FR3116782A1 - Procédé et dispositif d’adaptation d’une trajectoire d’accélération de consigne d’un régulateur de vitesse véhicule adaptatif d’un véhicule autonome. - Google Patents
Procédé et dispositif d’adaptation d’une trajectoire d’accélération de consigne d’un régulateur de vitesse véhicule adaptatif d’un véhicule autonome. Download PDFInfo
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Abstract
L’invention concerne un procédé et un dispositif d’adaptation d’une trajectoire d’accélération de consigne d’un régulateur de vitesse véhicule adaptatif d’un véhicule autonome, pour que ledit véhicule autonome atteigne une position cible à une vitesse cible tout en respectant des contraintes dynamiques d’accélération, ledit procédé comportant les étapes de :
Réception (301) d’informations sur la trajectoire d’accélération de consigne, sur la position cible, sur la vitesse cible et sur les contraintes dynamiques d’accélération ; Estimation (302) d’une position finale et d’une vitesse finale du véhicule autonome en prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération ;Si (303) l’écart entre la position finale et la position cible est supérieur à un seuil de positon prédéterminé, ou si (303) l’écart entre la vitesse finale et la vitesse cible est supérieur à un seuil de vitesse seuil prédéterminé, alors une adaptation (304) de la trajectoire d’accélération de consigne est déterminée.
Figure pour l’abrégé : Figure 3
Description
L’invention est dans le domaine des systèmes d’aide à la conduite de véhicule autonome. En particulier, l’invention concerne un procédé et un dispositif d’adaptation d’une trajectoire d’accélération de consigne d’un régulateur de vitesse véhicule adaptatif d’un véhicule autonome, pour que ledit véhicule autonome atteigne une position cible à une vitesse cible tout en respectant des contraintes dynamiques d’accélération, ledit véhicule autonome comprenant un calculateur.
On entend par « véhicule » tout type de véhicule tel qu’un véhicule automobile, un cyclomoteur, une motocyclette, un robot de stockage dans un entrepôt, etc. On entend par « conduite autonome » d’un « véhicule autonome » tout procédé apte à assister la conduite du véhicule. Le procédé peut ainsi consister à diriger partiellement ou totalement le véhicule ou à apporter tout type d’aide à une personne physique conduisant le véhicule. Le procédé couvre ainsi toute conduite autonome, du niveau 0 au niveau 5 dans le barème de l’OICA, pour Organisation International des Constructeurs Automobiles.
Les procédés aptes à assister la conduite du véhicule sont aussi nommés ADAS (de l’acronyme anglais « Advanced Driver Assistance Systems »), systèmes ADAS ou systèmes d’aide à la conduite. Un régulateur de vitesse de véhicule, RVV, est un système ADAS connu qui régule la vitesse du véhicule selon une consigne de vitesse donnée, dite vitesse consigne. Lors d’un changement de vitesse consigne, plusieurs trajectoires de la vitesse véhicule (évolution temporelle de la vitesse véhicule) pour atteindre la vitesse consigne sont alors possibles. Suivre une trajectoire de vitesse véhicule détermine une accélération du véhicule, et donc un comportement dynamique du véhicule. Certains régulateurs sont également déterminés en prenant en compte l’accélération et, donc, génèrent une trajectoire d’accélération de consigne, c’est-à-dire qu‘ils déterminent l’accélération souhaitée à chaque instant pour atteindre une vitesse cible.
Un régulateur de vitesse véhicule adaptatif, ou ACC (de l’acronyme anglais « Adaptative Cruise Control »), est une évolution d’un RVV. Un ACC est aussi un système ADAS connu qui régule la vitesse du véhicule et un temps inter-véhiculaire, le temps inter-véhiculaire représentant une durée séparant le passage de l’avant ou de l’arrière de deux véhicules successifs sur une même voie de circulation. Par exemple, le temps inter-véhiculaire est un paramètre prédéterminé par le conducteur ou par défaut selon une préconisation de la réglementation en vigueur (2 secondes par exemple). Le temps inter-véhiculaire prédéterminé est également dit ci-après temps cible.
