic Stability Control » ou en français « Contrôle dynamique de la stabilité ») ou encore ESP (de l’anglais « Electronic Stability Program » ou en français « Programme électronique de la stabilité »).
L’utilisation d’un système existant embarqué dans le véhicule pour corriger la trajectoire du véhicule lorsqu’une action manuelle, par exemple involontaire, a un impact sur la trajectoire alors que le véhicule est dans un mode de conduite autonome permet de garantir que la trajectoire de consigne du véhicule va être respectée. Cela permet ainsi d’améliorer la sécurité du véhicule, par exemple contre les actions d’un passager touchant par erreur le volant. Un tel processus est en outre peu coûteux car il s’appuie sur un système de contrôle de trajectoire existant et équipant par défaut le véhicule.
illustre schématiquement un véhicule 10 suivant une trajectoire 101, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
La figure 1 illustre un véhicule 10 circulant sur une voie de circulation par exemple délimitée par des marquages au sol latéraux, c’est-à-dire des lignes 102 et 103 matérialisées sur le sol et définissant les limites latérales droite et gauche de la voie de circulation. Selon une variante de réalisation, seule une des lignes 102, 103 est matérialisée sur le sol.
Le véhicule 10 correspond avantageusement à un véhicule dit autonome, c’est à dire un véhicule circulant sur la route sans l’assistance d’un conducteur, le véhicule 10 suivant une trajectoire de consigne calculée par un système d’aide à la conduite déterminant la trajectoire à suivre en fonction de la destination finale (par exemple entrée par un passager du véhicule 10 via une interface homme-machine), de données de cartographie de l’environnement routier du véhicule 10 et de données sur l’environnement entourant le véhicule 10 au fur et à mesure de son déplacement.
Le véhicule 10 correspond par exemple à un véhicule avec un niveau d’autonomie déterminé, par exemple un niveau d’autonomie supérieur au niveau 3 ou au niveau 4. Le niveau d’autonomie du véhicule 10 correspond par exemple à un des 5 niveaux de la classification selon l’agence fédérale américaine chargée de la sécurité routière ou à un des 6 niveaux de la classification de l’organisation internationale des constructeurs automobiles.
Les 5 niveaux 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.
Le véhicule 10 est avantageusement équipé d’un système dit ESC, comme c’est le cas par exemple de l’ensemble des véhicules commercialisés en Europe depuis le 1erjanvier 1992. Un tel système ESC (aussi appelé ESP ou DSC, l’appellation ESC étant celle utilisée dans le règlement n°140 de la CEE-ONU) correspond à un correcteur électronique de trajectoire.
Le système ESC agit sur le système de freinage en ajustant le freinage roue par roue pour renforcer l’adhérence et limiter les pertes de stabilité sur la route en contrôlant la trajectoire. Le système ESC utilise le circuit de freinage hydraulique du véhicule 10 pour ralentir une ou plusieurs roues et ainsi provoquer des efforts sur la voiture 10 dans une direction déterminée par un système électronique qui réagit à des capteurs, tels que le capteur de lacet (par exemple un gyroscope) et un capteur d’angle de braquage du volant. Le capteur de lacet fournit la trajectoire suivie par le véhicule 10 et le capteur d’angle de braquage du volant détermine la direction du véhicule 10 si contrôlée par le volant, ou lors d’une action involontaire sur le volant. En fonctionnement autonome, la direction du véhicule 10 est déterminée par le ou les systèmes embarqués du véhicule 10 assurant le contrôle du véhicule 10 en mode autonome, à partir d’une trajectoire de consigne calculée par ce ou ces systèmes embarqués.
Lorsque le véhicule 10 sort de la trajectoire désirée, par exemple sort de la trajectoire de consigne, un calculateur en charge du contrôle du système ESC commande le freinage d’une ou plusieurs roues qui va rétablir la trajectoire en faisant pivoter la caisse du véhicule 10. Le système de freinage du véhicule 10 comprend par exemple une pompe haute pression qui génère la pression de liquide de frein dans le circuit de freinage à la place du maître-cylindre, et des clapets qui ouvrent et ferment les circuits de chaque frein au niveau de chaque roue, ce qui permet de contrôler individuellement le freinage au niveau de chaque roue indépendamment des autres roues.
