FR3118616A1 - Procédé et dispositif d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un procédé et un dispositif d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence. Le procédé comporte une étape de détermination d’une trajectoire du premier véhicule et d’une trajectoire du second véhicule à partir de données issues de capteurs périphériques embarqués sur le premier véhicule et de données cartographiques ; une étape de réception, par le premier véhicule, d’un message selon un mode de communication V2X, ledit message comportant une information sur un état de conscience d’un conducteur du second véhicule ; une étape de détermination d’une probabilité de collision entre le premier et le second véhicule basée sur la détection de conflit entre les trajectoires du premier et du second véhicules et de l’information portée par le message reçu ; et une étape de déclenchement, par le premier véhicule, d’une alerte anticollision à destination du conducteur du premier véhicule et/ou d’un freinage d’urgence en fonction de la probabilité de collision. F Figure pour l’abrégé : Figure 3

Description

Procédé et dispositif d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence
L’invention concerne les procédés et dispositifs d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence de véhicule, notamment automobile, circulant sur une voie de circulation.
Arrière-plan technologique
Pour améliorer la sécurité routière, certains véhicules contemporains sont équipés de fonctions ou système(s) ou d’aide à la conduite, dit ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système d’aide à la conduite avancé »). Des systèmes ADAS mettent en œuvre des procédés d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence basés sur la détection d’obstacles environnants à l’aide de capteurs périphériques embarqués sur un véhicule tels que des caméras, radars, ou encore lidars (de l’anglais « Light Detection And Ranging », ou « Détection et estimation de la distance par la lumière » en français).
Ces procédés d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence présentent des défauts qui se manifestent par des fausses alertes ou des freinages intempestifs qui peuvent se déclencher à cause de l’incertitude du comportement des autres usagers. Par exemple, un style de conduite plus ou moins sportif d’un conducteur avec des profils de décélération tardive pour ralentir / s’arrêter à une intersection peut engendrer un comportement excessif des procédés actuels d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence.
Un objet de la présente invention est d’améliorer la sécurité de véhicules circulant dans un environnement routier.
Un autre objet de la présente invention est d’améliorer les procédés actuels d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence.
Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence basé sur la détection de conflit de trajectoires d’un premier et d’un second véhicule comprenant :
une étape de détermination d’une trajectoire du premier véhicule à partir de données issues de capteurs périphériques embarqués sur le premier véhicule et de données cartographiques ;
une étape de réception, par le premier véhicule, d’un message selon un mode de communication de type véhicule vers tout, dit V2X, ledit message étant émis par le second véhicule et comportant une information sur un état de conscience d’un conducteur du second véhicule ;
une étape de détermination d’une trajectoire du second véhicule à partir de données issues de capteurs périphériques embarqués sur le premier véhicule et de données cartographiques ;
une étape de détermination d’une probabilité de collision entre le premier et le second véhicule basée sur la détection de conflit entre la trajectoire du premier véhicule et la trajectoire du second véhicule, et de l’information portée par le message reçu ; et
une étape de déclenchement, par le premier véhicule, d’une alerte anticollision à destination du conducteur du premier véhicule et/ou d’un freinage d’urgence en fonction de la probabilité de collision.
Selon une variante, le message comporte une information qui indique une position et une orientation de la tête et du regard du conducteur du second véhicule.
Selon une autre variante, le message comporte une information qui indique un état d’attention et de fatigue du conducteur du second véhicule.
Selon une variante supplémentaire, le message comporte une information qui indique une position, une vitesse ou une accélération du second véhicule.
Selon encore une variante, la sévérité de l’alerte anticollision et/ou sa répétition dépend du message reçu.
Selon une variante additionnelle, le procédé comporte en outre une étape d’émission, par le premier véhicule, d’un message selon un mode de communication de type véhicule à véhicule, dit V2V, à destination du second véhicule pour l’alerter d’un risque de collision en fonction de la probabilité de collision.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un dispositif d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence, 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 3 annexées, sur lesquelles :
illustre de façon schématique un environnement routier dans lequel circule un premier véhicule, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ;
illustre schématiquement un dispositif embarqué sur le premier véhicule de la et configuré pour mettre en œuvre le procédé d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence de la , selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ; et
illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence de la , selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention.
