FR3123867A1 - Procédé de gestion du mode de conduite autonome d’un véhicule automobile. - Google Patents
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Abstract
Procédé de gestion du mode de conduite autonome d’un véhicule automobile comportant un système d’aide à la conduite, appelé système ADAS, offrant des fonctions gérant le mode de conduite autonome, et des moyens de détection (14) de la force exercé par les amortisseurs sur la caisse du véhicule, ledit procédé consistant : - à traiter (100) le signal de détection délivré par les moyens de détection (14) pour identifier un type d’obstacle déterminé ; et quand le type d’obstacle déterminé est identifié, - à commander (200) le système ADAS pour agir sur le mode de conduite autonome. (Figure 2)
Description
La présente invention concerne de manière générale les véhicules automobiles disposant d’un mode de conduite autonome et concerne en particulier un procédé de gestion du mode de conduite autonome d’un véhicule automobile.
Pour simplifier, dans la description qui suit, on désignera par véhicule autonome, ou véhicule disposant d’un mode de conduite autonome, un véhicule qui présente des fonctions d’aide à la conduite permettant d’automatiser certaines fonctions de conduite habituellement dévolues au conducteur.
Le mode de conduite autonome est généralement géré par le système d’aide à la conduite du véhicule, également désigné par système ADAS (acronyme anglosaxon pour « Advanced Driver-Assistance System »).
On confondra volontairement le système ADAS avec le « superviseur » ADAS qui est l’organe destiné à superviser l’ensemble des fonctions ADAS au sein du véhicule.
Ces fonctions comprennent notamment la régulation de vitesse adaptative ou « ACC » (acronyme anglosaxon pour « Adaptive Cruise Control ») désignée également par « régulation longitudinale » ou « contrôle longitudinal » et le maintien du véhicule dans sa voie ou « LPA » (acronyme anglosaxon pour « Lane Positionning Assist ») désigné également par « régulation latérale » ou « contrôle latéral ». Ces fonctions d’aide à la conduite sont complétées par d’autres fonctions d’aide à la conduite tels que le changement semi-automatique de voie connu sous l’acronyme anglo-saxon SALC (Semi-Automatic Change Lane), l’adaptation de la vitesse dans les virages connue sous l’acronyme anglo-saxon CSA (Curve Speed Adaptation), l’adaptation anticipée automatique de la vitesse connue sous l’acronyme anglo-saxon A_ISA (Anticipated Intelligent Speed Adaptation), … Toutes ces fonctions permettent de contrôler la trajectoire et la vitesse du véhicule dans sa voie ou de changer de voie, sans l’intervention du conducteur et sont généralement regroupées dans une offre de service globale qui peut prendre différentes appellations évocatrices d’un mode de conduite autonome.
Les systèmes ADAS comportent généralement une pluralité de calculateurs appelés également ECU (Electronic Control Unit). Ces calculateurs reçoivent et traitent des données délivrées par une pluralité de capteurs embarqués dans le véhicule. Un des capteurs le plus généralement utilisé et qui est l’un des composants forts des systèmes ADAS est un capteur de perception tel qu’une caméra frontale, qui peut être une caméra multifonction et qui est généralement positionnée contre le pare-brise du véhicule, au niveau du rétroviseur intérieur.
Les images captées par la caméra sont traitées par les calculateurs qui en relation avec d’autres données délivrées par les autres capteurs du véhicule, commandent en autonomie, différents organes du véhicule qui agissent sur le couple moteur, les freins, l’angle volant, les suspensions, etc.
Les images captées par la caméra et traitées par un logiciel de reconnaissance de panneaux, peuvent notamment servir à identifier les panneaux de signalisation annonçant des zones de ralentissement/danger potentiel comme les passages piétons, les virages sévères, les travaux, l’approche d’un péage autoroutier, ... Toutes ces informations sont d’importance dans un mode de conduite autonome, et doivent permettre, en fusionnant les informations délivrées par les autres capteurs embarqués (autres caméras, radars, …) et les données cartographiques issues d’une cartographie haute définition débarquée, d’informer le conducteur que le mode de conduite autonome en cours doit être arrêté ou qu’un passage à un mode de conduite autonome n’est pas possible pour le tronçon de route considéré.