Selon une variante de réalisation, le véhicule 10 embarque également un ensemble de capteurs configurés pour obtenir des données sur l’environnement du véhicule 10. Selon cette variante, le véhicule 10 embarque par exemple un système de détection de marquage au sol. Un tel système comprend une ou plusieurs caméras pour l’acquisition d’images de la voie de circulation empruntée par le véhicule 10, par exemple la portion de route située à l’avant et/ou sur les côtés du véhicule 10. Le système de détection de marquage au sol est ainsi configuré pour détecter les marquages au sol dans l’environnement du véhicule 10. Les marquages au sol sont également appelés signalement horizontal et correspondent en un ensemble de lignes 102, 103 tracées sur le sol. Un traitement d’image est appliqué aux images obtenues de la ou les caméras du système de détection de marquage au sol pour déterminer la présence de lignes au sol et de classifier ces lignes en différentes catégories, par exemple pour déterminer si les lignes au sol correspondent à des lignes de rive ou des lignes médianes par exemple. Un exemple de traitement d’image pour détecter les lignes au sol est par exemple décrit dans le document WO2017194890A1. Le système de détection de marquage au sol identifie par exemple les lignes en trait continu ou en trait pointillé.
La trajectoire de consigne 101 du véhicule 10 est par exemple déterminée à partir des marquages au sol associés à la voie de circulation du véhicule 10. La trajectoire de consigne correspond à la trajectoire que doit suivre le véhicule 10 lorsqu’il circule en mode autonome, une telle trajectoire de consigne étant par exemple représentée par un ensemble de paramètres comprenant notamment :
- des données représentatives de valeurs d’angle de braquage du véhicule 10, ces valeurs variant au cours du temps et du déplacement du véhicule 10 ;
- des données représentatives de valeurs de vitesse (par exemple la vitesse instantanée et/ou l’accélération) du véhicule 10, ces valeurs variant au cours du temps et du déplacement du véhicule 10.
La trajectoire de consigne 101 du véhicule 10 est par exemple déterminée de telle manière que le véhicule 10 reste au milieu de sa voie de circulation, le milieu de la voie étant déterminé ou calculé à partir des marquages au sol 102, 103 délimitant latéralement cette voie de circulation.
Selon une autre variante de réalisation, le véhicule 10 détermine la trajectoire de consigne 101 à partir de données de cartographie de son environnement associées à des données de position du véhicule 10 obtenues par exemple via un système de positionnement par satellite, par exemple de type GPS (de l’anglais « Global Positioning System », ou « Système mondial de positionnement » en français). Les données de cartographie comprennent par exemple des données de carte(s) routière(s) indiquant les routes de l’environnement routier du véhicule 10, permettant au système embarqué dans le véhicule 10 en charge de déterminer la trajectoire de consigne 101 de déterminer cette trajectoire de consigne 101, connaissant la position du véhicule 10 via le système de positionnement GPS.
Selon encore une variante, la trajectoire de consigne 101 est obtenue en se basant sur une combinaison des données de marquage au sol et des données de cartographie et position.
