FR3118928A1 - Procédé et système d’aide à la conduite d’un véhicule dans un flux de circulation impliquant d’autres véhicules - Google Patents
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Abstract
Procédé d’aide à la conduite d’un véhicule (V1) dans un flux de circulation impliquant d’autres véhicules (V2-V4), comprenant :
des communications directes avec un ou plusieurs véhicules (V2-V4) à proximité dudit véhicule (V1) via des dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement embarqués dans ledit véhicule (V1) et lesdits autres véhicules (V2-V4), ces communications directes étant agencées pour échanger des informations sur les cinématiques et/ou dynamiques respectives dudit véhicule (V1) et du ou desdits autres véhicules (V2-V4) à proximité,un traitement, par le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement embarqué dans ledit véhicule (V1) , desdites informations cinématiques et/ou dynamiques ainsi échangées, pour délivrer une notification ou une commande d’aide à la conduite dudit véhicule (V1).
Voir Figure 5
Description
DOMAINE DE l’INVENTION
La présente invention concerne un procédé d’aide à la conduite d’un véhicule dans un flux de circulation impliquant d’autres véhicules. Elle vise un système d’aide à la conduite mettant en œuvre ce procédé.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les technologies actuelles d’assistance à la conduite permettent à des véhicules de suivre une trajectoire sans l’aide d’un conducteur. C’est-à-dire que pendant quelques secondes, le véhicule est capable d’exécuter certaines actions seul et de contrôler sa propre allure.
Depuis quelques années, les constructeurs automobiles innovent pour rendre la voiture de demain toujours plus automatisée et indépendante vis-à-vis du conducteur. Il faut donc s'attendre à voir, dans les années à venir, des véhicules totalement autonomes sur les routes.
Les aides à la conduite (ADAS pourAdvanced Driver-Assistance Systems: Systèmes Avancés d’Aide à la Conduite), déjà présentes dans la majorité des véhicules, marquent le début d’une séparation entre le véhicule et son conducteur. Grâce à ces technologies et à des méthodes d’apprentissage machine, le véhicule est maintenant capable d’exécuter certaines actions seul et de corriger sa propre allure. Les déplacements du véhicule seront entièrement contrôlés par une intelligence artificielle qui utilisera les données reçues par différents capteurs (radars, lidars, ultrasons, caméras). Ce sera une véritable révolution dans nos vies et nos manières de se déplacer.
Cependant, ces avancées technologiques ne s'effectueront pas immédiatement, il y aura certainement une période de transition pour passer d’un environnement sans à un environnement avec véhicules autonomes, c’est-à-dire un mélange de véhicules motorisés à différents niveaux d’indépendance. Le gap ne sera pas immédiat. Les véhicules pilotés par les machines et les véhicules classiques contrôlés par les humains cohabiteront forcément.
Les passagers devront avoir une confiance totale, tout est l’intérêt du véhicule autonome. Malheureusement le risque zéro n’existe pas. Certains conducteurs ont une conduite dangereuse qui pourrait déstabiliser la voiture autonome. L’intégration des véhicules autonomes se fera donc dans un monde imprévisible et ce ne sera pas si simple. La technologie n’est pas encore assez maîtrisée pour créer une situation stable, fluide et coordonnée avec les véhicules classiques sur la route. Tant que la machine suivra scrupuleusement son programme informatique sans tenir compte de l’environnement qui l’entoure, la cohabitation entre véhicules autonomes et véhicules classiques sera compliquée.
Certains constructeurs automobiles mettent les moyens nécessaires pour que les véhicules soient connectés entre eux. Mais ces nouvelles technologies s’adressent seulement aux véhicules récents. La majorité des véhicules, déjà présents sur le marché depuis plusieurs années, sont dépourvus de systèmes de communication. Ce qui pose plusieurs problèmes vis-à-vis de l’efficacité des systèmes de communication inter-véhicules (IVC pour « Inter Vehicle Communication »). En premier lieu, il existe des problèmes de stabilité à cause du manque de nœuds dans le réseau. Le maillage actuel est très lâche et limité en termes de performances. De plus, le manque de véhicules connectés rend les applications envers la sécurité routière rares. En effet, si la majorité des véhicules ne peuvent pas recevoir des données, alors les automobilistes n’éviteront jamais un accident grâce à des informations transmises par un véhicule communiquant en aval de la circulation, ou au contraire, le véhicule connecté en amont de la circulation ne sera jamais averti d’un potentiel danger si le véhicule devant lui est dépourvu de système de communication.
Pour se faire, il faut impérativement que les véhicules autonomes et les véhicules classiques communiquent entre eux. Cependant les deux catégories de véhicules n’ont pas les mêmes capacités de communication. L’une est dotée d’une « intelligence artificielle » et de « parole » alors que l’autre est « muette » et ne réfléchit pas.