Un dispositif d’un véhicule comportant la fonction ACC est apte à acquérir des caractéristiques dynamiques longitudinales du véhicule et d’un véhicule précédant, dit véhicule précédant. Ce dispositif comporte par exemple une caméra, un radar, un lidar, … Ce dispositif est apte à détecter l’arrivée du véhicule précédant. C’est le cas, par exemple, lorsqu’un véhicule se rabat sur la même voie de circulation que le véhicule autonome, ou lorsque le véhicule autonome rattrape un véhicule qui le précède sur la même voie de circulation et qui roule plus lentement. En particulier, sont mesurées une vitesse et accélération du véhicule autonome, une vitesse et accélération du véhicule précédant, et une distance entre le véhicule autonome et le véhicule précédant, dite distance inter-véhiculaire ou inter-véhicule. En utilisant une information vitesse véhicule, le temps inter-véhiculaire est déduit de la distance inter-véhiculaire, et la réciproque est vrai également.
Lors d’une détection d’un véhicule précédant, la vitesse du véhicule autonome doit être adaptée afin de respecter le temps cible. Classiquement, la vitesse du véhicule précédant, qui est mesurée, est prise comme vitesse cible. Le régulateur de vitesse adapte la vitesse, donc l’accélération, du véhicule autonome pour accoster le véhicule précédant. On entend par « accoster », adapter, sur une durée déterminée, la vitesse du véhicule autonome pour atteindre celle du véhicule précédant tout en respectant le temps inter-véhiculaire à la fin de la durée déterminée. Le régulateur de vitesse véhicule détermine alors une trajectoire d’accélération de consigne que doit suivre le véhicule autonome. Cela détermine un comportement d’accostage (comportement de la dynamique longitudinale du véhicule autonome) toujours identique. Cela détermine aussi une vitesse cible et une position cible.
Cependant, la trajectoire d’accélération de consigne déterminée ne sait pas prendre en compte des contraintes dynamiques d’accélération car cela est trop complexe. On entend par « contraintes dynamiques d’accélération » des seuils d’accélérations que le véhicule autonome ne doit pas dépasser pour principalement des raisons de conforts, ces seuils étant dépendant d’états du véhicule. Par exemple, un état du véhicule est la vitesse instantanée du véhicule (à un instantt), la position/géolocalisation du véhicule (prendre en compte des panneaux de circulation, la courbure, la pente ou le dévers de la route …), la capacité de freiner ou d’accélérer. Par exemple, une contrainte d’accélération dynamique est de ne pas avoir une accélération inférieure à -3,5 m/s² si la vitesse est supérieure à 70 km/h, ne pas avoir une accélération inférieure à -5 m /s² si la vitesse est inférieure à 30 km/h, et, si la vitesse est comprise entre 30 km/h et 70 km/h, ne pas avoir une accélération inférieure à un seuil qui varie linéairement en fonction de la vitesse et des deux seuils précédant.
Actuellement, si une trajectoire d’accélération de consigne ne respecte pas les contraintes dynamique, le régulateur sature l’accélération de consigne : Par exemple, le régulateur prend le maximum entre une accélération de consigne négative et une contrainte d’accélération négative. Alors, le régulateur ne va pas décélérer suffisamment le véhicule, et la position cible et la vitesse cible ne sont pas atteintes. Cela entraine des générations de trajectoire d’accélération de consigne supplémentaires utilisant des ressources de calculs supplémentaire. Par ailleurs, le comportement d’accostage n’est plus maîtrisé.
Outre les contraintes dynamiques d’accélération, d’autres contraintes dynamiques sont susceptibles de devoir d’être prises en compte comme des contraintes dynamiques sur la vitesse, sur le jerk, sur le jerk en fonction d’une vitesse instantanée du véhicule …
Un objet de la présente invention est de remédier au problème précité, en particulier l’invention adapte la trajectoire d’accélération de consigne, sans avoir besoin de nombreux ressources de calcul. Le comportement d’accostage est alors sensiblement équivalent à celui voulu : atteindre une vitesse cible à une position cible.