Un procédé et un dispositif d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 3. 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 d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence comprend la réception, par un premier véhicule, d’un message émis par un second véhicule, ledit message comportant une information sur un état de conscience d’un conducteur du second véhicule. Le message est avantageusement reçu selon un mode de communication de type véhicule vers tout, dit V2X (de l’anglais « Vehicle-to-Everything »), par exemple selon un mode de communication de type véhicule à véhicule, dit V2V (de l’anglais « Vehicle-to-Vehicle ») ou selon un mode de communication de type véhicule à infrastructure, dit V2I (de l’anglais « Vehicle-to-Infrastructure »).
La réception de l’information sur l’état de conscience d’un conducteur du second véhicule permet au premier véhicule de pondérer une probabilité de collision avec ce second véhicule basée sur la détection de conflit entre la trajectoire du premier véhicule et la trajectoire du second véhicule, améliorant ainsi les systèmes d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence actuels qui ne tiennent compte habituellement que de données issus de capteurs embarqués sur le premier véhicule et de données cartographiques. L’utilisation de l’information sur l’état de conscience d’un conducteur permet ainsi de réduire de fausses alertes anticollision et/ou de freinage d’urgence qui peuvent se déclencher à cause d’incertitude du comportement du conducteur du second véhicule tel que des signes de fatigue ou d’inattention.
Le procédé est particulièrement avantageux lorsqu’un risque de collision avec un second véhicule est détecté en approche d’une intersection dans laquelle le premier véhicule est prioritaire. Les trajectoires du premier et du second véhicule sont alors déterminées à partir de données issues de capteurs embarqués sur ce premier véhicule et habituellement combinées avec des données cartographiques. Une probabilité de collision est alors déterminée entre le premier et le second véhicule basée sur la détection de conflit entre la trajectoire du premier véhicule et la trajectoire du second véhicule, et de l’information portée par le message reçu. Une alerte anticollision à destination du conducteur du premier véhicule et/ou un freinage d’urgence est alors déclenché, par le premier véhicule, en fonction de la probabilité de collision.
Le procédé est avantageux car il peut être mis en œuvre par un programme d’ordinateur qui peut être mis en œuvre à partir du matériel actuellement embarqué sur un véhicule.
illustre de façon schématique un environnement routier dans lequel circule un premier véhicule, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ;
La illustre un premier véhicule 10 circulant sur une voie de circulation 1001 dans une direction déterminée à l’approche d’une intersection. Un second véhicule 11 circule sur une deuxième voie de circulation 1002 à l’approche de l’intersection. Le premier véhicule 10 est prioritaire par rapport au second véhicule 11 qui doit s’arrêter au stop tel qu’illustré sur la par une marque continue sur le sol.
Chaque véhicule 10 et 11 est avantageusement équipé d’un dispositif de communication pour transmettre et recevoir des données à destination d’un autre véhicule et/ou d’un serveur d’une infrastructure réseau. Chaque dispositif de communication peut être assimilé à un nœud d’un réseau, par exemple un réseau sans fil ad hoc.
Les véhicules 10 et 11 communiquent avantageusement en utilisant un système de communication dit V2X, par exemple basé sur les standards 3GPP LTE-V ou IEEE 802.11p de ITS G5. Dans un tel système de communication V2X, chaque véhicule embarque un nœud pour permettre une communication de véhicule à véhicule V2V, de véhicule à infrastructure V2I et/ou de véhicule à piéton V2P (de l’anglais « vehicle-to-pedestrian »), les piétons étant équipés de dispositifs mobiles (par exemple un téléphone intelligent (de l’anglais « Smartphone »)) configurés pour communiquer avec les véhicules.
L’infrastructure du réseau comprend par exemple des dispositifs de communication 101, 102, chaque dispositif 101, 102 correspondant par exemple à une antenne d’un réseau cellulaire de type LTE 4G ou 5G ou à une UBR (« Unité Bord de Route »), chacune correspondant à un nœud du réseau, en plus des nœuds équipant les véhicules ou les piétons.
