FR3117078A1 - Procédé et dispositif de changement de consigne d’accélération longitudinale d’un dispositif de changement de voie autonome d’un véhicule autonome. - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé et un dispositif de changement de consigne d’accélération longitudinale d’un dispositif de changement de voie autonome d’un véhicule autonome pour respecter une distance inter-véhiculaire prédéterminée, ledit procédé comportant les étapes de : Activation (201) d’un changement de voie autonome ; Réception (202) d’une consigne d’accélération longitudinale, la consigne d’accélération longitudinale étant configurée pour le changement de voie autonome ; Acquisition (203) d’un paramètre relatif à une pente en amont dudit véhicule autonome et estimée par une caméra ; Détermination (204) d’une nouvelle consigne d’accélération longitudinale, ladite nouvelle consigne d’accélération longitudinale étant déterminée à partir de la consigne d’accélération longitudinale et du paramètre relatif à la pente. Figure pour l’abrégé : Figure 2
Description
L’invention est dans le domaine des systèmes d’aide à la conduite de véhicule autonome. En particulier, l’invention concerne un dispositif de changement de voie autonome associé à un dispositif de régulation de vitesse.
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 véhicule adaptatif, ou ACC (de l’acronyme anglais « Adaptative Cruise Control »), est aussi un système ADAS connu qui régule une 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). Une simple relation relie le temps inter-véhiculaire à une distance inter-véhiculaire par la vitesse du véhicule.
Un système d’aide au changement de voie autonome est aussi un système ADAS connu. Après détermination de conditions de faisabilité, le système d’aide au changement de voie autonome pilote de manière autonome le véhicule autonome d’une première voie vers une deuxième voie adjacente à la première voie selon une trajectoire planifiée et calculée lors de la détermination des conditions de faisabilité après une activation du changement de voie autonome.
Le système d’aide au changement de voie autonome est associé à un ACC. La trajectoire calculée comprend une consigne d’accélération qui détermine une consigne de vitesse afin de réguler la vitesse du véhicule.
Le système d’aide au changement de voie autonome et l’ACC comportent des capteurs aptes détecter l’environnement et des objets adjacents d’un véhicule comportant un de ces systèmes. En particulier, le système d’aide au changement de voie autonome comporte au moins une caméra frontale capturant des images en amont du véhicule autonome.
En cas de pente, à cause de la pesanteur, le véhicule autonome accélère ou décélère plus qu’il ne le doit. Le régulateur de vitesse arrive à compenser l’accélération due à la pesanteur mais seulement avec du retard. Cependant, ce retard engendre un écart de plus en plus important entre la trajectoire calculée et la trajectoire réalisée. Ceci entraine, dans des situations, un risque de non-respect du temps inter-véhiculaire souhaitée et donc un risque de contact avec le véhicule précédent ou suivant. Egalement, si l’écart entre la trajectoire calculée et la trajectoire réalisée devient trop grand, le système d’aide au changement de voie autonome identifie une anomalie, arrête la conduite autonome et donne le pilotage au conducteur.
Un objet de la présente invention est de remédier au problème précité, en particulier éviter un non-respect des distances inter-véhiculaire lors d’une manœuvre de changement de voie sur une voie en pente.
A cet effet, un premier aspect de l’invention concerne un procédé de changement de consigne d’accélération longitudinale d’un dispositif de changement de voie autonome d’un véhicule autonome pour respecter une distance inter-véhiculaire prédéterminée, ledit procédé comportant les étapes de :
- Activation d’un changement de voie autonome ;
- Réception d’une consigne d’accélération longitudinale, la consigne d’accélération longitudinale étant configurée pour le changement de voie autonome ;
- Acquisition d’un paramètre relatif à une pente en amont dudit véhicule autonome et estimée par une caméra ;
- Détermination d’une nouvelle consigne d’accélération longitudinale, ladite nouvelle consigne d’accélération longitudinale étant déterminée à partir de la consigne d’accélération longitudinale et du paramètre relatif à la pente.