A cet effet, un premier aspect de l’invention concerne un procédé d’adaptation d’une trajectoire d’accélération de consigne d’un régulateur de vitesse véhicule adaptatif d’un véhicule autonome, pour que ledit véhicule autonome atteigne une position cible à une vitesse cible tout en respectant des contraintes dynamiques d’accélération, ledit véhicule autonome comprenant un calculateur, ledit procédé comportant les étapes de :
- Réception par le calculateur d’informations sur la trajectoire d’accélération de consigne, sur la position cible, sur la vitesse cible et sur les contraintes dynamiques d’accélération ;
- Estimation d’une position finale et d’une vitesse finale du véhicule autonome à partir de la trajectoire d’accélération de consigne en prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération ;
- Si l’écart entre la position finale et la position cible est supérieur à un seuil de positon prédéterminé, ou si l’écart entre la vitesse finale et la vitesse cible est supérieur à un seuil de vitesse seuil prédéterminé, alors une adaptation de la trajectoire d’accélération de consigne est déterminée à partir d’une dilatation d’amplitude et d’une dilatation temporelle de la trajectoire d’accélération de consigne, tout en prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération.
Ainsi, la trajectoire d’accélération de consigne est réutilisée et adaptée avant y=une utilisation effective par le régulateur de vitesse adaptatif du véhicule autonome. Les contraintes dynamiques sont prises en comptes et le véhicule autonome atteint la vitesse cible avec une position cible proche. L’adaptation de la trajectoire d’accélération de consigne n’est pas complexe : un module générant les trajectoires d’accélération de consigne n’est pas modifié, un module régulation de l’ACC et qui sature les consignes d’accélération n’est pas modifiée. L’invention est un module qui s’intercale entre des modules connus.
La trajectoire d’accélération de consigne est modulée en amplitude et est modulée dans le temps. Par exemple, l’adaptation va faire que la trajectoire d’accélération de consigne adaptée décélère plus fort et plus rapidement afin de compenser des saturations futures.
Dans un mode opératoire, l’invention récupère des informations sur une trajectoire d’accélération de consigne comme, par exemple, des valeurs de paramètres d’une équation analytique modélisant la trajectoire d’accélération consigne en fonction du temps. A partir de cette équation, la position finale la vitesse finale sont calculées tout en prenant en compte les contraintes dynamiques. Si des tests de performance, écart de position et de vitesse sont inférieurs à des seuils prédéterminés, ne sont pas vérifiés alors cette équation est modifiée en amplitude et temporellement pour trouver une trajectoire d’accélération adaptée vérifiant des critères de performances tout en respectant des contraintes dynamiques. Si les tests de performances sont vérifiés, il n’y pas besoin d’adapter la trajectoire.
Avantageusement, le procédé comporte en outre une étape préalable de détermination d’une nouvelle trajectoire d’accélération de consigne par le régulateur de vitesse adaptatif, ledit régulateur de vitesse adaptatif ayant réceptionné une nouvelle vitesse de consigne, ladite nouvelle trajectoire d’accélération de consigne définissant une nouvelle vitesse cible et une nouvelle position cible.
Ainsi, le procédé est relancé au besoin, et une nouvelle trajectoire d’accélération de consigne adaptée est déterminée en fonctions de nouvelles informations.
Avantageusement, une trajectoire d’accélération de consigne prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération est représentée par une fonction ,a(t)étant une fonction représentant la trajectoire d’accélération de consigne,c(t)étant une fonction négative représentant les contraintes dynamiques d’accélération, ettétant une variable représentant temps.
Ainsi, la réception des informations sur la trajectoire d’accélération de consigne détermine une fonctiona(t)dépendante du tempst. La réception des informations sur les contraintes dynamiques d’accélération constitue des règles évaluables à chaque instant. Cela détermine également un fonctionc(t)dépendante du tempst. Dans le cas de contraintes de décélérations, la fonction c(t) est négative. Prendre le maximum à chaque instanttentre les deux fonctionsa(t)etc(t)détermine simplement une trajectoire d’accélération de consigne prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération, et ainsi une position finale et une vitesse finale sont déterminées.