Selon un exemple particulier de réalisation, l’ensemble des nœuds (c’est-à-dire les dispositifs de communications associés aux véhicules 10 et 11 et les antennes ou UBR 101, 102) du réseau forme par exemple un réseau sans fil ad hoc (aussi appelé WANET (de l’anglais « Wireless Ad Hoc Network ») ou MANET (de l’anglais « Mobile Ad Hoc Network »)), correspondant à un réseau sans fil décentralisé. Le réseau sans fil ad hoc correspond avantageusement à un réseau véhiculaire ad hoc (ou VANET, de l’anglais « Vehicular Ad hoc NETwork ») ou à un réseau véhiculaire ad hoc intelligent (ou InVANET, de l’anglais « Intelligent Vehicular Ad hoc NETwork »), aussi appelé réseau « GeoNetworking ». Dans un tel réseau, 2 véhicules ou plus embarquant chacun un nœud peuvent communiquer entre eux dans le cadre d’une communication véhicule à véhicule V2V ; chaque véhicule peut communiquer avec l’infrastructure mise en place dans le cadre d’une communication véhicule à infrastructure V2I ; chaque véhicule peut communiquer avec un ou des piétons équipés de dispositifs mobiles (par exemple un téléphone intelligent dans le cadre d’une communication véhicule à piéton V2P.
Les nœuds correspondants aux antennes (ou UBR) 101 et 102 sont avantageusement reliés à un ou plusieurs serveurs distants ou au « cloud » 100 (ou en français « nuage ») via une connexion filaire et/ou sans fil. Les antennes ou UBR 101 et 102 peuvent ainsi faire office de relais entre le « cloud » 100 et chaque véhicule 10 et 11.
Les véhicules 10 et 11 correspondent par exemple à des véhicules dits autonomes, c’est-à-dire des véhicules dont la conduite est, au moins en partie, gérée par un ou plusieurs systèmes automatiques. Le niveau d’autonomie des véhicules 10 et 11 est par exemple compris entre 0 et 5 (0 pour un véhicule n’ayant aucune autonomie et dont la conduite est sous la supervision totale du conducteur et 5 pour un véhicule totalement autonome).
Les 5 niveaux d’autonomie de la classification de l’agence fédérale chargée de la sécurité routière sont :
- niveau 0 : aucune automatisation, le conducteur du véhicule contrôle totalement les fonctions principales du véhicule (moteur, accélérateur, direction, freins) ;
- niveau 1 : assistance au conducteur, l’automatisation est active pour certaines fonctions du véhicule, le conducteur gardant un contrôle global sur la conduite du véhicule ; le régulateur de vitesse fait partie de ce niveau, comme d’autres aides telles que l’ABS (système antiblocage des roues) ou l’ESP (électro-stabilisateur programmé) ;
- niveau 2 : automatisation de fonctions combinées, le contrôle d’au moins deux fonctions principales est combiné dans l’automatisation pour remplacer le conducteur dans certaines situations ; par exemple, le régulateur de vitesse adaptatif combiné avec le centrage sur la voie permet à un véhicule d’être classé niveau 2, tout comme l’aide au stationnement (de l’anglais « Park assist ») automatique ;
- niveau 3 : conduite autonome limitée, le conducteur peut céder le contrôle complet du véhicule au système automatisé qui sera alors en charge des fonctions critiques de sécurité ; la conduite autonome ne peut cependant avoir lieu que dans certaines conditions environnementales et de trafic déterminées (uniquement sur autoroute par exemple) ;
- niveau 4 : conduite autonome complète sous conditions, le véhicule est conçu pour assurer seul l’ensemble des fonctions critiques de sécurité sur un trajet complet ; le conducteur fournit une destination ou des consignes de navigation mais n’est pas tenu de se rendre disponible pour reprendre le contrôle du véhicule ;
- niveau 5 : conduite complètement autonome sans l’aide de conducteur dans toutes les circonstances.