Ainsi, une architecture logicielle est modifiée à la marge en modifiant la consigne d’accélération longitudinale par une nouvelle consigne d’accélération longitudinale. Une architecture matériel existante n’est pas modifiée. Grâce à un traitement connu d’images capturés par une caméra présente dans l’architecture matérielle existante, le procédé acquière un paramètre relatif à une pente en amont du véhicule. Le procédé est alors apte à déterminer de manière prédictive l’influence d’une pente de la route sur la trajectoire, et donc de modifier la consigne d’accélération longitudinale afin de minimiser l’écart entre la trajectoire calculée et la trajectoire réalisée, et donc respecter la distance inter-véhiculaire. Une compensation longitudinale, en se basant sur l’aspect longitudinal d’une voie et d’une voie adjacente, est donc calculée puis appliquée pendant une manœuvre de changement de voie autonome afin d’éviter des risques de collision avec des véhicules circulant dans un environnement proche du véhicule autonome.
Avantageusement, la nouvelle consigne d’accélération longitudinale est égale à la consigne d’accélération longitudinale additionnée de la multiplication entre un paramètre relatif à une pesanteur et le paramètre relatif à la pente.
Ainsi, la compensation longitudinale est calculée très simplement et en utilisant peu de ressources de calculs.
Avantageusement, le procédé comporte en outre une étape de réception d’informations sur une altitude et/ou sur une latitude du véhicule autonome, informations émises par un système de géolocalisation, et une étape de détermination du paramètre représentant la pesanteur en fonction de l’altitude et/ou de la latitude.
Ainsi, le paramètre relatif à la pesanteur est corrigé selon l’altitude et la latitude. La compensation longitudinale est alors robuste par rapport aux variations du paramètre relatif à la pesanteur.
Avantageusement, le procédé comporte en outre une étape d’ajustement du paramètre relatif à la pente à partir d’un autre paramètre relatif à une pente, l’autre paramètre relatif à la pente étant fourni par le système de géolocalisation associé à une cartographie.
Ainsi, avec des techniques de fusion de données classiques, le paramètre relatif à la pente est fiabilisé rendant plus sûre la conduite autonome.
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.
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.
La illustre schématiquement un procédé de de changement de consigne d’accélération longitudinale d’un dispositif de changement de voie autonome d’un véhicule autonome pour respecter une distance inter-véhiculaire prédéterminée, selon un exemple particulier de réalisation de la présente invention.
L’étape 201, Activ, est une étape d’activation d’un changement de voie autonome d’un système d’aide au changement de voie. Le système d’aide au changement de voie détermine des conditions de faisabilité. Par exemple, à l’aide d’un traitement d’image d’une caméra par un module de perception, des marquages au sol ainsi que des objets dans le champ de vision de la caméra (autres véhicules, piétons, obstacles …) sont détectés et identifiés. Egalement, par exemple par un module de planification de trajectoire, une trajectoire est planifiée et calculée lors de la détermination des conditions de faisabilité après une activation du changement de voie autonome. La trajectoire calculée détermine le chemin, dans le temps, et donc une vitesse et une accélération, que le véhicule autonome doit suivre afin d’effectuer un changement de voie. Une consigne d’accélération est déterminée. Actuellement, cette consigne d’accélération ne sait prendre pas en compte une pente de route.
L’étape 202, Recep aL, est une étape de réception d’une consigne d’accélération longitudinale, la consigne d’accélération longitudinale étant configurée pour le changement de voie autonome.
Suite à l’étape précédente, le procédé récupère et reçoit la consigne d’accélération longitudinale.
L’étape 203, Acq p, est une étape d’acquisition d’un paramètre relatif à une pente en amont dudit véhicule autonome et estimée par une caméra.
Par « amont », on entend ce qui est devant le véhicule. La caméra est une caméra frontale qui capture des images devant le véhicule.
