FR3121900A1

FR3121900A1 - Adaptation du pilotage autonome d’un véhicule par détection gestuelle

Info

Publication number: FR3121900A1
Application number: FR2103893A
Authority: FR
Inventors: Laura Ostrowicz; Felicie Rampillon; Fabrice Etienne; pablo LOPEZ VASQUEZ; candela GARCIA
Original assignee: CTAG Centro Tecnologico de Automocion de Galicia; PSA Automobiles SA
Current assignee: CTAG Centro Tecnologico de Automocion de Galicia; PSA Automobiles SA
Priority date: 2021-04-15
Filing date: 2021-04-15
Publication date: 2022-10-21

Abstract

L’invention concerne un système de pilotage d’un véhicule (100) comprenant un module de contrôle central (104) et un module de pilotage autonome (105). Durant une phase de pilotage autonome du véhicule, le module de contrôle central est apte à déterminer une commande basée sur une donnée gestuelle reçue et détecté à partir d’un geste du conducteur-passager. Le module de pilotage autonome est alors apte à exécuter la commande en adaptant le pilotage autonome du véhicule. FIG. 1

Description

Adaptation du pilotage autonome d’un véhicule par détection gestuelle

La présente invention appartient au domaine du pilotage d’un véhicule, tel qu’un véhicule automobile. Elle concerne en particulier, mais non exclusivement, les véhicules automobiles aptes à assurer une fonction de conduite autonome.

Elle est particulièrement avantageuse dans le cas où le conducteur-passager, ou « drissenger » en anglais, souhaite influer sur le pilotage du véhicule alors que la fonction de conduite autonome est activée.

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 » toute méthode apte à assister la conduite du véhicule. La méthode peut ainsi consister à diriger partiellement ou totalement le véhicule ou à apporter tout type d’aide à une personne physique conduisant le véhicule. Ainsi, « conduite autonome » couvre l’ensemble des niveaux 0 à 5 du barème de l’OICA, pour Organisation International des Constructeurs Automobiles.

Dans la suite, le terme d’« égo-véhicule » est utilisé pour désigner un véhicule apte à être piloté de manière autonome.

Lorsqu’un égo-véhicule est en mode autonome, les décisions quant au pilotage du véhicule sont prises par un module de pilotage autonome, en fonction de données reçues par ce dernier, notamment des données de capteurs.

Ainsi, le module de pilotage autonome prend les décisions de pilotage sans tenir compte du conducteur-passager.

Le conducteur-passager n’a ainsi généralement pas la possibilité d’influer sur de telles décisions, sauf à basculer en mode pilotage manuel, ce qui ne permet cependant pas une réactivité suffisante.

Il existe donc un besoin pour le conducteur-passager de requérir de manière rapide et intuitive une adaptation du pilotage autonome d’un égo-véhicule, pendant une phase de pilotage autonome.

A cet effet, un premier aspect de l’invention concerne un système de pilotage autonome d’un véhicule comprenant :

- un module de contrôle central apte à

recevoir une donnée gestuelle durant une phase de pilotage autonome du véhicule;
déterminer une commande basée sur la donnée gestuelle reçue ;

- un module de pilotage autonome apte à piloter le véhicule durant la phase de pilotage autonome et à exécuter la commande en adaptant le pilotage autonome du véhicule

Ainsi, il est permis d’adapter le pilotage autonome du véhicule sans quitter la phase de pilotage autonome, en prenant en compte une donnée gestuelle du conducteur-passager. Une meilleure réactivité est ainsi permise comparativement aux propositions de l’art antérieur, en ce qu’il n’est nul besoin de basculer dans une phase de pilotage manuel du véhicule.

Selon un mode de réalisation, le module de contrôle central peut comprendre une mémoire pour stocker au moins une association entre une donnée gestuelle et une commande, et la commande peut être déterminée sur la base de l’association.

Il est ainsi possible de permettre plusieurs commandes d’adaptation différentes sur la base de différents gestes de l’utilisateur.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la commande peut être une commande de changement de voie de circulation du véhicule.

Le conducteur-passager peut ainsi requérir un changement de voie de circulation durant une phase de pilotage autonome.

Selon un mode de réalisation, le système peut comprendre en outre un dispositif de détection gestuelle apte à détecter un geste ou une combinaison gestuelle d’un conducteur du véhicule dans une zone de détection, durant la phase de pilotage autonome, et à générer la donnée gestuelle sur la base du geste ou de la combinaison gestuelle.