La classification de l’organisation internationale des constructeurs automobiles est semblable à celle listée ci-dessus, à la différence près qu’elle comporte 6 niveaux, le niveau 3 de la classification américaine étant divisé en 2 niveaux dans celle de l’organisation internationale des constructeurs automobiles.
Selon un exemple de réalisation particulier, le premier véhicule 10 peut-être un véhicule de niveau 2 ou plus, le premier véhicule 10 pouvant être équipé de fonctions ou système(s) ou d’aide à la conduite, dit ADAS.
Dans une première opération, le premier véhicule 10, par exemple un calculateur embarqué du premier véhicule 10, détermine sa trajectoire sur la voie de circulation 1001 à partir de données issues de capteurs périphériques embarqués et éventuellement de données cartographiques. La détermination de la trajectoire d’un véhicule est largement connue de l’état de la technique lorsqu’elle est basée, par exemple, sur la position temporelle et la vitesse du véhicule 10.
Dans une deuxième opération, le premier véhicule 10, par exemple un calculateur embarqué du premier véhicule 10, reçoit du second véhicule 11, un message comportant une information sur un état de conscience d’un conducteur du second véhicule 11.
L’information reçue portant sur un état de conscience du conducteur du second véhicule 11 peut, par exemple, être obtenue par un système de contrôle de conduite par caméra (en anglais DMS pour Driver Monitoring System) embarqué du second véhicule 11.
L’information reçue portant sur un état de conscience du conducteur du second véhicule 11 peut, par exemple, être émise dans une trame de données émise par le second véhicule 11 à destination du premier véhicule 10 via une liaison sans fil selon un mode de communication de type V2X, soit en V2V ou en V2I.
Selon une variante de réalisation, une trame de données, émise par le second véhicule 11, comprend une information qui indique une position et une orientation de la tête et du regard du conducteur du second véhicule 11.
Selon une variante de réalisation, une trame de données, émise par le second véhicule 11, comprend une information qui indique un état d’attention et de fatigue du conducteur.
Selon une variante de réalisation, une trame de données, émise par le second véhicule 11, comprend une information qui indique une position, une vitesse ou une accélération du second véhicule.
Selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, au moins l’une des trames de données émises correspond, par exemple, à une trame de type CAM (de l’anglais « Cooperative Awareness Message » ou en français « Message d’avertissement coopératif ») tel que défini dans la spécification technique ETSI TS 102 637-2 v1.2.1 de mars 2011 ou à une trame de type DENM (de l’anglais « Decentralized Environmental Notification Message » ou en français « Message de notification environnementale décentralisée ») tel que défini dans la spécification technique ETSI TS 102 637-3 v1.1.1 de septembre 2010.
Une trame de données est par exemple reçue de l’infrastructure réseau, par exemple de l’élément 101, le second véhicule 11 ayant transmis cette trame de données à l’infrastructure réseau qui la retransmet ensuite au premier véhicule 10, notamment.
Selon un autre exemple de réalisation, le premier véhicule 10 communique avec le second véhicule 11 selon un mode de communication directe de type V2V et une trame de données est reçue directement du second véhicule 11.
Un mode de communication directe est par exemple conforme à :
- ITS G5 en Europe ou DSRC (de l’anglais « Dedicated Short Range Communications » ou en français « Communications dédiées à courte portée ») aux Etats-Unis d’Amérique, qui reposent tous les deux sur le standard IEEE 802.11p ; ou
- LTE-V Mode 4 (de l’anglais « Long-Term Evolution – Vehicle Mode 4 » ou en français « Evolution à long terme – véhicule Mode 4 ») qui permet des communications V2V, aussi appelées communications « sidelink » (ou en français « liaison latérale »)) basé sur une interface de communication directe de LTE appelée PC5 ; une telle technologie est décrite par exemple dans l’article intitulé « Analytical Models of the Performance of C-V2X Mode 4 Vehicular Communications », écrit par Manuel Gonzalez-Martin, Miguel Sepulcre, Rafael Molina-Masegosa et Javier Gozalvez, et publié en 2018.