Selon encore une autre variante, la trajectoire de consigne 101 est affinée ou déterminée en se basant sur des données représentatives de la présence d’objets (par exemple d’autres véhicules) détectés par le véhicule 10 dans son environnement. La trajectoire de consigne déterminée par exemple via les marquages au sol et/ou les données de cartographie est par exemple modifiée de telle manière que le véhicule 10 n’entre pas en collision avec un obstacle détecté dans son environnement proche. A cet effet et selon cette variante, le véhicule 10 embarque également un ou plusieurs capteurs d’un ou plusieurs systèmes de détection d’objet dans l’environnement du véhicule 10, les données obtenues de ce ou ces capteurs permettant par exemple de déterminer la vitesse du ou des objets détectés dans l’environnement du véhicule 10 ainsi que la position de ces objets vis-à-vis du véhicule 10. Ce ou ces systèmes de détection d’objet sont par exemple associés à ou compris dans un ou plusieurs systèmes d’aide à la conduite, dit système(s) ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système d’aide à la conduite avancé »). Le ou les capteurs associés à ces systèmes de détection d’objet correspondent par exemple à un ou plusieurs des capteurs suivants :
- un ou plusieurs radars à ondes millimétriques arrangés sur le véhicule, par exemple à l’avant, à l’arrière, sur chaque coin avant/arrière du véhicule ; chaque radar est adapté pour émettre des ondes électromagnétiques et pour recevoir les échos de ces ondes renvoyées par un ou plusieurs objets, dans le but de détecter des obstacles et leurs distances vis-à-vis du véhicule ; et/ou
- un ou plusieurs LIDAR(s) (de l’anglais « Light Detection And Ranging », ou « Détection et estimation de la distance par la lumière » en français), un capteur LIDAR correspondant à un système optoélectronique composé d’un dispositif émetteur laser, d’un dispositif récepteur comprenant un collecteur de lumière (pour collecter la partie du rayonnement lumineux émis par l’émetteur et réfléchi par tout objet situé sur le trajet des rayons lumineux émis par l’émetteur) et d’un photodétecteur qui transforme la lumière collectée en signal électrique ; un capteur LIDAR permet ainsi de détecter la présence d’objets situés dans le faisceau lumineux émis et de mesurer la distance entre le capteur et chaque objet détecté ; et/ou
- une ou plusieurs caméras (associées ou non à un capteur de profondeur) pour l’acquisition d’une ou plusieurs images de l’environnement autour du véhicule se trouvant dans le champ de vision de la ou les caméras.
Dans une première opération, le véhicule 10, par exemple un calculateur du système embarqué, détermine une trajectoire de consigne 101 selon l’une ou plusieurs des méthodes décrites ci-dessus.
Dans une deuxième opération, le véhicule 10 détecte une commande manuelle qui a comme conséquence de modifier la trajectoire suivie par le véhicule 10 et correspondant à la trajectoire de consigne 101.
La commande manuelle correspond par exemple à une action, volontaire ou involontaire, d’un passager du véhicule 10 sur le volant du véhicule 10.
Une telle commande manuelle est par exemple détectée à partir de mesures des angles de braquage du volant. Par exemple, une brusque variation de l’angle de braquage du volant non commandée par le système de contrôle du véhicule 10 en mode autonome est représentative d’un mouvement de rotation imprimé au volant par un passager du véhicule 10, par exemple le passager assis à la place du conducteur.
Une telle détection est par exemple obtenue en comparant des mesures de l’angle de braquage au volant avec des valeurs d’angle de braquage de consigne déterminées avec la trajectoire de consigne 101. Si une différence est constatée entre une ou plusieurs mesures et une ou plusieurs valeurs de consigne, alors la commande manuelle est détectée.
Selon un autre exemple, si une déviation de la trajectoire du véhicule 10 vis-à-vis de la trajectoire de consigne, alors il est détecté une action manuelle provoquant cette modification de la trajectoire non contrôlée par le système de contrôle du véhicule 10 en mode autonome. Cette déviation de la trajectoire du véhicule 10 vis-à-vis de la trajectoire de consigne est par exemple déterminée à partir de données issus de dispositifs embarqués dans le véhicule 10, par exemple à partir des données de détection de marquage au sol qui indiquent que le véhicule 10 se rapproche d’une des lignes latérales 102, 103 et/ou à partir de données de positions du véhicule 10 obtenues du système de positionnement par satellite indiquant que le véhicule 10 dévie de la trajectoire de consigne.
Dans une troisième opération, la trajectoire modifiée par la commande manuelle est corrigée de manière à remettre le véhicule 10 sur une trajectoire correspondant à la trajectoire de consigne 101. La correction de la trajectoire modifiée est obtenue en utilisant le système ESC équipant le véhicule 10, c’est-à-dire en contrôlant le freinage au niveau d’une ou plusieurs roues pour diriger la caisse du véhicule 10 de manière à revenir vers la trajectoire de consigne 101.