Avantageusement, la dilatation d’amplitude de la trajectoire d’accélération de consigne est une fonction , et dans lequel la dilatation temporelle de la trajectoire d’accélération de consigne est une fonction ,kaétant une constante d’amplification déterminée,ktétant une constante de modulation temporelle déterminée,a(t)étant une fonction représentant la trajectoire d’accélération de consigne avectune variable représentant temps.
Ainsi, seulement deux constantes sont nécessaires pour adapter la trajectoire d’accélération de consigne. La constante d’amplificationkaamplifie la trajectoire. Par « amplifier », on entend modifier la valeur de la trajectoire d’accélération de consigne, la modification peut augmenter ou diminuer la valeur. Typiquement,kaest une constante proche de 1. La constante de modulation temporellekthâte ou ralenti l’apparition des valeurs de la trajectoire de consigne. Typiquement,ktest une constante proche de 1.
Avantageusement, l’adaptation de la trajectoire d’accélération de consigne déterminée à partir de la dilatation d’amplitude et de la dilatation temporelle de la trajectoire d’accélération de consigne, tout en prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération est une fonction ,a(kt*t)étant la fonction représentant la trajectoire d’accélération de consigne modulée temporellement,c(kt*t)étant la fonction négative représentant les contraintes dynamiques d’accélération modulée temporellement, ettétant la variable représentant temps, etktétant la constante de modulation temporelle.
Ainsi, pour chaque instant, la trajectoire d’accélération de consigne adaptée prenant en compte les contraintes dynamique est calculable en fonction d’une valeur des constanteskaetkt. Une nouvelle position finale et une nouvelle vitesse finale sont déterminées.
Avantageusement, la constante d’amplification,ka, et la constante de modulation temporelle,kt, sont déterminées telles que l’évaluation de l’expression soit le plus petit possible, une position finale adaptée et une vitesse finale adaptée étant calculées à partir de la trajectoire d’accélération consigne adaptée, la valeur absolue de la différence entre la position finale adaptée et la position cible étant inférieure ou égale au seuil de positon prédéterminé et la valeur absolue de la différence entre la vitesse finale adaptée et la vitesse cible étant inférieure ou égale au seuil de vitesse seuil prédéterminé.
Ainsi, l’invention cherche à modifier le moins possible la trajectoire d’accélération de consigne. Le comportement d’accostage du véhicule obtenu avec une trajectoire d’accélération de consigne adaptée est alors très proche du comportement d’accostage voulu sans les contraintes dynamiques d’accélération.
Avantageusement, le procédé comporte en outre une étape de détermination et d’émission d’un signal d’alerte lorsque l’évaluation de l’expression est supérieure à un seuil d’alerte prédéterminé.
Ainsi, le procédé identifie une situation où la trajectoire d’accélération de consigne adaptée devient trop éloignée de la trajectoire d’accélération de consigne. Cette situation indique une situation de danger nécessitant un fort freinage, un changement de voie ou un changement de stratégie dans la régulation de vitesse véhicule. Un signal d’alerte est déterminé puis émis, par exemple, vers le conducteur pour qu’il reprenne le pilotage du véhicule ou vers un autre système ADAS pour engager un freinage d’urgence ou plus fort, ou un changement de voie, ou un changement de stratégie de régulation de vitesse véhicule.
Un deuxième aspect de l’invention concerne un dispositif comprenant une mémoire associée à au moins un processeur configuré pour mettre en œuvre le procédé selon le premier aspect de l’invention.
L’invention concerne aussi un véhicule comportant le dispositif.
L’invention concerne aussi un programme d’ordinateur comprenant des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé, selon le premier aspect de l’invention, lorsque ledit programme est exécuté par au moins un processeur.