Le document EP3356900 B1 divulgue un procédé et système pour prédire une ou plusieurs trajectoires d’un véhicule sur la base d’un contexte entourant ce véhicule, dans lequel l’environnement d'un véhicule autonome est perçu comme identifiant un ou plusieurs véhicules à proximité. Pour chacun des véhicules identifiés, sur la base d'un emplacement actuel du véhicule identifié, des informations indépendantes du véhicule sont obtenues pour déterminer le contexte entourant le véhicule identifié, ces informations indépendantes comprenant des informations entourant le véhicule qui définissent les contraintes physiques imposées au véhicule identifié.
Pour chacun des véhicules identifiés, une ou plusieurs trajectoires pour le véhicule identifié sont prédites sur la base au moins en partie des informations indépendantes du véhicule associées au véhicule identifié. Le véhicule autonome est commandé sur la base de la ou des trajectoires prédites du ou des véhicules identifiés.
Le document US10795375 B2 divulgue un système et un procédé de navigation pour un véhicule autonome à l'aide de techniques d'apprentissage par renforcement. Ce système de navigation peut comprendre au moins un dispositif de traitement programmé pour : recevoir, à partir d'une caméra, une pluralité d'images représentatives d'un environnement du véhicule hôte ; analyser la pluralité d'images pour identifier un état de navigation associé au véhicule hôte ; fournir l'état de navigation à un système de navigation entraîné ; recevoir, à partir du système de navigation entraîné, une action de navigation souhaitée à exécuter par le véhicule hôte en réponse à l'état de navigation identifié ; analyser l'action de navigation souhaitée par rapport à une ou plusieurs contraintes de navigation prédéfinies ; déterminer une action de navigation réelle pour le véhicule hôte. L'action de navigation réelle comprend au moins une modification de l'action de navigation souhaitée déterminée sur la base de la ou des contraintes de navigation prédéfinies ; et provoquer au moins un ajustement d'un actionneur de navigation du véhicule hôte en réponse à l'action de navigation réelle déterminée pour le véhicule hôte.
Les procédés de navigation et d’aide à la conduite actuellement disponibles présentent l’inconvénient de ne pas intégrer le contexte global environnant un véhicule mettant en œuvre ces procédés. C’est d’autant plus sensible et risqué lorsque ce contexte inclut d’autres véhicules qui ne sont pas en mesure de communiquer entre eux afin de traiter des situations dangereuses.
Le but de l’invention est ainsi de proposer un procédé et un système d’aide à la conduite qui puisse prendre en compte des informations et données émises par d’autres véhicules à proximité, afin d’assurer une conduite sécurisée dans un flux de véhicules.
Cet objectif est atteint avec un procédé d’aide à la conduite d’un véhicule dans un flux de circulation impliquant d’autres véhicules, comprenant :
- des communications directes avec un ou plusieurs véhicules à proximité dudit véhicule via des dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement embarqués dans ledit véhicule et lesdits autres véhicules, ces communications directes étant agencées pour échanger des informations sur les cinématiques et/ou dynamiques respectives dudit véhicule et du ou desdits autres véhicules à proximité,
- un traitement, par le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement embarqué dans ledit véhicule, desdites informations cinématiques et/ou dynamiques ainsi échangées, pour délivrer une notification et/ou une commande d’aide à la conduite dudit véhicule.
On peut avantageusement prévoir que le procédé d’aide à la conduite selon l’invention comprenne en outre des communications entre un premier véhicule et un second véhicule via un ou plusieurs véhicules dont les dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement respectifs sont agencés pour faire transiter des informations issues d’autres véhicules et/ou destinées à d’autres véhicules.
Le procédé d’aide à la conduite selon l’invention peut en outre comprendre des communications entre d’une part un ou plusieurs véhicules équipés d’un dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement et d’autre part au moins un serveur distant.
Dans un mode particulier de réalisation selon l’invention, le procédé d’aide à la conduite comprend en outre une réception d’informations de trafic en provenance d’un ou plusieurs sites distants, et un traitement desdites informations de trafic par le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement.
On peut également envisager une réalisation dans laquelle le procédé d’aide à la conduite comprend en outre une collecte de données de détection de l’environnement du véhicule, et un traitement desdites données de détection de l’environnement par le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement.
Lorsque le procédé d’aide à la conduite selon l’invention est mis en œuvre en configuration autonome pour une prédiction de trajectoire sur une portion de route empruntée par une pluralité de véhicules équipés de dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement, il peut alors comprendre :
- une collecte, par un dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement équipant un véhicule empruntant ladite portion de route, d’informations cinématiques et/ou dynamiques relatives audit véhicule,
- un traitement desdites informations cinématiques et/ou dynamiques pour délivrer des informations sur la trajectoire effectivement suivie par ledit véhicule dans ladite portion de route,
- une communication directe des informations de trajectoire effective, depuis ledit véhicule vers un ou plusieurs véhicules sur le point d’aborder ladite portion de route.
Cette configuration dite autonome peut concerner tous les véhicules, qu’ils soient autonomes ou non.