Cependant, la détection de ces panneaux par la caméra dépend fortement des conditions de luminosité mais aussi des conditions de circulation, de la qualité de l’infrastructure routière et de sa complexité. A l’approche d’un péage, par exemple, la détection des panneaux de réduction de vitesse peut être difficile car la chaussée s’élargit (raquette) et les panneaux de signalisation peuvent alors se trouver en dehors du champ de vision de la caméra. D’autre part, un panneau peut être caché par un véhicule de grand gabarit, par de la végétation, … Enfin, la caméra peut subir un dysfonctionnement partiel voir total. La perte de disponibilité d’un capteur tel qu’une caméra peut avoir des conséquences graves sur la sécurité surtout dans des environnements routiers complexes tels que décrits ci-dessus.
L’objectif de la présente invention est d’apporter un moyen de détection supplémentaire apte à détecter une modification du comportement dynamique du véhicule et capable de suppléer un capteur de perception du type caméra, non disponible que ce soit pour des raisons de défaillance de la caméra ou de non-détection pour des raisons telles qu’avancées ci-dessus.
Ce moyen de détection supplémentaire permet par ailleurs de robustifier les informations délivrées par les autres capteurs pour avertir le conducteur qu’il doit soit reprendre le contrôle de son véhicule et donc désactiver le mode de conduite autonome offert par le système ADAS soit a contrario, d’empêcher son activation. Le mode de conduite autonome peut également être désactivé automatiquement en cas de non-réponse du conducteur et/ou d’un paramétrage déterminé.
A cet effet, la présente invention a pour objet, un procédé de gestion du mode de conduite autonome d’un véhicule automobile comportant un système d’aide à la conduite, appelé système ADAS, offrant des fonctions de mode de conduite autonome, et des moyens de détection de la force exercée par les amortisseurs sur la caisse du véhicule, ledit procédé consistant :
- à traiter le signal de détection délivré par les moyens de détection pour identifier un type d’obstacle déterminé ; et quand le type d’obstacle déterminé est identifié,
- à commander le système ADAS pour agir sur le mode de conduite autonome.
Selon une caractéristique, le procédé consiste à commander le système ADAS pour réduire la vitesse longitudinale du véhicule.
Selon une autre caractéristique, le procédé consiste à commander le système ADAS pour désactiver les fonctions du système ADAS en rapport avec le mode de conduite autonome à la suite de l’identification de l’obstacle déterminé.
Selon une autre caractéristique le procédé consiste à commander le système ADAS pour avertir le conducteur du véhicule d’un changement dans la gestion du mode de conduite.
Selon une autre caractéristique, le procédé consiste à commander le système ADAS pour demander au conducteur de reprendre la main sur la conduite du véhicule.
Selon une autre caractéristique, le procédé consiste à commander le système ADAS quand l’obstacle déterminé identifié est une succession de bandes rugueuses.
L’invention a pour autre objet un véhicule mettant en œuvre le procédé tel que décrit ci-dessus, comportant :
- un système d’aide à la conduite, appelé système ADAS, offrant un ensemble de fonctions d’aide à la conduite agissant sur les organes de contrôle dynamique du véhicule pour fournir un mode de conduite autonome audit véhicule ;
- des moyens de détection de la force exercée par les amortisseurs associés aux roues du véhicule sur la caisse du véhicule ;
- un dispositif de traitement recevant le signal délivré par les moyens de détection et apte, à partir du signal délivré par les moyen de détection, à identifier un type d’obstacle déterminé rencontré sur la route par le véhicule en mode de conduite autonome ;
- un dispositif de gestion du mode de conduite dudit véhicule, couplé au dispositif de traitement ; ledit dispositif de gestion étant agencé, en outre, pour commander le système ADAS afin d’agir sur le mode de conduite autonome, à la suite de l’identification de l’obstacle déterminé.
Selon une caractéristique, le véhicule comporte en outre des moyens de communication couplés au dispositif de traitement aptes à échanger par voie d’ondes des informations délivrées par le dispositif de traitement avec un espace de stockage d’informations distant permettant la mise à jour de données cartographiques du lieu de la détection et la robustification du traitement.
Selon une autre caractéristique, le véhicule est un véhicule autonome.
Enfin, l’invention a pour dernier objet, un produit programme d’ordinateur comportant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé tel que décrit ci-dessus.