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 annexées, sur lesquelles :
L’invention est décrite ci-après dans son application, non limitative, au cas d’un véhicule automobile autonome circulant sur une route ou sur une voie de circulation. D’autres applications telles qu’un robot dans un entrepôt de stockage ou encore une motocyclette sur une route de campagne sont également envisageables.
La représente un exemple de dispositif 101 compris dans le véhicule, dans un réseau (« cloud ») ou dans un serveur. Ce dispositif 101 peut être utilisé en tant que dispositif centralisé en charge d’au moins certaines étapes du procédé décrit ci-après en référence à la . Dans un mode de réalisation, il correspond à un calculateur de conduite autonome ou à un calculateur.
Dans la présente invention, le dispositif 101 est compris dans le véhicule.
Ce dispositif 101 peut prendre la forme d’un boitier comprenant des circuits imprimés, de tout type d’ordinateur ou encore d’un téléphone mobile (« smartphone »).
Le dispositif 101 comprend une mémoire vive 102 pour stocker des instructions pour la mise en œuvre par un processeur 103 d’au moins une étape du procédé tel que décrit ci-avant. Le dispositif comporte aussi une mémoire de masse 104 pour le stockage de données destinées à être conservées après la mise en œuvre du procédé.
Le dispositif 101 peut en outre comporter un processeur de signal numérique (DSP) 105. Ce DSP 105 reçoit des données pour mettre en forme, démoduler et amplifier, de façon connue en soi ces données.
Le dispositif 101 comporte également une interface d’entrée 106 pour la réception des données mises en œuvre par le procédé selon l’invention et une interface de sortie 107 pour la transmission des données mises en œuvre par le procédé selon l’invention.
L’axe 201 est un axe des abscisses représentant un temps. Un tempst=0indique un début d’une trajectoire d’accélération de consigne représentée par la courbe en tirets 203, et un début d’une trajectoire d’accélération de consigne adaptée représentée par le courbe en gras 206.
L’axe 202 est un axe des ordonnées représentant une accélération. Deux accélérations sont représentées : une première à -3,5 m/s², une seconde à -5 m/s².
La courbe en pointillés 204 est une représentation des contraintes dynamiques d’accélération. Par exemple, une contrainte d’accélération dynamique est de ne pas avoir une accélération inférieure à -3,5 m/s² si la vitesse est supérieure à 70 km/h, ne pas avoir une accélération inférieure à -5 m /s² si la vitesse est inférieure à 30 km/h, et, si la vitesse est entre 30 km/h et 70 km/h, ne pas avoir une accélération inférieure à un seuil qui varie linéairement en fonction de la vitesse et des deux seuils précédant. Ici, la vitesse du véhicule n’est pas représentée, mais clairement celle-ci diminue en fonction de la régulation de vitesse.
Sur l’axe 201,tfreprésente un temps final au bout duquel, si le régulateur de vitesse adaptatif applique la trajectoire d’accélération de consigne sans les contraintes dynamiques d’accélération, le véhicule atteint une vitesse cible et une position cible.
La courbe en trait continu mince 205 représente une trajectoire d’accélération de consigne adaptée sans prendre en compte les contraintes dynamiques d’accélération. La courbe 203 a subi une dilatation d’amplitude : dans cet exemple, la courbe 205 à des valeurs plus élevées. La courbe 203 a également subi une dilatation temporelle : dans cet exemple, les valeurs de la courbe 203 amplifiée arrivent plus tôt.
La courbe en trait continu et gras 206 représente la trajectoire d’accélération de consigne prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération 204, les contraintes dynamiques d’accélération étant déterminées à chaque instanttà partir de l’historique de la courbe 205 entre l’instant 0 et l’instantt.
L’instanttf’représente un temps final au bout duquel, si le régulateur de vitesse adaptatif applique la trajectoire d’accélération de consigne adaptée qui prend en compte les contraintes dynamiques d’accélération, le véhicule a atteint une valeur proche de la vitesse cible et de la position cible.
L’étape 301, « Recep », est une étape de réception par le calculateur 101 d’informations sur la trajectoire d’accélération de consigne, sur la position cible, sur la vitesse cible et sur les contraintes dynamiques d’accélération.