Ces véhicules se partagent leur trajectoire en temps réel et en continu pour les étudier, les comparer et vérifier par exemple que deux trajectoires se croisent ou non et déclencher des alertes anticollision ou non selon la situation.
Dans une configuration de prédiction de trajectoire impliquant un serveur distant, le procédé d’aide à la conduite comprend alors en outre :
- une collecte, vers un ou plusieurs serveurs distants, des informations cinématiques et/ou dynamiques associées à chacun des véhicules empruntant cette portion de route, lesdites informations cinématiques et/ou dynamiques ainsi collectées fournissant une trajectoire calculée dudit véhicule,
- une mémorisation des trajectoires de la pluralité de véhicules,
- un calcul d’une trajectoire moyenne à partir desdites trajectoires ainsi mémorisées et calculées,
- une transmission d’informations sur la trajectoire moyenne vers un ou plusieurs véhicules sur le point d’emprunter cette portion de route.
Dans un exemple particulier de mise en œuvre du procédé d’aide à la conduite selon l’invention dans un véhicule à délégation de conduite équipé d’un calculateur de pilotage, les informations de trajectoire moyenne sont fournies au calculateur de pilotage dudit véhicule.
Dans une mise en œuvre pour une portion de route comportant plusieurs voies de circulation, les études cinématiques et/ou dynamiques des véhicules sont effectuées pour chacune desdites voies de circulation.
Lorsque le procédé d’aide à la conduite selon l’invention est mis en œuvre pour gérer des risques de collision entre un véhicule et un ou plusieurs autres véhicules à proximité, il comprend en outre :
- un traitement des informations cinématiques et/ou dynamiques reçues et/ou calculées par le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement équipant ledit véhicule en provenance dudit autre ou desdits autres véhicules, pour délivrer une information de niveau de risque de collision ;
- une visualisation sur un moyen d’affichage équipant ledit véhicule d’une représentation graphique de ladite information de niveau de risque de collision ainsi déterminée.
Le procédé d’aide à la conduite selon l’invention peut en outre comprendre une transmission de l’information de niveau de risque de collision à un système d’aide à la conduite équipant le véhicule.
Le procédé d’aide à la conduite selon l’invention permet ainsi de coupler les technologies existantes à des agents extérieurs afin de rendre l’environnement visible, actif et coopératif dans le but de créer une nouvelle communauté évolutive constituée d’automobilistes, de véhicules autonomes et non autonomes.
Suivant un autre aspect de l’invention, il est proposé un système d’aide à la conduite d’un véhicule dans un flux de circulation impliquant d’autres véhicules, mettant en œuvre le procédé selon l’invention, ce système comprenant des dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement embarqués dans ledit véhicule et lesdits autres véhicules, agencés pour réaliser des communications directes entre ledit véhicule et lesdits autres véhicules, ces communications directes étant agencées pour échanger des informations sur les cinématiques et/ou dynamiques respectives dudit véhicule et du ou desdits autres véhicules à proximité.
Le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement embarqué dans le véhicule est agencé pour traiter lesdites informations cinématiques et/ou dynamiques ainsi échangées, en vue de délivrer une notification et/ou une commande d’aide à la conduite dudit véhicule.
Le système d’aide à la conduite selon l’invention peut en outre comprendre un ou plusieurs serveurs distants agencés pour communiquer avec un ou plusieurs véhicules équipés d’un dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement.
Lorsque le système d’aide à la conduite selon l’invention est mis en œuvre en configuration autonome pour une prédiction de trajectoire sur une portion de route empruntée par une pluralité de véhicules équipés de dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement, un dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement équipant un véhicule empruntant ladite portion de route, est agencé pour :
- collecter des informations cinématiques et/ou dynamiques relatives audit véhicule,
- traiter lesdites informations cinématiques et/ou dynamiques pour délivrer des informations sur la trajectoire effectivement suivie par ledit véhicule dans ladite portion de route,
- communiquer directement les informations de trajectoire effective, depuis ledit véhicule vers un ou plusieurs véhicules sur le point d’aborder ladite portion de route.
Dans une configuration de prédiction de trajectoire impliquant un serveur distant, le système d’aide à la conduite comprend alors des dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement équipant chaque véhicule empruntant ladite portion de route, qui sont agencés pour collecter, vers un ou plusieurs serveurs distants, des informations cinématiques et/ou dynamiques associées à chacun des véhicules empruntant cette portion de route, lesdites informations cinématiques et/ou dynamiques ainsi collectées fournissant une trajectoire calculée dudit véhicule, ledit ou lesdits serveurs distants étant agencés pour :
- mémoriser les trajectoires de la pluralité de véhicules,
- calculer une trajectoire moyenne à partir desdites trajectoires ainsi mémorisées et calculées,
- transmettre des informations sur la trajectoire moyenne vers un ou plusieurs véhicules sur le point d’emprunter cette portion de route.