Selon une variante de réalisation, la correction de la trajectoire est fonction du caractère volontaire ou involontaire de la commande manuelle. A cet effet, le caractère volontaire ou involontaire de la commande est déterminé, par exemple en analysant le comportement du véhicule 10 suite à la correction de la troisième opération.
Par exemple, si la correction de la trajectoire opérée à la troisième opération n’entraine pas un retour du véhicule 10 vers la trajectoire de consigne, cela signifie que la commande manuelle perdure et que la probabilité que la commande soit volontaire est élevée. Si tel est le cas, le système de contrôle du véhicule 10 en mode autonome génère le rendu d’un ou plusieurs messages d’alerte, par exemple pour :
- demander au conducteur de reprendre le contrôle du véhicule 10 ; et/ou
- demander au(x) passager(s) du véhicule 10 si le véhicule 10 doit rester en mode autonome ou passer en mode de conduite manuelle sous la supervision d’un conducteur ; et/ou
- alerter le ou les passagers d’un problème pour maintenir le véhicule 10 sur la trajectoire de consigne.
Le rendu d’un ou plusieurs des messages ci-dessus est effectué au travers d’une IHM (Interface Homme-Machine), le ou les messages étant par exemple affichés sur un écran et/ou rendus de manière vocale sur un ou plusieurs haut-parleurs du véhicule 10. Le ou les passages ont alors la possibilité de répondre au(x) message(s) par l’intermédiaire de l’IHM, soit par entrée de réponse de manière tactile sur un écran tactile et/ou par commande vocale.
Selon une variante, la réponse au message d’alerte est matérialisée par une reprise en main du véhicule, la prise en main étant par exemple détecté par le système de contrôle du véhicule 10 lorsqu’un conducteur reprend le volant avec ses deux mains. Une telle reprise en main est par exemple détectée au moyen de capteur(s) de pression arrangés dans le volant et/ou par la mesure du couple au volant.
A contrario, si la correction de la trajectoire entraine un retour rapide vers la trajectoire de consigne, cela signifie que la commande manuelle était ponctuelle, la probabilité du caractère involontaire de cette dernière étant élevée. Si tel est le cas, le véhicule 10 reste en mode de conduite autonome et le véhicule 10 poursuit sa trajectoire contrôlée par la trajectoire de consigne 101.
Selon une variante, une alerte est par exemple émise dans le véhicule pour alerter les passagers qu’une commande manuelle a été détectée puis corrigée, en ajoutant par exemple que le véhicule a repris sa trajectoire et reste dans un mode de conduite autonome.
illustre de façon schématique un système 20 configuré pour corriger la trajectoire du véhicule 10, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
La figure 2 illustre un système 20 configuré pour contrôler et corriger la trajectoire du véhicule 10. Ce système 20 correspond par exemple à un unique calculateur (par exemple une UCE (« Unité de Commande Electronique ») configuré pour mettre en œuvre l’ensemble des fonctions ou opérations décrites ci-dessous et/ou en regard de la figure 1. Selon un autre exemple, le système 20 comprend plusieurs calculateurs reliés entre eux par une liaison filaire de type bus de données multiplexées, chaque calculateur assurant ou mettant en œuvre une partie des fonctions ou opérations du système 20 décrites ci-dessous et/ou en regard de la figure 1. Le réseau filaire reliant les différents éléments ou modules 201 à 203 est par exemple de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (selon la norme ISO 17458) ou Ethernet (selon la norme ISO/IEC 802.3).
Les éléments formant le système 20, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le système 20 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.