Le conducteur-passager peut ainsi requérir l’adaptation du pilotage autonome de manière intuitive et spontanée, sur la base d’un geste prédéterminé ou d’une combinaison gestuelle prédéterminée.

Selon un mode de réalisation, le module de pilotage autonome peut être apte à vérifier que la commande satisfait un ou plusieurs critères prédéterminés, et :

si la commande satisfait le ou les critères prédéterminés, le module de pilotage autonome peut exécuter la commande ;

sinon, si la commande ne satisfait pas le ou les critères prédéterminés, le module de pilotage autonome peut refuser la commande.

De tels critères peuvent être des critères de sécurité par exemple. Ainsi, la commande issue de la donnée gestuelle est vérifiée avant d’être exécutée, ce qui permet que l’adaptation du pilotage autonome ne contrevienne pas à des critères prédéterminés, notamment des critères de sécurité, ce qui est particulièrement critique, notamment dans le cas d’un changement de voie de circulation.

En complément, la satisfaction du ou des critères prédéterminés peut dépendre de données issues de capteurs ou communiquées par d’autres véhicules.

De telles données sont pertinentes pour prendre exécuter de manière sécurisée un changement de voie de circulation.

Selon un mode de réalisation, le système peut comprendre en outre une interface homme-machine, et le module de pilotage autonome peut être apte à transmettre une information de prise de décision à l’interface homme-machine.

Ainsi, le conducteur-passager a un retour sur le geste ou la combinaison gestuelle qu’il a réalisé, ce qui lui permet de recommencer ou de corriger son geste le cas échéant. La sécurité associée au système de pilotage selon l’invention est ainsi améliorée.

En complément, le signal de prise de décision peut indiquer l’exécution ou le refus de la commande.

Ainsi, même en cas de refus de la commande, le conducteur-passager est informé. Il peut ainsi réitérer le geste ou la combinaison de gestes ultérieurement, lorsque les conditions seront propices à l’exécution de la commande. En cas de refus, l’information de prise de décision peut en outre indiquer la raison pour laquelle la commande a été refusée.

Un deuxième aspect de l’invention concerne un procédé de pilotage autonome d’un véhicule comprenant les étapes suivantes :

- recevoir une donnée gestuelle durant une phase de pilotage autonome du véhicule ;

- déterminer une commande basée sur la donnée gestuelle reçue ;

- exécuter la commande en adaptant le pilotage autonome du véhicule.

Selon un mode de réalisation, la commande peut être une commande de changement de voie de circulation.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels :

illustre un système selon un mode de réalisation de l’invention;

est un diagramme illustrant les étapes d’un procédé selon un mode de réalisation de l’invention;

illustre un module de contrôle central d’un véhicule selon un mode de réalisation de l’invention ; et

illustre un module de pilotage autonome selon un mode de réalisation de l’invention.

La présente un système de contrôle d’un égo-véhicule 100 selon un mode de réalisation de l’invention.

Le système comprend un dispositif de détection gestuelle 101, apte à détecter au moins un mouvement donné, dans une zone de détection 102. La zone de détection 102 comprend de préférence la position nominale du conducteur-passager. La zone de détection est notamment déterminée de manière à pouvoir détecter des mouvements du conducteur-passager 103, notamment avec ses bras ou avec sa tête. La zone de détection 102 comprend donc de préférence le haut du corps du conducteur-passager, tel que la partie du corps du passager comprenant le torse, les bras et la tête, ainsi qu’éventuellement une zone autour de la tête.

Aucune restriction n’est attachée au dispositif de détection de mouvement 101, qui peut être une caméra par exemple.

Le système comprend en outre un module de contrôle central 104 du véhicule 100. Le module de contrôle central 104 est configuré pour traiter des données, par exemple issues de la caméra 101 ou d’un ou plusieurs capteurs 107, et pour générer et transmettre des commandes.

Aucune restriction n’est attachée au capteur 107, ou à l’ensemble de capteurs 107, qui peut comprendre :

- un radar

- un lidar ;

- une caméra dirigée vers l’extérieur du véhicule 100, notamment vers la route faisant face au véhicule 100 ;

- un module de géolocalisation du véhicule 100, tel qu’un module GPS par exemple, pour «Global Positioning System» en anglais ; et/ou

- tout autre capteur.