Le système d’aide à la conduite selon l’invention peut aussi être mis en œuvre pour gérer des risques de collision entre plusieurs véhicules en circulation sur une même portion de route, dans lequel chaque dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement équipant un véhicule est agencé pour délivrer une notification de risque de collision sur l’écran d’un objet connecté et/ou d’un tableau de bord équipant ledit véhicule.
On peut aussi prévoir un système d’aide à la conduite selon l’invention, mis en œuvre pour gérer des risques de collision entre plusieurs véhicules en circulation sur une même portion de route, implémentant un serveur distant programmé pour :
- collecter des informations de cinématique et/ou de dynamique d’un ou plusieurs desdits véhicules transmises par le ou lesdits dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement équipant ledit ou lesdits véhicules,
- traiter lesdites informations de cinématique et/ou de dynamique ainsi collectées, pour délivrer des informations de niveau de risque de collision,
- transmettre aux dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement respectifs desdits véhicules, des notifications correspondant auxdites informations de niveau de risque de collision.
Les dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement mis en œuvre dans la présente invention peuvent être installés dans des véhicules conventionnels, dans des véhicules à délégation de conduite et dans des véhicules autonomes. Ils peuvent ainsi faire office de passerelle entre les différents types de véhicules. Ces dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement peuvent être proposés sous la forme d’un boitier électronique connectable ou bien directement intégrés au véhicule. Ils sont équipés d’un module GPS pour collecter les informations de position GPS, vitesse et cap magnétique et/ou vrai. Un module d’émission des informations est aussi intégré dans le boitier contenant le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement.
Deux niveaux de communication sont prévus dans le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement :
- un premier niveau consiste à établir une communication dite « horizontale », c’est à dire de véhicules à véhicules et entre l’interface du dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement et son véhicule porteur. Connaissant sa position, le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement met en place un protocole de communication inter-véhicules basé sur un réseau maillé wifi de typemesh(2.4 GHz ou 5 GHz) et/ou un protocole LoRa WAN en mode broadcast.
- un second niveau vise la remontée d’informations sur une plateforme informatique. Le choix d’un réseau 4G (LTE pour les régions non équipées) est intéressant puisqu’il permet de travailler avec une infrastructure fiable et évolutive.
DESCRIPTION DES FIGURES
On comprendra mieux l’invention en référence aux figures suivantes :
DESCRIPTION DETAILLEE
On considère des véhicules équipés d’un dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement permettant d’une part des communications inter-véhicules et d’autre part des communications avec un ou plusieurs serveurs distants dédiés à des services d’aide à la conduite ou procurant ces services.
Le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement, qui peut être intégré dans un boitier, utilise trois convertisseurs CAN / UART pour permettre la lecture des informations CAN reçues du véhicule par un processeur. Des régulateurs 12V/5V et 5V/3.3V permettent l’alimentation du dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement directement depuis une broche de la prise véhicule. Le cœur du dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement est un micro-processeur qui peut être par exemple le microprocesseur STM32F4 d’architecture ARM produit par la société STMicroelectronics.
Pour une localisation précise, le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement doit être équipé d’un GPS de qualité automobile.
La communication inter-véhicules est assurée par une carte réseau sans-fil compatible 802.11s (protocolemesh) et/ou par un module de communication LoRa.
Pour la remontée des informations vers les serveurs de traitement, un module 4G est utilisé. Il sera possible d’implémenter une technologie 5G et même 6G, lorsqu’elles seront disponibles.
Un dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement selon l’invention, intégré dans un boitier ou directement intégré dans le véhicule selon la forme de l’invention, met en œuvre deux interfaces de communication :
- une première interface correspond à la connexion entre le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement et les serveurs de traitement de données. Ces derniers permettent notamment la mise en opération de logiciels de prédiction de trajectoire et d’assistance à la conduite ou encore une mise à jour des dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement et des véhicules à distance.
- une deuxième interface permet d’établir un lien de typemeshentre les dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement, ou bien avec un émetteur/récepteur LoRa.
Chaque dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement selon l’invention est indépendant, le lien vers les serveurs est toujours établi, ce qui permet une remontée d’informations mais aussi un système de mise à jour à distance des dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement. Le lienmeshest temporaire et peut établir simultanément plusieurs connexions et chaque dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement peut rediriger un message qui ne lui est pas attribué.
Un exemple de réalisation d’un système de communication inter-véhicules comprend un ou plusieurs serveurs dédiés auxquels des véhicules sont connectés via les dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement qui sont connectés aux ports OBD2 des véhicules.
Un réseau de communication dédié, appelé CWW pour « Car Wide Web », accessible par les véhicules équipés chacun d’un boitier intégrant le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement, assure les communications inter-véhicules.