Le système 20 comprend par exemple un premier élément ou module 201, par exemple une UCE, configuré pour détecter une commande manuelle, c’est-à-dire une activité ou une ou plusieurs actions d’un passager sur le volant du véhicule 10, entrainant une modification de la trajectoire du véhicule 10 vis-à-vis d’une trajectoire de consigne suivie par le véhicule 10 qui circule dans un mode de conduite autonome, c’est-à-dire sans la supervision d’un conducteur. La détection de la ou les commandes manuelles est obtenue à partir de données obtenues du système de direction 2010 du véhicule 10, par exemple de capteurs mesurant l’angle de braquage au volant et/ou le couple au volant. Une commande manuelle est par exemple détectée lorsqu’un écart entre les données de direction obtenues du système de direction 2010 diffèrent des données d’angles de braquage de consigne calculées par le système contrôlant le véhicule en mode autonome pour suivre la trajectoire de consigne.
Le premier élément 101 est en outre configuré pour détecter la présence d’une ou plusieurs mains sur le volant, par exemple à partir de données obtenues d’un système 2011 de détection de présence de main sur le volant. Un tel système 2011 comprend par exemple un ou plusieurs capteurs capacitifs permettant de déterminer si une ou deux mains d’une personne maintiennent le volant du véhicule 10.
Le système 20 comprend également par exemple un deuxième élément ou module 202, par exemple une UCE, configuré pour détecter un écart entre la trajectoire réelle du véhicule 10 et celle que le véhicule 10 devrait suivre s’il respectait la trajectoire de consigne. La détection d’un tel écart est par exemple obtenue en comparant des données obtenues de capteurs d’environnement 2020 embarqués dans le véhicule 10, par exemple une ou plusieurs caméras, un récepteur de système de positionnement par satellite. Les données issues de ces capteurs permettent de déterminer la trajectoire réelle du véhicule (par exemple position du véhicule 10 par rapport aux marquages au sol ou positions GPS successives du véhicule 10) qui une fois comparée avec la trajectoire de consigne permet de constater ou déterminer une modification de la trajectoire non contrôlée par le système de contrôle du véhicule 10 en mode autonome.
Le système 20 comprend également par exemple un troisième élément ou module 203, par exemple une UCE, configuré pour déterminer si la trajectoire suivie par le véhicule 10 est conforme ou pas à la trajectoire de consigne.
Si les données issues du premier élément 201 font apparaître que le véhicule 10 suit la trajectoire de consigne, alors aucune correction de la trajectoire n’est nécessaire. L’absence de correction nécessaire est par exemple confirmée par les données issues du deuxième module 202 qui a pour objectif de comparer la trajectoire réelle telle que déterminée à partir d’un ou plusieurs capteurs embarqués dans le véhicule 10 avec la trajectoire de consigne lorsque la comparaison entre les deux trajectoires, réelle et de consigne, ne font pas apparaître de différence ou une différence marginale, inférieure à un seuil.
Si les données issues du premier élément 201 et/ou les données issues du deuxième élément 202 font ressortir que le véhicule 10 dévie de la trajectoire de consigne, alors le troisième élément 201 détermine les corrections à apporter à la trajectoire réelle suivie par le véhicule 10 pour que ce dernier retrouve la trajectoire de consigne. Le troisième élément détermine alors la répartition du freinage à appliquer à chacune des roues pour faire pivoter la caisse du véhicule 10 pour que ce dernier suive à nouveau la trajectoire de consigne. Le troisième élément 203 transmet un ensemble d’instructions ou de paramètres au système ESC 2031 pour que ce dernier actionne les clapets, en coordination avec la mise en œuvre de l’unité hydraulique comprenant la pompe haute pression du système ESC, de la ou les roues sur lesquelles un freinage doit être appliqué. Le troisième élément 203 communique avantageusement avec le système ESC pour recevoir en retour des instructions de freinage des données des capteurs de lacet, d’angle de direction et de vitesse de roue compris dans le système ESC pour adapter les instructions ou paramètres au changement de trajectoire du véhicule 10 induit par la mise en œuvre du système ESC. Un tel système forme une boucle qui permet au véhicule 10 de revenir vers la trajectoire de consigne. Selon une variante de réalisation, le troisième élément 203 correspond au calculateur contrôlant au système ESC.