Dans une troisième opération, le premier véhicule 10, par exemple un calculateur embarqué du premier véhicule 10, détermine la trajectoire du second véhicule 11 sur la voie de circulation 1002 à partir de données issues de capteurs périphériques embarqués sur le premier véhicule 10 et éventuellement de données cartographiques.
Selon une variante, la trajectoire du second véhicule est aussi déterminée en fonction d’une information reçue telle une position, une vitesse ou une accélération du second véhicule 11. Cette information peut-être transmise dans une trame de données.
Dans une quatrième étape, le premier véhicule 10, par exemple un calculateur embarqué du premier véhicule 10, détermine une probabilité de collision entre le premier et le second véhicule basée sur la détection de conflit entre la trajectoire du premier véhicule et la trajectoire du second véhicule, et de l’information portée par le message reçu.
Cette probabilité de collision peut, par exemple, être déterminée en fonction de la distance entre les trajectoires du premier et du second véhicules à l’abord de l’intersection. Cette probabilité de collision peut, par exemple, être inversement proportionnelle à un seuil de distance entre ces deux trajectoires : plus les deux trajectoires sont proches à l’abord de l’intersection et plus la probabilité de collision est élevée.
La probabilité de collision déterminée peut aussi être pondérée, par exemple, par l’information sur un état de conscience d’un conducteur du second véhicule 11. Plus cette information indique un état de fatigue ou d’inattention élevée du conducteur du second véhicule et plus le coefficient de pondération utilisé pour pondérer la probabilité de collision est élevé.
Dans une cinquième opération, une étape de déclenchement, par le premier véhicule, une alerte anticollision à destination du conducteur du premier véhicule 10 et/ou un freinage d’urgence du premier véhicule 10 est déclenché en fonction de la probabilité de collision.
Par exemple, lorsque la probabilité de collision dépasse un premier seuil, une alerte anticollision est déclenchée et si elle dépasse un second seuil un freinage d’urgence est déclenché.
Le procédé peut déclencher un freinage d’urgence ou augmenter la confiance ou diminuer un délai de validation sur le risque de collision d'une fonction AEB (de l’anglais « Autonomous Emergency Braking », ou « freinage d’urgence autonome » en français) existante si le second véhicule 11 ne réduit pas sa vitesse à courte distance de l'intersection.
Selon une variante, lorsque la probabilité de collision dépasse un premier seuil, un délai de validation sur le risque de collision utilisé dans une fonction d'alerte de type « cross-trafic » en anglais, trafic croisé en français, est diminué.
Selon une variante, la sévérité de l’alerte anticollision et/ou sa répétition dépend du message reçu.
Par exemple, lorsque le message comporte une information indiquant que l’état de conscience du conducteur du second véhicule 11 est insuffisant alors le sévérité de l’alerte anticollision est maximale.
Par exemple, l’état de conscience du conducteur du second véhicule 11 est considéré comme étant insuffisant si le conducteur du second véhicule 11 ne regarde pas vers le premier véhicule 10 pendant un temps minimum et/ou ne réduit pas sa vitesse à l’abord de l’intersection, et/ou si ce conducteur ne regarde pas vers un feu tricolore pendant un temps minimum.
Selon un variante, le procédé comporte, en outre, une étape d’émission, par le premier véhicule 10, d’un message selon un mode de communication de type véhicule à véhicule, dit V2V, à destination du second véhicule 11 pour l’alerter d’un risque de collision en fonction de la probabilité de collision.
Par exemple, le message est émis lorsque la probabilité de collision dépasse un seuil.
Selon une variante, le procédé comporte en outre une étape de modification de la vitesse du premier véhicule 10 en fonction de la probabilité de collision et/ou du message reçu.
Par exemple, le vitesse du premier véhicule 10 est diminuée lorsqu’un régulateur ou limiteur de vitesse du premier véhicule 10 est activé et ce dès que l’état de conscience du conducteur du second véhicule 11 est en dessous d’un seuil ou lorsque la vitesse du second véhicule est excessive à l’abord de l’intersection ou que la trajectoire du second véhicule 11 n’est pas conforme à celle attendue à l’abord d’une intersection.