Par exemple, le module de perception qui réalise le traitement des images de la caméra est apte à fournir un paramètre relatif à la pente de la route en amont dudit véhicule autonome. Des algorithmes existant sont aptes à déterminer la pente de la route en analysant l’évolution de la position de l’horizon dans les images capturées par la caméra.
L’étape 204, Det naL, est une étape de détermination d’une nouvelle consigne d’accélération longitudinale, ladite nouvelle consigne d’accélération longitudinale étant déterminée à partir de la consigne d’accélération longitudinale et du paramètre relatif à la pente. Plusieurs méthodes sont possibles.
Dans un mode de réalisation la nouvelle consigne d’accélération longitudinale est égale à la consigne d’accélération longitudinale additionnée de la multiplication entre un paramètre relatif à une pesanteur et le paramètre relatif à la pente. La consigne d’accélération longitudinale est alors compensée par un terme relatif à l’accélération induite par la pente. Par exemple, le terme est l’intensité de la pesanteur, g, approximé à la valeur de 9,81 N/kg multiplié par un sinus de l’angle de la pente. Dans un autre mode de réalisation l’intensité de la pesanteur est approximé par la valeur 10 ou 9,8. Dans un autre mode de réalisation le sinus de l’angle de la pente est approximé par une valeur de la pente en radian.
Dans un mode de réalisation, le procédé comporte en outre une étape de réception d’informations sur une altitude et/ou sur une latitude du véhicule autonome, informations émises par un système de géolocalisation, et une étape de détermination du paramètre représentant la pesanteur en fonction de l’altitude et/ou de la latitude. En effet, la pesanteur dépend de l’altitude et de la latitude selon l’équation , où est la latitude en radian et h est l’altitude en mètre.
Dans un autre mode de réalisation, le procédé comporte en outre une étape d’ajustement du paramètre relatif à la pente à partir d’un autre paramètre relatif à une pente, l’autre paramètre relatif à la pente étant fourni par le système de géolocalisation associé à une cartographie. Par exemple, l’ajustement est réalisé par un algorithme classique de fusion ou de calcul de moyenne.
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.
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’autres formes mathématiquement équivalentes, simplifiées ou approximées.
Claims (7)
- Procédé de changement de consigne d’accélération longitudinale d’un dispositif de changement de voie autonome d’un véhicule autonome pour respecter une distance inter-véhiculaire prédéterminée, ledit procédé comportant les étapes de :
- Activation (201) d’un changement de voie autonome ;
- Réception (202) d’une consigne d’accélération longitudinale, la consigne d’accélération longitudinale étant configurée pour le changement de voie autonome ;
- Acquisition (203) d’un paramètre relatif à une pente en amont dudit véhicule autonome et estimée par une caméra ;
- Détermination (204) d’une nouvelle consigne d’accélération longitudinale, ladite nouvelle consigne d’accélération longitudinale étant déterminée à partir de la consigne d’accélération longitudinale et du paramètre relatif à la pente.
- Procédé selon la revendication 1, dans lequel la nouvelle consigne d’accélération longitudinale est égale à la consigne d’accélération longitudinale additionnée de la multiplication entre un paramètre relatif à une pesanteur et le paramètre relatif à la pente.
- Procédé selon la revendication 2, dans lequel le procédé comporte en outre une étape de réception d’informations sur une altitude et/ou sur une latitude du véhicule autonome, informations émises par un système de géolocalisation, et une étape de détermination du paramètre représentant la pesanteur en fonction de l’altitude et/ou de la latitude.
- Procédé selon la revendication 3, dans lequel le procédé comporte en outre une étape d’ajustement du paramètre relatif à la pente à partir d’un autre paramètre relatif à une pente, l’autre paramètre relatif à la pente étant fourni par le système de géolocalisation associé à une cartographie.
- 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 4 lorsque ledit programme est exécuté par au moins un processeur (103).
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| JP6031066B2 (ja) * | 2014-06-17 | 2016-11-24 | 富士重工業株式会社 | 車両の走行制御装置 |
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