Le système selon l’invention comprend en outre un module de pilotage autonome 105, apte à piloter le véhicule sans entrée de la part du conducteur-passager 103. A ce titre, le module de pilotage autonome 105 est apte à contrôler la trajectoire, la vitesse et l’accélération du véhicule 100, via des signaux de commande à destination du moteur et de la colonne de direction du véhicule 100. Les commandes peuvent être générées par le module de pilotage autonome 105, à partir de données, notamment à partir de données des capteurs 107, et/ou de données ou commandes issues du module de contrôle central 104 du véhicule 100.

Le module de pilotage autonome 105 est ainsi apte à assurer une conduite autonome, du niveau 2, 3 ou supérieur, dans le barème de l’OICA,, pour Organisation International des Constructeurs Automobiles. Dans ce qui suit, on entend par « phase de pilotage autonome », toute phase de pilotage avec un niveau de conduite autonome supérieur ou égal à 2 dans le barème de l’OICA.

Le module de contrôle central 104 et le module de pilotage autonome 105 peuvent être groupés au sein d’un même module de contrôle 108, ou peuvent être un unique module de contrôle 108 assurant à la fois la fonction de contrôle centralisé et de pilotage autonome du véhicule 100.

Le système selon l’invention comprend en outre une interface homme machine, HMI, 106. Aucune restriction n’est attachée à l’IHM 106 qui peut être :

- un haut-parleur ;

- un écran, tel qu’un écran tactile par exemple ;

- un pictogramme lumineux sur un tableau de bord ; ou

- une combinaison de certains des éléments précédents.

L’IHM 106 est apte à recevoir des données ou commandes depuis le module de contrôle central 104 et du module de pilotage autonome 105, et à transmettre des données de sortie perceptibles par le conducteur-passager 103. Aucune restriction n’est attachée à la nature des données de sortie, qui peuvent être des données sonores et/ou visuelles. Par exemple, les données de sortie peuvent être une commande vocale issue d’un haut-parleur de l’IHM 106, et/ou une information graphique issue d’un système d’affichage, tel qu’un écran, de l’IHM 106.

La est un diagramme illustrant les étapes d’un procédé selon un mode de réalisation de l’invention.

Le procédé comprend une première séquence 220 d’étapes 200 et 201 mises en œuvre par le dispositif de détection gestuelle 101. A une étape 200, le dispositif de détection gestuelle 101 détecte un geste ou une séquence gestuelle effectuée par le conducteur-passager 103 et génère ainsi une donnée gestuelle représentative du geste ou de la séquence gestuelle détectée. Aucune restriction n’est attachée au format de la donnée gestuelle. Aucune restriction n’est par ailleurs attachée au geste détecté, ou à la séquence gestuelle détectée qui peut comprendre, à titre non limitatif :

- un geste du bras ou de la main ;

- une répétition de n fois le même geste du bras ou de la main ; ou

- une combinaison de gestes de la tête, du bras et/ou de la main.

Dans le cas où le passager-conducteur 103 souhaite changer de voie de circulation, le geste peut être un mouvement de balayage de la main ou du bras de la voie de circulation actuelle vers la voie de circulation souhaitée.

A une étape 201, le dispositif de détection gestuelle 101 transmet la donnée gestuelle au module de contrôle central 104 du véhicule 100.

Le procédé comprend une deuxième séquence 230 d’étapes 203 à 206 mises en œuvre par le module de contrôle central 104 du véhicule 100.

A une étape 203, le module de contrôle central 104 reçoit la donnée gestuelle depuis le dispositif de détection gestuelle 101.

A une étape 204, le module de contrôle central 104 détermine si la donnée gestuelle correspond à une commande. A cet effet, le module de contrôle central 104 peut stocker des associations entre données gestuelles et commandes respectives dans une mémoire. Plusieurs données gestuelles issues de différents gestes ou différentes combinaisons de gestes peuvent être associées à une même commande. En particulier, une première donnée gestuelle issue d’un mouvement de la tête et une deuxième donnée gestuelle issue d’un mouvement identique ou similaire de la main ou du bras, peuvent toutes deux correspondre à une seule et même commande de changement de voie de circulation. En variante, chaque commande correspond à une unique donnée gestuelle issue d’un geste ou d’une combinaison gestuelle.

Dans le cas où les données gestuelles correspondent à une commande, le module de contrôle central 104 génère à une étape 204 un signal de commande, basé sur la commande associée aux données gestuelles, et transmet le signal de commande au module de pilotage autonome 105 à une étape 206. De manière préférentielle selon l’invention, la commande est une commande de changement de voie de circulation. Le module de contrôle central 105 peut stocker plusieurs commandes de changement de voie de circulation, par exemple une commande de basculer dans la voie de droite ou une commande de basculer dans la voie de gauche, chaque commande étant associée avec un geste respectif ou une combinaison gestuelle respective.