Selon une variante, lorsqu’un système de conduite automatisée / autonome du premier véhicule 10 est activé, le procédé peut ordonner à ce système de ralentir à l’approche de l’intersection même si le second véhicule 11 est arrêté dans le cas où le conducteur du second véhicule ne regarde pas vers le premier véhicule pendant un temps minimum. Ce ralentissement peut aller jusqu’à l’arrêt total du premier véhicule 10 lorsque l’état de conscience du conducteur du second véhicule 11 est considéré comme étant insuffisant.
Un calculateur embarqué du premier véhicule 10 mettant en œuvre les opérations ci-dessus détermine par exemple une ou plusieurs alertes anticollision visuelles ou sonores et/ou une information de freinage d’urgence. Cette ou ces alertes anticollision et/ou information de freinage d’urgence sont par exemple transmises à un système ADAS embarqué du premier véhicule 10, par exemple le système régulateur de vitesse (ou en anglais « Cruise Control ») ou le système régulateur de vitesse adaptatif, dit ACC (de l’anglais « Adaptive Cruise Control »), un tel système ACC équipant par exemple les véhicules ayant un niveau d’autonomie au moins égal à 2.
Une ou des valeurs de vitesse de consigne sont par exemple déterminées à partir de cette ou ces alertes anticollision et/ou information de freinage d’urgence et de la vitesse autorisée sur la voie de circulation empruntée par le premier véhicule 10.
Selon une variante de réalisation, le processus décrit ci-dessus comprend en outre une opération de détection du second véhicule 11 lorsque le premier véhicule 10 est en approche de l’intersection.
La détection du second véhicule 11 est par exemple obtenue par un ou plusieurs capteurs d’un système(s) de détection d’objet embarqué du premier véhicule 10, ce ou ces systèmes faisant par exemple partie des systèmes ADAS du premier véhicule 10. A titre d’exemple, le ou les capteurs associés à ces systèmes de détection d’objet correspondent à un ou plusieurs des capteurs suivants :
- un ou plusieurs radars à ondes millimétriques arrangés sur le premier véhicule 10, par exemple à l’avant, à l’arrière, sur chaque coin avant/arrière du premier 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 premier véhicule 10 ; 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 premier véhicule 10 se trouvant dans le champ de vision de la ou les caméras.
Les données issues de ce ou ces capteurs varient selon le type de capteur. Lorsqu’il s’agit d’un radar ou d’un LIDAR, les données correspondent par exemple à des données de distance entre des points de l’objet détecté et le capteur. Chaque objet détecté est ainsi représenté par un nuage de points (chaque point correspondant à un point de l’objet recevant le rayonnement émis par le capteur et réfléchissant au moins en partie ce rayonnement), le nuage de points représentant l’enveloppe (ou une partie de l’enveloppe) de l’objet détecté tel que vu par le capteur et in fine par le premier véhicule 10 embarquant le capteur. Lorsqu’il s’agit d’une caméra vidéo, les données correspondent à des données associées à chaque pixel de la ou les images acquises, par exemple des valeurs de niveaux de gris codés sur par exemple 8, 10, 12 ou plus de bits pour chaque canal couleur, par exemple RGB (de l’anglais « Red, Green, Blue » ou en français « Rouge, vert, bleu »).
Le traitement de ces données issues de ces capteurs embarqués permet au premier véhicule 10 d’obtenir des informations sur le second véhicule 10, par exemple des informations sur la vitesse courante du second véhicule 11 et/ou des informations relatives à la distance courante entre le premier véhicule 10 et le second véhicule 11.
Ces informations sont utilisées par le premier véhicule 10, par exemple par un calculateur mettant en œuvre les opérations décrites en regard de ce processus, pour déterminer une trajectoire du second véhicule, pour déterminer une probabilité de collision entre le premier et le second véhicule et déclencher une alerte anticollision et/ou une information de freinage d’urgence le cas échéant. Cette alerte anticollision et/ou cette information de freinage d’urgence peut alimenter le système régulateur de vitesse ou le système ACC du premier véhicule 10 pour contrôler la vitesse du premier véhicule 10 en fonction de la probabilité de collision avec le second véhicule et l’état de conscience du conducteur de second véhicule 11.