D’autres avantages et caractéristiques pourront ressortir plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
La présente invention met à profit la présence d’aménagements routiers, connus, définissant des obstacles disposés en travers d’une ou plusieurs voies de circulation pour prévenir le conducteur de l’approche d’une zone pour laquelle une attention particulière du conducteur est requise.
Un type d’obstacle bien connu et fréquent se présente sous la forme de bandes horizontales parallèles agencées en travers de la route et espacées de manière régulière. Ces bandes présentent une rugosité et/ou une épaisseur déterminée permettant d’attirer l’attention du conducteur au moment où les roues du véhicule rencontrent et roulent sur lesdites bandes. De telles bandes sont généralement désignées par « bandes rugueuses », mais aussi « ralentisseurs » ou encore « vibreurs ». Elles sont considérées comme des éléments de signalisation « haptiques » qui viennent en général compléter les panneaux de signalisation routière « visuels » annonçant une zone de réduction de vitesse (aires de péage, postes douaniers, ronds-points dangereux, zones 30, …). Le conducteur ressent alors « physiquement » les vibrations remontées par les éléments de suspension sur la caisse du véhicule.
La illustre sous la forme d’un schéma-bloc, un véhicule automobile 10 comportant un système ADAS 11 offrant des fonctions de mode de conduite autonome agissant sur des organes de contrôle du comportement dynamique du véhicule 10 dont au moins un organe de contrôle longitudinal 12 et un organe de contrôle latéral 13.
Le véhicule 10 comporte en outre des moyens de détection 14 de la force exercée sur la caisse du véhicule 10 par les amortisseurs, non représentés, appartenant respectivement aux modules de suspension des roues 15 du véhicule 10 (un module de suspension et donc un moyen de détection 14 par roue 15 du véhicule 10). On rappelle qu’un module de suspension comporte habituellement un amortisseur coopérant avec un ressort de suspension. Les moyens de détection 14 sont basés sur des capteurs de force, non représentés, qui délivrent un signal représentatif du profil de la route quand les ressorts des modules de suspension sont sollicités.
Le véhicule 10 comporte encore un ensemble 16 de capteurs parmi lesquels on trouve notamment, non représentés, une caméra frontale (ou multifonction), un capteur de vitesse du véhicule, des capteurs de pédales (frein, accélérateur, embrayage), un capteur d’angle volant (angle de rotation du volant de direction), un capteur de rapport de vitesse engagé dans la boite de vitesses, un indicateur de changement de direction (clignotant), etc.
Le véhicule 10 comporte également un dispositif de traitement 17 agencé pour identifier/reconnaitre le profil de route et notamment les bandes rugueuses à partir des signaux délivrés par les moyens de détection 14.
Ainsi, lorsque le véhicule 10 roule sur des bandes rugueuses (obstacles signalant l’approche d’une zone de ralentissement/danger) qui sont régulièrement espacées, les signaux délivrés par les moyens de détection 14, restituent la succession de bandes rugueuses sous la forme d’une série d’impulsion successives ; chaque impulsion étant représentative d’une bande rugueuse rencontrée par chacune des roues 15 du véhicule 10 et dont le rapport cyclique correspond à l’espacement entre les bandes rugueuses.
Les signaux détectés par les moyens de détection 14, associés respectivement aux quatre roues 15 du véhicule 10, sont avantageusement corrélés par le dispositif de traitement 17 pour robustifier la reconnaissance du profil de route. Ces signaux ainsi que les autres signaux et/ou données délivrés par l’ensemble de capteurs 16 sont traités par le dispositif de traitement 17.
Le véhicule 10 comporte encore un dispositif de gestion 18 couplé au dispositif de traitement 17 et qui en fonction du profil de route reconnu (type d’obstacle rencontré par le véhicule 10) par le dispositif de traitement 17, commande le système ADAS 11 pour gérer le mode de conduite autonome via les organes de contrôle 12 et 13.
Plusieurs scénarii de gestion sont fournis par le dispositif de gestion 18.
Selon un premier scénario, la gestion consiste a minima, à commander le système ADAS 11, pour alerter le conducteur via une interface homme-machine IHM 19 dédiée, d’un changement à prévoir dans le mode de conduite du véhicule 10.
Selon un deuxième scénario, la gestion consiste à commander le système ADAS 11 pour adapter le mode de conduite autonome du véhicule 10 en diminuant la vitesse longitudinale du véhicule 10 et/ou en interdisant tout changement de voie.