Deux protocoles de communication sont prévus : le LoRa WAN et lemesh. De plus, le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement selon l’invention est équipé d’un module GPS si le véhicule qui lui est destiné n’en dispose pas d’un ou si ses performances sont limitées sous couvert des réglementations d’émissions radios desdits pays d’utilisation du dispositif. Un système d’exploitation (OS) intégré au dispositif de communication et de traitement selon l’invention permet d’effectuer des mises à jour à distance (dispositif et véhicule).
Il est utile de combiner les deux protocoles de communicationmeshet LoRa WAN. Si les conditions d’émission ne permettent pas aux véhicules de communiquer entre eux via le protocolemesh, le protocole de communication LoRa WAN prend le relais. Deux véhicules peuvent donc communiquer entre eux jusqu’à une centaine de mètres grâce à un protocole de communication courte portée de typemeshou sur plusieurs kilomètres grâce à un protocole de communication longue portée de type LoRa WAN.
Le LoRa WAN a la capacité de transmettre des informations sur de grandes distances (plusieurs kilomètres) grâce à son facteur d’étalement élevé. En contrepartie, la taille des données à transmettre est plus faible et le temps de transmission plus long. D’un autre côté, la technologiemeshpermet d’envoyer davantage d’informations mais son champ d’action est limité à une centaine de mètres et la consommation d’énergie est plus élevée. Pour des déplacements ruraux, le LoRa WAN semble être la solution à favoriser tandis que pour des déplacements urbains, le protocolemeshserait la méthode la plus adaptée.
Prédiction de trajectoires
Une utilisation particulière du procédé d’aide à la conduite selon l’invention concerne la prédiction de trajectoires.
En référence à la , dans ce cas d’usage, on s’intéresse à une portion de route curviligne représentée par deux voies (1 et 2) où chacun des véhicules qui la traversent est équipé du dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement.
Chaque dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement calcule la trajectoire du véhicule qui en est équipé.
En référence à la , le début de la trajectoire suivie par un véhicule V1 est calculé et mémorisé. Le calcul et la mémorisation des trajectoires des deux véhicules V1,V2 qui empruntent cette portion de route se poursuit au cours du temps, comme l’illustrent les figures 3 et 4.
Lorsque deux autres véhicules V3,V4 s’engagent dans la portion de route, leurs trajectoires sont également calculées et mémorisées, comme l’illustrent les figures 5, 6 et 7.
Les différents dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement des véhicules ayant emprunté la portion de route transfèrent les données de trajectoire à un serveur de traitement prévu pour la fonction de prédiction de trajectoire.
Toutes les trajectoires mémorisées ( ), sur une période de temps prédéterminée et/ou dès lors que le nombre de trajectoires mémorisées est suffisant, sont traitées pour générer des trajectoires moyennes ( ) associées à chaque voie de la portion de route.
Plus le nombre de trajectoires mémorisées est important, plus les trajectoires moyennes sont précises. Le tronçon de route est géolocalisé et deux trajectoires moyennes y sont proposées. Ces trajectoires moyennes sont accessibles par les véhicules autonomes pour leur permettre de se déplacer sans l’aide du conducteur sur le tronçon de route répertorié.
On peut aussi prévoir que les dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement de véhicules ayant déjà emprunté la portion de route transmettent les données de trajectoire à des véhicules sur le point d’aborder cette portion de route, via le procédé de communication inter-véhicules empruntant soit le protocolemesh, soit le protocole LoRa WAN.
Alerte anticollision
Une autre utilisation du procédé d’aide à la conduite selon l’invention concerne la génération d’alertes anticollision selon la situation et/ou le degré de dangerosité détecté.
En référence à la , les véhicules V1,V2 sont sur une autoroute et circulent sur la même voie 4. A cet instant, la distance de sécurité entre V1 et V2 est correcte.
Ultérieurement, un véhicule V3 est proche de V1 mais circule sur une autre voie 3 alors qu’un véhicule V4 est en tête de peloton sur une voie 2, comme l’illustre la .
Dans la configuration routière représentée en , le véhicule V1 respecte les limites de vitesse, le véhicule V2 se déplace plus rapidement que le véhicule V1 et l’écart de vitesse entre les deux véhicules V1,V2 est suffisant pour que V2 rattrape V1 en très peu de temps.
Dans cette situation, le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement est capable de déclencher des avertissements sonores et/ou visuels et d’envoyer, par exemple, des notifications aux automobilistes pour qu’ils puissent ajuster leur allure avant que la situation atteigne un risque de dangerosité élevé. Les trois véhicules V1, V2, V3 sont donc notifiés pour avertir les conducteurs d’un danger imminent (alerte anticollision).
V1 reçoit une notification pour avertir le conducteur qu’un autre véhicule V2 circule dans la même voie à une vitesse élevée et que la distance de sécurité les séparant réduit au cours du temps. V2 reçoit une notification similaire à V1 pour avertir le conducteur que son véhicule se rapproche rapidement de V1 et l’inciter à ralentir.