Par exemple, lorsque le régulateur de vitesse adaptatif maintient le véhicule autonome à une vitesse constante et qu’un véhicule, dit véhicule précédant, s’insère dans la voie devant ledit véhicule autonome, la vitesse de régulation doit s’adapter. L’adaptation concerne la vitesse du véhicule autonome et la distance, ou le temps inter-véhiculaire l’un et l’autre étant reliés par la vitesse du véhicule autonome. Un véhicule autonome, comprenant classiquement un dispositif de régulation de vitesse adaptatif, comprend également de nombreux capteurs et calculateurs aptes à :
- Déterminer une trajectoire d’accélération de consigne, ladite trajectoire étant utilisé par le régulateur de vitesse adaptatif afin que le véhicule autonome atteigne une position cible (ou temps inter-véhiculaire cible) à une vitesse cible. En particulier, la trajectoire est déterminée afin que le régulateur de vitesse adaptatif fait accoster le véhicule autonome au véhicule précédant ;
- Contenir des contraintes d’accélérations dynamiques.
Le calculateur 101 ou un calculateur du régulateur de vitesse adaptatif reçoit alors des informations des informations sur la trajectoire d’accélération de consigne, sur la position cible, sur la vitesse cible et sur les contraintes dynamiques d’accélération.
Dans un mode opératoire, des informations sur la trajectoire d’accélération de consigne sont des paramètres d’un modèle modélisant le déplacement du véhicule autonome en fonction du temps. Par exemple, ce modèle est un polynôme d’ordre 5, et les paramètres sont identifiées à partir de conditions initiales (distance initiale, vitesse initiale, accélération initiale, …) ou/et de conditions cibles (distance/position cible, vitesse cible, accélération cible, …).
Dans un mode opératoire, la vitesse cible est une vitesse du véhicule précédant ou une extrapolation de la vitesse du véhicule précédant si plusieurs mesures ont pu être effectuées. La position cible est une distance correspondante à un temps inter-véhicule cible par rapport à une position du véhicule précédant estimé à un instant cible, l’instant cible étant déterminé par une durée de la trajectoire d’accélération de consigne.
Dans un mode opératoire, les contraintes dynamiques sont des règles de type : -3,5 m/s² si la vitesse est supérieure à 70 km/h, -5 m /s² si la vitesse est inférieure à 30 km/h, et, si la vitesse est comprise entre 30 km/h et 70 km/h, une accélération qui varie linéairement en fonction de la vitesse et des seuils -3,5 m/s² et 5 m/s². Par exemple, ces règles sont insérées dans des tableaux.
L’étape 302, « Estim », est une étape d’estimation d’une position finale et d’une vitesse finale du véhicule autonome à partir de la trajectoire d’accélération de consigne en prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération.
Dans un mode opératoire, une trajectoire d’accélération de consigne prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération est représentée par une fonction ,a(t)étant une fonction représentant la trajectoire d’accélération de consigne,c(t)étant une fonction négative représentant les contraintes dynamiques d’accélération, ettétant une variable représentant temps.
Par exemple, les informations sur la trajectoire d’accélération de consigne sont des paramètres d’un modèle modélisant le déplacement du véhicule autonome en fonction du temps, et les contraintes dynamiques d’accélération sont des décélérations à ne pas dépasser en fonction de la vitesse du véhicule. Par intégrations successives, connaissant les conditions initiales, la position, la vitesse et l’accélération sont déterminées à chaque instant. A titre d’illustration, avec un pas de temps de 1 seconde, si à un instant donné la vitesse du véhicule est de 20 m/s, si à cet instant donné la trajectoire d’accélération de consigne donne une accélération de -2 m/s², si une contrainte dynamique d’accélération est de -1 m/s pour une vitesse supérieure à 10 m/s², alors au bout d’une seconde la vitesse du véhicule serra de 19 m/s (au lieu de 18 m/s² sans la contrainte). Lorsque des contraintes ne sont pas respectées, l’accélération du véhicule n’est pas celle souhaitée. Il en va de même pour la vitesse et la position du véhicule.