Cela permet ainsi au premier véhicule 10 d’anticiper tout comportement inattendu du conducteur du second véhicule dû à une fatigue ou une inattention élevée. Cela permet ainsi d’améliorer la sécurité du premier véhicule 11 et du deuxième véhicule 12, ainsi que celle de leurs passagers respectifs.
Selon une autre variante de réalisation, si par exemple le premier véhicule 10 ne parvient pas à détecter la présence du second véhicule 11 circulant sur la voie de circulation 1002 et en approche de l’intersection, via son ou ses systèmes de détection d’objet, le premier véhicule 10 transmet une information représentative d’absence de détection du second véhicule 11 par le premier véhicule 10 lorsque le premier véhicule 10 est en approche de l’intersection. Cette information est transmise par exemple après une durée déterminée (par exemple quelques secondes) sans parvenir à détecter le second véhicule 11. Cette information est avantageusement transmise selon le mode de communication V2X établi avec le second véhicule, c’est-à-dire soit directement en V2V soit via l’infrastructure réseau en V2I.
Cette information prend par exemple la forme d’une requête émise par le premier véhicule 10 à destination du second véhicule 11 pour demander au second véhicule 11 de transmettre au premier véhicule 10 un message comportant une information sur un état de conscience d’un conducteur du second véhicule 11 selon le mode de communication de type V2X.
Une fois le message reçu par le premier véhicule 10, ce dernier utilise les données portées par ce message pour déterminer une trajectoire du second véhicule 11, pour déterminer une probabilité de collision entre le premier et le second véhicule et déclencher une alerte anticollision et/ou une information de freinage d’urgence le cas échéant. Cette alerte anticollision et/ou cette information de freinage d’urgence peut alimenter le système régulateur de vitesse ou le système ACC du premier véhicule 10 pour contrôler la vitesse du premier véhicule 10 en fonction de la probabilité de collision avec le second véhicule et l’état de conscience du conducteur de second véhicule 11.
illustre schématiquement un dispositif embarqué sur le premier véhicule de la et configuré pour mettre en œuvre le procédé d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence de la , selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention.
Le dispositif 2 correspond par exemple à un dispositif embarqué dans le premier véhicule 10, par exemple un calculateur. Le dispositif 2 est par exemple configuré pour transmettre et/ou recevoir des données selon une liaison de type V2X, déterminer une ou plusieurs consignes.
Le dispositif 2 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites en regard de la et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la . Des exemples d’un tel dispositif 2 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, une tablette, un ordinateur portable. Les éléments du dispositif 2, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 2 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels. Selon différents modes de réalisation particuliers, le dispositif 2 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires et/ou avec des dispositifs de communication, par exemple une TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit » ou en français « Unité de Contrôle Télématique »), par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.
Le dispositif 2 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 20 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif 2. Le processeur 20 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 2 comprend en outre au moins une mémoire 21 correspondant par exemple une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la mémoire 21.
Selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 comprend un bloc 22 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le « cloud », d’autres nœuds du réseau ad hoc. Les éléments d’interface du bloc 22 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes :
- interface radiofréquence RF, par exemple de type Bluetooth® ou Wi-Fi®, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) ;
- interface USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou « Bus Universel en Série » en français) ;
- interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français) ;
- interface LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).
Des données sont par exemples chargées vers le dispositif 2 via l’interface du bloc 22 en utilisant un réseau Wi-Fi® tel que selon IEEE 802.11, un réseau ITS G5 basé sur IEEE 802.11p ou un réseau mobile tel qu’un réseau 4G (ou LTE Advanced selon 3GPP release 10 – version 10) ou 5G, notamment un réseau LTE-V2X.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le dispositif 2 comprend une interface de communication 23 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres calculateurs du système embarqué) via un canal de communication 230. L’interface de communication 23 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 230. L’interface de communication 23 correspond par exemple à un réseau filaire de type 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 (standardisé par la norme ISO 17458) ou Ethernet (standardisé par la norme ISO/IEC 802-3).