Les conducteurs des véhicules impliqués reçoivent sur un ou plusieurs des objets ou équipements connectés embarqués et/ou sur leur tableau de bord respectif des notifications en surimposition des cartes de navigation routière, en référence à la . Ainsi, une première notification ( (a)) avertit les conducteurs des véhicules V1,V2 de leur proximité pour l’instant sans danger. Si la distance inter-véhicules se réduit, les conducteurs en sont avertis ( (b)). Dans le cas où cette distance se réduit encore et devient inférieure à la distance de sécurité ( (c)), une nouvelle notification est émise à l’attention des deux conducteurs sur le ou les objets connectés embarqués et/ou sur leur tableau de bord respectif. Une distance inter-véhicules devenue dangereuse va provoquer l’émission d’une notification d’alerte, en référence à la (d).
Dans la configuration routière représentée en , la notification reçue par le véhicule V2 a eu un impact sur le comportement routier du conducteur. Le conducteur du véhicule V2 décide de ralentir et la distance qui le sépare du véhicule V1 est maintenant plus importante, ce qui réduit les risques d’accident en cas de freinage d’urgence de la part du conducteur du véhicule V1.
Dans la configuration représentée en , les notifications reçues par les conducteurs des véhicules V1,V3 ont eu un impact sur leur comportement routier. Le conducteur du véhicule V1 décide de changer de voie pour laisser passer le véhicule V2. Le conducteur du véhicule V3 s’écarte du danger ce qui permet au conducteur du véhicule V1 de se rabattre.
En référence à la , le freinage d’urgence est une autre situation de déclenchement d’une alerte anticollision axiale. Le conducteur du véhicule V5 anticipe un freinage d’urgence déclenché par le conducteur du véhicule V3. Le conducteur du véhicule V5 n’a plus besoin de voir les feux de stop du véhicule V4 pour réagir puisqu’il reçoit l’information des véhicules qui sont loin devant. Une alerte anticollision est, entre autres, déclenchée par un différentiel de vitesse élevé entre le véhicule V5 et le véhicule V3 et/ou entre les véhicules V5 et V4 et/ou entre les véhicules V4 et V3.
En référence à la correspondant à un instant après que les passagers des véhicules aient reçu des alertes anticollision, la collision est évitée entre les véhicules V3, V4 et V5. La situation se stabilise et la circulation reste fluide. V4 se trouve maintenant sur la voie 1, V3 sur la voie 4 et V5 reste sur la voie 3. V6 s’ajoute à la circulation sur la voie 1.
En référence à la correspondant à une situation dangereuse avec un risque de collision latérale, le conducteur du véhicule V4 souhaite dépasser le véhicule V6 et commence à s’insérer sur la voie 2. Le conducteur du véhicule V5 souhaite se rabattre et commence à s’insérer sur la voie 2. Les conducteurs des véhicules V4 et V5 s’insèrent donc sur la voie 2 au même moment et au même endroit sans qu’ils ne s’aperçoivent de rien, par manque de vigilance. La collision latérale est imminente.
V4 et V5 reçoivent alors l’alerte anticollision latérale, comme l’illustre la . La notification a un impact sur le comportement routier des deux conducteurs. Le conducteur du véhicule V4 se rabat sur la voie 1. Le conducteur du véhicule V5 se rabat sur la voie 3 et la situation retourne à la normale.
Amélioration des aides à la conduite
On va maintenant décrire, en référence aux figures 20 à 24, une autre utilisation du procédé d’aide à la conduite selon l’invention, visant à améliorer les techniques d’aide à la conduite (ou ADAS) dans des situations routières dangereuses.
Dans une configuration routière initiale représentée en , trois véhicules V1,V2,V3 sont à des vitesses sensiblement identiques.
En référence à la , cinq véhicules V1,V2,V3,V4,V5 circulent désormais à proximité sur un tronçon de route avec des écarts de vitesse relativement faibles. Le véhicule V3 se trouve sur la voie 1, les véhicules V1 et V4 se trouvent sur la voie 2 et les véhicules V2 et V5 se trouvent sur la voie 4.
En référence à la , les véhicules V1,V2,V4,V5,V6,V7 se trouvent, à cet instant, dans une situation dangereuse. Les véhicules V1,V2 se rabattent sur la même voie 3 au même moment et au même endroit. On peut imaginer un carambolage entre les 6 véhicules V1,V2,V4,V5,V6,V7 si la collision n’est pas évitée entre les véhicules V1,V2. Plusieurs comportements routiers sont prévisibles dans ce genre de situations comme un freinage d’urgence ou un changement de direction pour éviter une ou des collisions inter-véhicules.
Le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement peut rétablir la situation à la normale lorsque celui est actif (c’est à dire connecté à un véhicule équipé d’ADAS), en référence à la . Les synergies de ces technologies permettent de proposer des fonctionnalités et des performances inaccessibles aux dispositifs habituels des aides à la conduite (ADAS). Le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement est capable de détecter des situations dangereuses bien avant les capteurs du véhicule en question. C’est-à-dire, que le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement peut permettre à un véhicule de réagir bien avant que ses capteurs mesurent un risque de collision élevé.