Selon un troisième scénario, la gestion consiste, à la suite d’une détection d’un obstacle reconnu comme une information de fin de zone de mode de conduite autonome (bandes rugueuses), à commander le système ADAS 11 pour alerter le conducteur et lui demander une reprise en main du véhicule 10 car les zones telles que les péages, les travaux, les virages serrés ou les routes présentant un danger ne sont pour l’instant pas gérées ou pas encore gérées de manière fiable par le mode de conduite autonome.
Selon un quatrième scénario, la gestion consiste à commander le système ADAS 11 pour désactiver les fonctions ADAS en rapport avec le mode de conduite autonome.
Le dispositif de gestion 18 permet ainsi d’anticiper la fin du mode de conduite autonome pour permette au conducteur de reprendre la main sur la conduite de son véhicule 10 en toute sérénité.
Les différentes étapes du procédé mises en œuvre par le véhicule 10 sont décrites ci-après en référence à la .
Dans une première étape 100, le procédé de gestion consiste :
- à traiter 100 le signal de détection délivré par les moyens de détection 14 pour identifier un type d’obstacle déterminé ; et quand le type d’obstacle déterminé est identifié,
- à commander 200 le système ADAS 11 pour agir sur le mode de conduite autonome.
Les différentes actions de commande du système ADAS 11 consistent :
- à commander 200 le système ADAS 11 pour ralentir 202 le véhicule 10 en agissant sur l’organe de contrôle longitudinal 12 et en affichant une alerte destinée au conducteur via l’IHM 19 ;
- à désactiver 203 les fonctions du système ADAS 11 gérant le mode de conduite autonome à la suite de l’identification de l’obstacle déterminé en agissant sur les organes de contrôle longitudinal 12 et latéral 13 et en affichant une alerte destinée au conducteur via l’IHM 19 ;
- à avertir 201, le conducteur en affichant une alerte destinée au conducteur via l’IHM 19 d’une réduction de la vitesse longitudinale du véhicule 10, et ;
- à demander 204 au conducteur via l’IHM 19, de reprendre la main sur la conduite du véhicule 10 notamment en reprenant la main sur les organes de contrôle longitudinal 12 et latéral 13.
Comme déjà évoqué ci-dessus, la détection d’une modification du profil de route, notamment de type « bandes rugueuses », permet de consolider les informations fournies par les capteurs de perception. La détection des bandes rugueuses transversales permet d’enclencher a minima un maintien de la vitesse du véhicule et une alerte à l’attention du conducteur ou enclencher une réduction de la vitesse toujours en avertissant le conducteur. Cette détection peut aussi confirmer une information disponible au travers de la cartographie même si aucun panneau de signalisation n’a été perçu. Dans une situation de mode de conduite autonome, la détection fiable des obstacles (bandes rugueuses) est fondamentale pour anticiper la désactivation du mode de conduite autonome et demander au conducteur de reprendre la main. Enfin, les données de détection peuvent être transmises 205 à l’infrastructure routière et/ou d’autres véhicules disposant comme le véhicule 10 d’un module de communication 20 ( ) en utilisant par exemple un protocole de communication V2X (protocole de communication entre véhicules et/ou entre véhicules et l’infrastructure routière) ou encore stockées dans des espaces de stockage de données distants (désignés également « Clouds » en terminologie anglosaxonne) pour permettre la mise à jour des cartographies couvrant le lieu de la détection.
Les informations transmises par l’infrastructure et/ou des autres véhicules connectés au véhicule 10, sont avantageusement fusionnées avec les informations délivrées par les moyens de détection 14 et l’ensemble des capteurs 16 embarqués dans le véhicule 10, et sont prises en compte par le dispositif de traitement 17 pour robustifier l’identification de l’obstacle.
Le procédé de gestion implémente un produit programme d’ordinateur comportant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé.
Ce programme est implémenté par exemple, par un ou plusieurs processeurs en lien avec le système ADAS 10, appartenant par exemple à un superviseur ADAS, non représenté et déjà évoqué ci-dessus, embarqué dans le véhicule 100. Le superviseur ADAS peut être lui-même en lien avec un ou plusieurs processeurs du système IVI (In-Vehicle Infotainment), non représenté, qui est l’organe central du véhicule 100 dédié au traitement des données et à la communication avec le conducteur via l’IHM 19.