Selon un mode de réalisation particulier supplémentaire, le dispositif 2 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage, un ou des haut-parleurs et/ou d’autres périphériques via respectivement des interfaces de sortie non représentées.
illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence de la , selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention.
Dans une première étape 31, une trajectoire du premier véhicule 10 est déterminée à partir de données issues de capteurs périphériques embarqués sur le premier véhicule 10 et de données cartographiques.
Dans une deuxième étape 32, un message est reçu par le premier véhicule 10 selon un mode de communication de type véhicule vers tout, dit V2X. Ledit message est émis par le second véhicule 11 et comporte une information sur un état de conscience d’un conducteur du second véhicule 11.
Dans une troisième étape 33, une trajectoire du second véhicule 11 est déterminée à partir de données issues de capteurs périphériques embarqués sur le premier véhicule 10 et de données cartographiques.
Dans une quatrième étape 34, une probabilité de collision est déterminée entre le premier et le second véhicule sur la base d’une détection de conflit entre la trajectoire du premier véhicule 10 et la trajectoire du second véhicule 11 et de l’information portée par le message reçu.
Dans une cinquième étape 35, une alerte anticollision à destination du conducteur du premier véhicule 10 et/ou d’un freinage d’urgence est déclenché en fonction de la probabilité de collision.
Les variantes et exemples des opérations décrits en relation avec la s’appliquent aux étapes du procédé de la .
Bien entendu, l’invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant lorsqu’un premier véhicule est en approche d’une intersection mais s’étend à un procédé d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence et au dispositif configuré pour la mise en œuvre du procédé dans n’importe quelle situation routière pouvant impliquer 2 voire plusieurs véhicules pouvant entrer en collision.
L’invention concerne également un véhicule, par exemple automobile ou plus généralement un véhicule à moteur terrestre, comprenant le dispositif 2 de la .

Claims (10)

  1. Procédé d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence basé sur la détection de conflit de trajectoires d’un premier et d’un second véhicule comprenant :
    une étape (31) de détermination d’une trajectoire du premier véhicule à partir de données issues de capteurs périphériques embarqués sur le premier véhicule et de données cartographiques ;
    une étape (32) de réception, par le premier véhicule, d’un message selon un mode de communication de type véhicule vers tout, dit V2X, ledit message étant émis par le second véhicule et comportant une information sur un état de conscience d’un conducteur du second véhicule ;
    une étape (33) de détermination d’une trajectoire du second véhicule à partir de données issues de capteurs périphériques embarqués sur le premier véhicule et de données cartographiques ;
    une étape (34) de détermination d’une probabilité de collision entre le premier et le second véhicule basée sur la détection de conflit entre la trajectoire du premier véhicule et la trajectoire du second véhicule et de l’information portée par le message reçu ; et
    une étape (35) de déclenchement, par le premier véhicule, d’une alerte anticollision à destination du conducteur du premier véhicule et/ou d’un freinage d’urgence en fonction de la probabilité de collision.
  2. Procédé selon la revendication 1, pour lequel le message comporte une information qui indique une position et une orientation de la tête et du regard du conducteur du second véhicule.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, pour lequel le message comporte une information qui indique un état d’attention et de fatigue du conducteur du second véhicule.
  4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, pour lequel le message comporte une information qui indique une position, une vitesse ou une accélération du second véhicule.
  5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, pour lequel la sévérité de l’alerte anticollision et/ou sa répétition dépend du message reçu.
  6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, comportant en outre une étape d’émission, par le premier véhicule, d’un message selon un mode de communication de type véhicule à véhicule, dit V2V, à destination du second véhicule pour l’alerter d’un risque de collision en fonction de la probabilité de collision.
  7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant en outre une étape de modification de la vitesse du premier véhicule en fonction de la probabilité de collision et/ou du message reçu.
  8. Dispositif d’alerte anticollision et/ou de freinage d’urgence comprenant une mémoire associée à au moins un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
  9. Véhicule comprenant un dispositif 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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