Selon un exemple particulier de réalisation, la mise en œuvre de la correction de la trajectoire du véhicule 10 lorsque ce dernier dévie de la trajectoire de consigne n’est mise en œuvre que lorsqu’aucune main n’est détectée sur le volant.
Selon un autre exemple particulier de réalisation, la mise en œuvre de la correction de la trajectoire du véhicule 10 lorsque ce dernier dévie de la trajectoire de consigne n’est mise en œuvre que lorsque les critères suivants sont tous remplis :
- aucune main n’est détectée sur le volant ; et
- les données issues du premier élément 201 indiquent qu’il existe une différence entre d’une part au moins un angle de braquage mesuré par un capteur du système de direction 2010 et d’autre part au moins un angle de braquage de consigne déterminé par le système contrôlant la trajectoire du véhicule 10 en mode autonome ; et
- les données issues du deuxième élément 202 indiquent une différence entre la trajectoire réelle du véhicule 10 et la trajectoire de consigne.
Selon un exemple particulier de réalisation, le troisième élément 203 génère un ou plusieurs messages d’alerte à destination du ou des passagers du véhicule 10. Ce ou ces messages sont avantageusement rendus via une IHM 2032 embarquée dans le véhicule 10, via un affichage de données graphiques (texte et/ou icône) sur un ou plusieurs écrans d’affichage et/ou un rendu par synthèse vocale sur un ou plusieurs haut-parleurs.
Le ou les messages générés correspondent à un ou plusieurs des messages suivants :
- message indicatif de détection d’une action ou commande manuelle ayant modifiée la trajectoire alors que le véhicule est dans mode de conduite autonome ;
- message indicatif de correction de trajectoire mise en œuvre automatiquement suite à une détection d’une commande manuelle alors que le véhicule est dans mode de conduite autonome ;
- message indicatif d’une instruction pour qu’un conducteur prenne le volant dans ses mains et supervise le contrôle du véhicule pour un passage dans un mode de conduite manuel ;
- message pour demander si le véhicule doit rester dans un mode de conduite autonome ou passer dans un mode de conduite manuelle.
illustre schématiquement un dispositif 3 configuré pour corriger une trajectoire d’un véhicule, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le dispositif 3 correspond par exemple à un dispositif embarqué dans le véhicule 10, tel que par exemple un calculateur ou un ensemble de calculateurs. Le dispositif 3 correspond par exemple au système 20 et/ou aux éléments 201 à 203.
Le dispositif 3 est par exemple configuré pour déterminer des paramètres à fournir au système ESC pour corriger la trajectoire suivie par le véhicule 10.
Le dispositif 3 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites en regard de la figure 1, de la figure 2 et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la figure 4. Des exemples d’un tel dispositif 3 comprennent, sans y être limités, un équipement électronique embarqué tel qu’un ordinateur de bord d’un véhicule, un calculateur électronique tel qu’une UCE (« Unité de Commande Electronique »), un téléphone intelligent (de l’anglais « smartphone »), une tablette, un ordinateur portable. Les éléments du dispositif 3, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 3 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 3 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 3 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 30 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 3. Le processeur 30 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 3 comprend en outre au moins une mémoire 31 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 mémoire 31.
Selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 3 comprend un bloc 32 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le « cloud », des capteurs embarqués, des dispositifs tels que radar ou caméra. Les éléments d’interface du bloc 32 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) ;
- interface LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).
Selon un autre mode de réalisation particulier, le dispositif 3 comprend une interface de communication 33 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres calculateurs du système embarqué lorsque le dispositif 3 correspond à un calculateur du système embarqué) via un canal de communication 330. L’interface de communication 33 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 330. L’interface de communication 33 correspond par exemple à un réseau filaire de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (selon la norme ISO 17458) ou Ethernet (selon la norme ISO/IEC 802.3).
Selon un mode de réalisation particulier supplémentaire, le dispositif 3 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 correction de trajectoire d’un véhicule, par exemple le véhicule 10, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le procédé est par exemple mis en œuvre par un dispositif embarqué dans le véhicule 10, par exemple par le système 20 de la figure 2 ou par le dispositif 3 de la figure 3.