Le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement est également une interface de communication entre les véhicules et les constructeurs automobiles.
Les constructeurs automobiles peuvent avoir accès à distance à certaines informations du véhicule et celles du dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement qui leur permettent de créer des nouvelles applications afin d’améliorer les aides à la conduite, par exemple, une réduction automatique de la vitesse de manière progressive sans freinage d’urgence et/ou bien avant que les capteurs du véhicule détectent une situation dangereuse.
En plus de recevoir des alertes anticollision, les véhicules sont ainsi dotés d’un système anticollision dynamique et intelligent. Ce système procure une analyse globale de l’environnement (multi véhicules, multi voies et multi directions) en temps réel, une correction de l’allure du véhicule bien avant que ses capteurs détectent une situation anormale autour du véhicule et déclenchent les systèmes d’aide à la conduite.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux autres modes de réalisation peuvent être envisagés sans sortir du cadre de la présente invention.
Claims (20)
- Procédé d’aide à la conduite d’un véhicule (V1) dans un flux de circulation impliquant d’autres véhicules (V2-V7), comprenant :
- des communications directes avec un ou plusieurs véhicules (V2-V7) à proximité dudit véhicule (V1) via des dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement embarqués dans ledit véhicule (V1) et lesdits autres véhicules (V2-V7), ces communications directes étant agencées pour échanger des informations sur les cinématiques et/ou dynamiques respectives dudit véhicule (V1) et du ou desdits autres véhicules (V2-V7) à proximité,
- un traitement, par le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement embarqué dans ledit véhicule (V1), desdites informations cinématiques et/ou dynamiques ainsi échangées, pour délivrer une notification et/ou une commande d’aide à la conduite dudit véhicule (V1).
- Procédé d’aide à la conduite selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement des informations cinématiques et/ou dynamiques est outre agencé pour délivrer des avertissements sonores et/ou visuels sur un ou plusieurs équipements connectés situés dans le véhicule (V1).
- Procédé d’aide à la conduite selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des communications entre un premier véhicule (V2) et un second véhicule (V4) via un ou plusieurs véhicules (V1,V3) dont les dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement respectifs sont agencés pour faire transiter des informations issues d’autres véhicules et/ou destinées à d’autres véhicules.
- Procédé d’aide à la conduite selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des communications entre d’une part un ou plusieurs véhicules équipés d’un dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement et d’autre part au moins un serveur distant.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une réception d’informations de trafic en provenance d’un ou plusieurs sites distants, et un traitement desdites informations de trafic par le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une collecte de données de détection de l’environnement du véhicule, et un traitement desdites données de détection de l’environnement par le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement.
- Procédé d’aide à la conduite selon l’une quelconque des revendications précédentes, mis en œuvre pour une prédiction de trajectoire sur une portion de route empruntée par une pluralité de véhicules (V1,V2) équipés de dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement, caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
- une collecte, par un dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement équipant un véhicule (V1,V2) empruntant ladite portion de route, d’informations cinématiques et/ou dynamiques relatives audit véhicule (V1,V2),
- un traitement desdites informations cinématiques et/ou dynamiques pour délivrer des informations sur la trajectoire effectivement suivie par ledit véhicule (V1,V2) dans ladite portion de route,
- une communication directe des informations de trajectoire effective, depuis ledit véhicule (V1,V2) vers un ou plusieurs véhicules (V3,V4) sur le point d’aborder ladite portion de route.
- Procédé d’aide à la conduite selon l’une quelconque des revendications précédentes, mis en œuvre pour une prédiction de trajectoire sur une portion de route empruntée par une pluralité de véhicules équipés de dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
- une collecte, vers un ou plusieurs serveurs distants, des informations cinématiques et/ou dynamiques associées à chacun des véhicules empruntant cette portion de route, lesdites informations cinématiques et/ou dynamiques ainsi collectées fournissant une trajectoire calculée dudit véhicule,
- une mémorisation des trajectoires de la pluralité de véhicules,
- un calcul d’une trajectoire moyenne à partir desdites trajectoires ainsi mémorisées et calculées,
- une transmission d’informations sur la trajectoire moyenne vers un ou plusieurs véhicules sur le point d’emprunter cette portion de route.
- Procédé d’aide à la conduite selon la revendication précédente, mis en œuvre dans un véhicule à délégation de conduite équipé d’un calculateur de pilotage, caractérisé en ce que les informations de trajectoire moyenne sont fournies au calculateur de pilotage dudit véhicule.
- Procédé d’aide à la conduite selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, mis en œuvre pour une portion de route comportant plusieurs voies de circulation (1-4), caractérisé en ce que les calculs et/ou collectes d’informations sur la cinématique et/ou la dynamique des véhicules (V1-V7) sont effectuées pour chacune desdites voies de circulation.