Le procédé comprend une troisième séquence 240 d’étapes 207 à 210 mises en œuvre par le module de pilotage autonome 105 du véhicule 100.

A une étape 207, le module de pilotage autonome 105 reçoit le signal de commande depuis le module de contrôle central 104.

Selon un premier mode de réalisation, le module de pilotage autonome 105 exécute le signal de commande reçu en pilotant le véhicule 100 conformément au signal de commande à une étape 209. Par exemple, lorsque le signal de commande indique un changement de voie de circulation, le module de pilotage autonome 105 pilote le véhicule 100 de manière à le faire changer de voie, en tenant notamment compte de données de capteurs 107.

De manière alternative, le procédé selon l’invention comprend en outre une étape de vérification 208 que le signal de commande reçu du module de contrôle central 104 remplit un ou plusieurs critères prédéterminés, des critères de sécurité notamment. A cet effet, le module de pilotage autonome peut tenir compte de conditions extérieures du véhicule 100, issues de données de capteur notamment, ou peut prendre en compte la vitesse du véhicule 100. Le module de pilotage autonome 105 peut en outre tenir compte de données communiquées par d’autres véhicules que le véhicule 100.

Les données de capteurs prises en compte peuvent indiquer la présence d’un autre ou de plusieurs autres véhicules sur la ou les voies de circulation, leurs distances relativement au véhicule 100 et leurs vitesses respectives. En outre, le module de pilotage autonome 105 peut prendre en compte des conditions météorologiques lors de l’étape 208.

Dans le cas où le module de pilotage autonome 105 détermine à l’étape 208 que le signal de commande peut être exécuté, le module de pilotage autonome 105 met en œuvre l’étape 209 décrite précédemment.

Dans le cas contraire, si la commande du signal de commande ne peut être exécutée, pour des raisons de sécurité notamment, le procédé passe directement à l’étape 210.

A l’étape 210, le module de pilotage autonome 105 transmet une information de prise de décision à l’IHM 106 afin que l’IHM 106 la restitue au passager-conducteur 103. L’information de prise de décision peut indiquer que la commande du conducteur-passager 103 a été validée et va être exécutée, le cas échéant. Dans le cas où la commande du conducteur-passager est refusée à l’étape 209, l’information de prise de décision peut indiquer un tel refus. Aucune restriction n’est attaché au format de restitution, qui peut être sonore et/ou visuel. Lors d’un refus, l’information de prise de décision peut en outre indiquer la raison du refus, tel que, dans le cas d’une commande changement de voie de circulation, la présence de véhicules sur l’autre voie de circulation.

Lorsque le module de pilotage autonome 105 et le module de contrôle central 104 sont un seul et même module de contrôle 108, le module de contrôle 108 est apte à mettre en œuvre les étapes 203 à 210 décrites précédemment.

La présente la structure d’un module de contrôle central 104 d’un véhicule selon un mode de réalisation de l’invention.

Le module de contrôle central 104 comprend un processeur 301 configuré pour communiquer de manière unidirectionnelle ou bidirectionnelle, via un ou des bus ou via une connexion filaire directe, avec une mémoire 302 telle qu’une mémoire de type « Random Access Memory », RAM, ou une mémoire de type « Read Only Memory », ROM, ou tout autre type de mémoire (Flash, EEPROM, etc). En variante, la mémoire 302 comprend plusieurs mémoires des types précités.

La mémoire 302 est apte à stocker, de manière permanente ou temporaire, au moins certaines des données utilisées et/ou issues de la mise en œuvre de la deuxième séquence 230 d’étapes du procédé selon l’invention. En particulier, la mémoire 302 est apte à stocker en association des données gestuelles issues de la caméra 101 et des commandes. Par exemple, la mémoire 302 peut stocker une ou plusieurs données gestuelles en association avec une commande de changement de voie de circulation.

Le processeur 301 est apte à exécuter des instructions, stockées dans la mémoire 302, pour la mise en œuvre des étapes de la deuxième séquence 230 du procédé selon l’invention, illustré en référence à la . De manière alternative, le processeur 302 peut être remplacé par un microcontrôleur conçu et configuré pour réaliser la deuxième séquence 230.