Dans une première étape 41, Une commande manuelle entrainant une modification de la trajectoire du véhicule vis-à-vis d’une trajectoire de consigne est détectée. Le véhicule circulant dans un mode dit autonome, la trajectoire du véhicule est contrôlée par détermination d’une trajectoire de consigne par un ou plusieurs systèmes d’aide à la conduite, dits systèmes ADAS, permettant le mode de conduite autonome. La commande manuelle correspond par exemple à une action, volontaire ou involontaire, d’un passager du véhicule sur le volant du véhicule.
Dans une deuxième étape 42, la trajectoire modifiée par la commande manuelle est corrigée en activant automatiquement le système de contrôle électronique de stabilité équipant le véhicule 10, dit système ESC ou système ESP.
Bien entendu, l’invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un procédé de détermination de paramètres ou instructions à fournir au système ESC d’un véhicule et au dispositif configuré pour la mise en œuvre du procédé.
L’invention concerne également un système comprenant un calculateur, par exemple le dispositif 3, configuré pour la mise en œuvre du procédé décrit en regard des figures 1, 2 et/ou 4 relié à un système ESC via une connexion filaire, par exemple un bus de données.
L’invention concerne également un véhicule, par exemple automobile ou plus généralement un véhicule à moteur terrestre, comprenant le dispositif 3 de la figure 3 ou le système ci-dessus.

Claims (10)

  1. Procédé de correction de trajectoire d’un véhicule, ledit procédé étant mis en œuvre par un véhicule (10) dans un mode de conduite autonome, une trajectoire dudit véhicule étant contrôlée par détermination d’une trajectoire de consigne (101) par au moins un système d’aide à la conduite permettant ledit mode de conduite autonome, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
    - détection (41) d’une commande manuelle entrainant une modification de la trajectoire dudit véhicule (10) vis-à-vis de ladite trajectoire de consigne (101) ;
    - correction (42) de ladite trajectoire modifiée par activation automatique d’un système de contrôle électronique de stabilité équipant ledit véhicule (10).
  2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre une étape de rendu d’au moins un message d’alerte relatif à la modification de la trajectoire vis-à-vis de la trajectoire de consigne (101).
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, pour lequel ladite modification de trajectoire est en outre déterminée à partir de données reçues d’au moins un capteur embarqué dans ledit véhicule (10).
  4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, pour lequel ladite détection d’une commande manuelle comprend les étapes suivantes :
    - mesure d’au moins un angle de braquage dudit véhicule (10) ;
    - comparaison dudit au moins un angle de braquage avec au moins un angle de braquage de consigne,
    une commande manuelle étant détectée lorsqu’un résultat de ladite comparaison est représentatif d’une différence entre ledit au moins un angle de braquage mesuré et ledit au moins un angle de braquage de consigne.
  5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, comprenant en outre une étape de détection d’une présence d’au moins une main maintenant un volant dudit véhicule (10), ladite correction étant mise en œuvre lorsqu’aucune main n’est détectée sur le volant.
  6. Procédé selon la revendication 5 en dépendance de la revendication 4 et de la revendication 3, pour lequel ladite correction est mise en œuvre uniquement lorsqu’aucune main n’est détectée sur le volant, lorsque le résultat de ladite comparaison est représentatif d’une différence entre ledit au moins un angle de braquage mesuré et ledit au moins un angle de braquage de consigne et lorsque la modification de la trajectoire est constatée à partir desdites données reçues du au moins un capteur embarqué dans ledit véhicule (10).
  7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, pour lequel ladite détection d’une commande manuelle comprend une étape de détermination d’un caractère volontaire ou involontaire de ladite commande manuelle, la correction de ladite trajectoire modifiée étant fonction du caractère volontaire ou involontaire.
  8. Dispositif (3) comprenant une mémoire (31) associée à au moins un processeur (30) configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
  9. Véhicule (10) comprenant le dispositif (3) selon la revendication 8.
  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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