- Procédé d’aide à la conduite selon l’une quelconque des revendications précédentes, mis en œuvre pour gérer des risques de collision entre un véhicule (V1) et un ou plusieurs autres véhicules à proximité (V2-V7), caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
- un traitement des informations cinématiques et/ou dynamiques reçues et/ou calculées par le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement équipant ledit véhicule (V1) en provenance dudit autre ou desdits autres véhicules (V2-V7), pour délivrer une information de niveau de risque de collision ;
- une visualisation sur un moyen d’affichage équipant ledit véhicule d’une représentation graphique de ladite information de niveau de risque de collision ainsi déterminée.
- Procédé d’aide à la conduite selon la revendication précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une transmission de l’information de niveau de risque de collision à un système d’aide à la conduite équipant le véhicule.
- Système d’aide à la conduite d’un véhicule (V1) dans un flux de circulation impliquant d’autres véhicules (V2-V7), mettant en œuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, ce système comprenant des dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement embarqués dans ledit véhicule (V1) et lesdits autres véhicules (V2-V7), agencés pour réaliser des communications directes entre ledit véhicule (V1) et lesdits autres véhicules, (V2-V7) ces communications directes étant agencées pour échanger des informations sur les cinématiques et/ou dynamiques respectives dudit véhicule (V1) et du ou desdits autres véhicules (V2-V7) à proximité,
le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement embarqué dans ledit véhicule (V1) étant agencé pour traiter lesdites informations cinématiques et/ou dynamiques ainsi échangées, en vue de délivrer une notification et/ou une commande d’aide à la conduite dudit véhicule (V1). - Système d’aide à la conduite selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un ou plusieurs serveurs distants agencés pour communiquer avec un ou plusieurs véhicules équipés d’un dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement.
- Système d’aide à la conduite selon l’une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce qu’un ou plusieurs dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement sont agencés pour relayer des informations issues d’un dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement équipant un premier véhicule (V1) à destination d’un dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement équipant un second véhicule (V2-V7).
- Système d’aide à la conduite selon l’une quelconque des revendications 13 à 15, mis en œuvre pour une prédiction de trajectoire sur une portion de route empruntée par une pluralité de véhicules (V1,V2) équipés de dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement, caractérisé en ce que le dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement équipant un véhicule (V1,V2) empruntant ladite portion de route est agencé pour :
- collecter des informations cinématiques et/ou dynamiques relatives audit véhicule (V1,V2),
- traiter lesdites informations cinématiques et/ou dynamiques pour délivrer des informations sur la trajectoire effectivement suivie par ledit véhicule (V1,V2) dans ladite portion de route,
- communiquer directement les informations de trajectoire effective, depuis ledit véhicule (V1,V2) vers un ou plusieurs véhicules (V3,V4) sur le point d’aborder ladite portion de route.
- Système d’aide à la conduite selon l’une quelconque des revendications 13 à 16, mis en œuvre pour une prédiction de trajectoire sur une portion de route empruntée par une pluralité de véhicules (V1,V2) équipés de dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un serveur distant agencé pour :
- collecter des informations cinématiques associées à chacun des véhicules (V1,V2) empruntant cette portion de route, lesdites informations cinématiques ainsi collectées fournissant une trajectoire dudit véhicule,
- mémoriser des trajectoires de la pluralité de véhicules (V1,V2),
- calculer une trajectoire moyenne à partir desdites trajectoires ainsi mémorisées,
- transmettre des informations sur la trajectoire moyenne vers un ou plusieurs véhicules (V3,V4) sur le point d’emprunter cette portion de route.
- Système d’aide à la conduite selon la revendication 17, caractérisé en ce que le serveur distant est en outre agencé pour transmettre les informations de trajectoire moyenne à un calculateur de pilotage d’un véhicule à délégation de conduite.
- Système d’aide à la conduite selon l’une quelconque des revendications 13 à 18, mis en œuvre pour gérer des risques de collision entre plusieurs véhicules (V1-V7) en circulation sur une même portion de route, dans lequel chaque dispositif de communication, de géolocalisation et de traitement équipant un véhicule (V1-V7) est agencé pour délivrer une notification de risque de collision sur l’écran d’un objet connecté et/ou d’un tableau de bord équipant ledit véhicule (V1-V7).
- Système d’aide à la conduite selon l’une quelconque des revendications 13 à 19, mis en œuvre pour gérer des risques de collision entre plusieurs véhicules en circulation sur une même portion de route, implémentant un serveur distant programmé pour :
- collecter des informations de cinématique et/ou de dynamique d’un ou plusieurs desdits véhicules transmises par le ou lesdits dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement équipant ledit ou lesdits véhicules,
- traiter lesdites informations de cinématique et/ou de dynamique ainsi collectées, pour délivrer des informations de niveau de risque de collision ;
- transmettre aux dispositifs de communication, de géolocalisation et de traitement respectifs desdits véhicules, des notifications correspondant auxdites informations de niveau de risque de collision.
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