Le module de contrôle central 104 peut en outre comprendre une première interface 303 agencée pour communiquer avec la caméra 101, et notamment pour recevoir des données gestuelles. Le module de contrôle central 104 comprend en outre une deuxième interface 304 apte à communiquer avec le module de conduite autonome 105, en particulier pour transmettre le signal de commande.

Le module de contrôle central 104 peut comprendre en outre d’autres interfaces non représentées sur la , notamment une interface pour communiquer avec le ou les capteurs 107 et/ou une interface pour communiquer avec l’IHM 106.

La illustre la structure d’un module de pilotage autonome 105 selon un mode de réalisation de l’invention.

Le module de pilotage autonome 105 comprend un processeur 401 configuré pour communiquer de manière unidirectionnelle ou bidirectionnelle, via un ou des bus ou via une liaison filaire directe, avec une mémoire 402 telle qu’une mémoire de type « Random Access Memory », RAM, ou une mémoire de type « Read Only Memory », ROM, ou tout autre type de mémoire (Flash, EEPROM, etc). En variante, la mémoire 402 comprend plusieurs mémoires des types précités.

La mémoire 402 est apte à stocker, de manière permanente ou temporaire, au moins certaines des données utilisées et/ou issues de la mise en œuvre de la troisième séquence 240 d’étapes du procédé selon l’invention. En particulier, la mémoire 402 est apte à stocker un ensemble de règles de conduite, telles que des règles de sécurité.

Le processeur 401 est apte à exécuter des instructions, stockées dans la mémoire 402, pour la mise en œuvre des étapes de la troisième séquence 240 du procédé selon l’invention, illustré en référence à la . De manière alternative, le processeur 401 peut être remplacé par un microcontrôleur conçu et configuré pour réaliser les étapes de la troisième séquence 240 du procédé selon l’invention.

Le module de pilotage autonome 105 peut en outre comprendre une première interface 403 apte à communiquer avec le module de contrôle central 104, et notamment pour recevoir des signaux de commande. Le module de pilotage autonome 105 comprend en outre une deuxième interface apte à communiquer avec le ou les capteurs 107, en particulier pour recevoir des données de capteur. Le module de pilotage autonome 105 peut en outre comprendre une troisième interface 405 apte à communiquer avec l’IHM 106, en particulier pour transmettre des informations de prise de décision.

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.

Claims

Système de pilotage autonome d’un véhicule (100) comprenant :
- un module de contrôle central (104) apte à
recevoir une donnée gestuelle durant une phase de pilotage autonome du véhicule;

déterminer une commande basée sur la donnée gestuelle reçue ;
- un module de pilotage autonome (105) apte à piloter le véhicule durant la phase de pilotage autonome et à exécuter la commande en adaptant le pilotage autonome du véhicule.
Système selon la revendication 1, dans lequel le module de contrôle central (104) comprend une mémoire (302) stockant au moins une association entre une donnée gestuelle et une commande, et dans lequel la commande est déterminée sur la base de ladite association.
Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la commande est une commande de changement de voie de circulation du véhicule.
Système selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre un dispositif de détection gestuelle (101) apte à détecter un geste ou une combinaison gestuelle d’un conducteur (103) du véhicule (100) dans une zone de détection (102), durant la phase de pilotage autonome, et à générer la donnée gestuelle sur la base du geste ou de la combinaison gestuelle.
Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le module de pilotage autonome (105) est apte à vérifier que la commande satisfait un ou plusieurs critères prédéterminés, et dans lequel :
si la commande satisfait le ou les critères prédéterminés, le module de pilotage autonome exécute la commande ;
sinon, si la commande ne satisfait pas le ou les critères prédéterminés, le module de pilotage autonome refuse la commande.
Système selon la revendication 5, dans lequel la satisfaction du ou des critères prédéterminés dépend de données issues d’un ou de plusieurs capteurs (107) ou communiquées par d’autres véhicules.
Système selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre une interface homme-machine (106), et dans lequel le module de pilotage autonome est apte à transmettre une information de prise de décision à l’interface homme-machine.
Système selon la revendication 5 ou 6 et la revendication 7, dans lequel le signal de prise de décision indique l’exécution ou le refus de la commande.
Procédé de pilotage autonome d’un véhicule comprenant les étapes suivantes :
- recevoir (203) une donnée gestuelle durant une phase de pilotage autonome du véhicule ;
- déterminer (204 ; 205) une commande basée sur la donnée gestuelle reçue ;
- exécuter (209) la commande en adaptant le pilotage autonome du véhicule.
Procédé selon la revendication 9, dans lequel la commande est une commande de changement de voie de circulation.