L’étape 303, « Test », est une étape de tests qui vérifie si l’écart entre la position finale et la position cible est supérieur à un seuil de positon prédéterminé, ou si l’écart entre la vitesse finale et la vitesse cible est supérieur à un seuil de vitesse seuil prédéterminé.
Dans un mode opératoire le seuil de position est d’environ 0,5 mètres, et le seuil de vitesse est d’environ de 0,05 m/s. Dans l’affirmatif, donc en présence d’écarts trop grands, le comportement dynamique du véhicule n’est pas celle souhaitée, et le comportement d’accostage ne sera celle souhaitée. Le procédé va à l’étape 304. Dans le cas contraire, le procédé retourne à l’étape 301.
L’étape 304, « Adapt », est une étape où une adaptation de la trajectoire d’accélération de consigne est déterminée à partir d’une dilatation d’amplitude et d’une dilatation temporelle de la trajectoire d’accélération de consigne, tout en prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération.
Dans un mode opératoire la dilatation d’amplitude de la trajectoire d’accélération de consigne est une fonction , et dans lequel la dilatation temporelle de la trajectoire d’accélération de consigne est une fonction ,kaétant une constante d’amplification déterminée,ktétant une constante de modulation temporelle déterminée,a(t)étant une fonction représentant la trajectoire d’accélération de consigne avectune variable représentant temps. Par exemple, sia(t)est un polynôme fonction du temps, il est simple d’évaluer l’accélération à chaque instantt, il est simple de multiplier cette évaluation par une constantekaqui dilate l’amplitude : sia(t=1 s)=-3 m/s²etka=1,1, alorska*a(t=1 s)=-3,3 m/s². Puisqu’il est possible d’évaluer l’accélération à chaque instantt, il est également possible d’évaluer l’accélération à un instant kt*t, kt étant une constante de modulation temporelle : sia(t=0,9 s)=--2,8 m/s², et sikt=0,9, alors on peut définir una’(t=1 s)telle quea’(1)=a(kt*1=0,9*1=0,9)=-2,8 m/s².
Dans un mode de réalisation, l’adaptation de la trajectoire d’accélération de consigne déterminée à partir de la dilatation d’amplitude et de la dilatation temporelle de la trajectoire d’accélération de consigne, tout en prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération est une fonction ,a(kt*t)étant la fonction représentant la trajectoire d’accélération de consigne modulée temporellement,c(kt*t)étant la fonction négative représentant les contraintes dynamiques d’accélération modulée temporellement, ettétant la variable représentant temps, etktétant la constante de modulation temporelle. Si la trajectoire d’accélération de consigne est modélisée par une fonctiona(t), alorsa’(t)modélise l’adaptation de la trajectoire d’accélération de consigne.
Dans un mode opératoire, la constante d’amplification,ka, et la constante de modulation temporelle,kt, sont déterminées telles que l’évaluation de l’expression soit le plus petit possible, une position finale adaptée et une vitesse finale adaptée étant calculées à partir de la trajectoire d’accélération consigne adaptée, la valeur absolue de la différence entre la position finale adaptée et la position cible étant inférieure ou égale au seuil de positon prédéterminé et la valeur absolue de la différence entre la vitesse finale adaptée et la vitesse cible étant inférieure ou égale au seuil de vitesse seuil prédéterminé. De la même manière que dans l’étape 302, ayant un modèle de l’adaptation de la trajectoire d’accélération de consigne par intégration successives à chaque pas de temps, une position finale adaptée et vitesse finale adaptée sont calculées. Différentes méthodes classiques existent pour résoudre ce problème d’optimisation : test d’un jeu de valeurs pourkaetkt, itérations successives, dichotomie, double boucle …
Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend en outre une étape de détermination et d’émission d’un signal d’alerte lorsque l’évaluation de l’expression est supérieure à un seuil d’alerte prédéterminé. En effet, construire l’adaptation de la trajectoire d’accélération de consigne permet de savoir exactement quelles sont les limites du système. Lorsque les contraintes sont trop fortes, par exemple avoir unssupérieur à 0,2, l’invention trouve la moins pire des trajectoires, et ensuite détermine et émet un signal d’alerte. Dans un mode opératoire, une nouvelle trajectoire d’accélération de consigne est déterminée par l’ACC mais avec un temps inter-véhiculaire plus faible que celui souhaitée.