Un tel programme pourra être mis à jour avec possibilité d’ajout de services en utilisant une mise à jour par voie d’ondes de type OTA « Over The Air ».
Enfin, le dispositif de traitement peut comporter un ou plusieurs calculateurs et/ou des composants logiciels dédiés à la détection d’objet. Il peut être intégré soit dans le superviseur ADAS soit dans le système IVI, ou encore réparti dans le superviseur ADAS et dans le système IVI.
Claims (10)
- Procédé de gestion du mode de conduite autonome d’un véhicule automobile (10) comportant un système d’aide à la conduite, appelé système ADAS (11), offrant des fonctions de mode de conduite autonome, et des moyens de détection (14) de la force exercée par les amortisseurs sur la caisse du véhicule (10), ledit procédé consistant :
- à traiter (100) le signal de détection délivré par les moyens de détection (14) pour identifier un type d’obstacle déterminé ; et quand le type d’obstacle déterminé est identifié,
- à commander (200) le système ADAS (11) pour agir sur le mode de conduite autonome. - Procédé selon la revendication précédente, consistant à commander (200) le système ADAS (11) pour réduire (202) la vitesse longitudinale du véhicule (10).
- Procédé selon la revendications 1, consistant à commander (200) le système ADAS (11) pour désactiver (203) les fonctions du système ADAS (11) en rapport avec le mode de conduite autonome à la suite de l’identification de l’obstacle déterminé.
- Procédé selon l’une des revendications précédentes, consistant à commander (200) le système ADAS (11) pour avertir (201, 202) le conducteur du véhicule (10) d’un changement dans la gestion du mode de conduite.
- Procédé selon la revendication précédente, consistant à commander (200) le système ADAS (11) pour demander (204) au conducteur de reprendre la main sur la conduite du véhicule (10).
- Procédé selon l’une des revendications précédentes, consistant à commander (200) le système ADAS (11) quand l’obstacle déterminé identifié est une succession de bandes rugueuses.
- Véhicule (10) mettant en œuvre le procédé selon l’une des revendications précédentes, comportant :
- un système d’aide à la conduite, appelé système ADAS (11), offrant un ensemble de fonctions d’aide à la conduite agissant sur les organes de contrôle dynamique (12, 13) du véhicule (10) pour fournir un mode de conduite autonome audit véhicule (10) ;
- des moyens de détection (14) de la force exercée par les amortisseurs associés aux roues (15) du véhicule (10) sur la caisse du véhicule (10) ;
- un dispositif de traitement (17) recevant le signal délivré par les moyens de détection (14) et apte, à partir du signal délivré par les moyen de détection (14), à identifier un type d’obstacle déterminé rencontré sur la route par le véhicule (10) en mode de conduite autonome ;
- un dispositif (18) de gestion du mode de conduite dudit véhicule (10), couplé au dispositif de traitement (17) ; ledit dispositif de gestion (18) étant agencé, en outre, pour commander le système ADAS (11) afin d’agir sur le mode de conduite autonome, à la suite de l’identification de l’obstacle déterminé. - Véhicule (10) selon la revendication précédente, comportant en outre des moyens de communication (20) couplés au dispositif de traitement (17) aptes à échanger par voie d’ondes des informations délivrées par le dispositif de traitement (17) avec un espace de stockage d’informations distant permettant la mise à jour de données cartographiques du lieu de la détection et la robustification du traitement.
- Véhicule (10) selon l’une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le véhicule (10) est un véhicule autonome.
- Produit programme d’ordinateur comportant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une des revendications1 à 6.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170105305A (ko) * | 2016-03-09 | 2017-09-19 | 현대자동차주식회사 | 차선 이탈 감지 방법 및 이를 적용한 주행 제어 시스템 |
| US20190092338A1 (en) * | 2017-09-22 | 2019-03-28 | Subaru Corporation | Conveyance amount controlling apparatus |
| DE102019213850A1 (de) * | 2019-09-11 | 2020-05-28 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Spurführung eines autonomen Fahrzeugs |
| US20200209859A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | Continental Automotive Systems, Inc. | Method of vehicle localization using passive roadway detection during a minimum risk maneuver |
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2021
- 2021-06-09 FR FR2106062A patent/FR3123867A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
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