La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-avant à titre d’exemples ; elle s’étend à d’autres variantes.
La prise en compte de contraintes dynamiques d’accélération ont été détaillée. L’invention n’est pas limitée aux seules contraintes dynamiques d‘accélération, et s’étend à tout type d’autre forme de contraintes dynamiques comme des contraintes dynamiques sur la vitesse, des contraintes dynamiques sur le jerk, des contraintes dynamiques sur le jerk en fonction d’une vitesse instantanée du véhicule …
Des équations et calculs ont en outre été détaillés. L’invention n’est pas limitée à la forme de ces équations et calcul, et s’étend à tout type d’autre forme mathématiquement équivalente.
Claims (10)
- Procédé d’adaptation d’une trajectoire d’accélération de consigne d’un régulateur de vitesse véhicule adaptatif d’un véhicule autonome, pour que ledit véhicule autonome atteigne une position cible à une vitesse cible tout en respectant des contraintes dynamiques d’accélération, ledit véhicule autonome comprenant un calculateur (101), ledit procédé comportant les étapes de :
- Réception (301) par le calculateur (101) d’informations sur la trajectoire d’accélération de consigne, sur la position cible, sur la vitesse cible et sur les contraintes dynamiques d’accélération ;
- Estimation (302) d’une position finale et d’une vitesse finale du véhicule autonome à partir de la trajectoire d’accélération de consigne en prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération ;
- Si (303) l’écart entre la position finale et la position cible est supérieur à un seuil de position prédéterminé, ou si (303) l’écart entre la vitesse finale et la vitesse cible est supérieur à un seuil de vitesse prédéterminé, alors une adaptation (304) de la trajectoire d’accélération de consigne est déterminée à partir d’une dilatation d’amplitude et d’une dilatation temporelle de la trajectoire d’accélération de consigne, tout en prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération.
- Procédé selon la revendication 1, dans lequel le procédé comporte en outre une étape préalable de détermination d’une nouvelle trajectoire d’accélération de consigne par le régulateur de vitesse adaptatif, ledit régulateur de vitesse adaptatif ayant réceptionné une nouvelle vitesse de consigne, ladite nouvelle trajectoire d’accélération de consigne définissant une nouvelle vitesse cible et une nouvelle position cible.
- Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel une trajectoire d’accélération de consigne prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération est représentée par une fonction
- Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la dilatation d’amplitude de la trajectoire d’accélération de consigne est une fonction
- Procédé selon la revendication 4, dans lequel l’adaptation (304) de la trajectoire d’accélération de consigne déterminée à partir de la dilatation d’amplitude et de la dilatation temporelle de la trajectoire d’accélération de consigne, tout en prenant en compte les contraintes dynamiques d’accélération est une fonction
- Procédé selon l’une des revendications 4 ou 5, dans lequel la constante d’amplification,ka, et la constante de modulation temporelle,kt, sont déterminées telles que l’évaluation d’une expression
- Procédé selon la revendication 6, dans lequel le procédé comporte en outre une étape de détermination et d’émission d’un signal d’alerte lorsque l’évaluation de l’expression est supérieure à un seuil d’alerte prédéterminé.
- Dispositif (101) comprenant une mémoire (102) associée à au moins un processeur (103) configuré pour mettre en œuvre le procédé selon l’une des revendications précédentes.
- Véhicule comportant le dispositif selon la revendication précédente.
- Programme d’ordinateur comprenant des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une des revendications 1 à 7 lorsque ledit programme est exécuté par au moins un processeur (103).
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