FR3125495A1

FR3125495A1 - Dispositif et procédé de détection d’une sortie de voie d’un véhicule

Info

Publication number: FR3125495A1
Application number: FR2107818A
Authority: FR
Inventors: Jérémy LEDUC
Original assignee: Continental Automotive France SAS
Current assignee: Continental Automotive France SAS
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2021-07-20
Publication date: 2023-01-27
Anticipated expiration: 2041-07-20
Also published as: WO2023001703A1; CN117836186A; FR3125495B1

Abstract

Il est proposé un dispositif (1) de détection d’une sortie de voie d’un véhicule (V), configuré pour, lors de la circulation du véhicule sur une route comprenant au moins une voie de circulation : estimer, à partir de la forme et de la position d’au moins une bordure de route, la forme et la position de chaque bordure de la voie empruntée par le véhicule, estimer une trajectoire suivie par le véhicule,déterminer, en fonction de la forme et de la position des bordures de la voie de circulation, et de la trajectoire suivie par le véhicule, un intervalle de temps avant que le véhicule atteigne une des bordures de la voie de circulation, comparer l’intervalle de temps à un seuil déterminé et, si l’intervalle de temps est inférieur au seuil, déterminer que le véhicule est en train de sortir de sa voie. Figure de l’abrégé : Figure 1

Description

Dispositif et procédé de détection d’une sortie de voie d’un véhicule

La présente divulgation concerne un dispositif et un procédé pour détecter et même prédire une sortie de voie d’un véhicule terrestre. Cette divulgation s’applique à un véhicule qui n’est pas équipé de capteur capable de détecter des lignes de marquage au sol.

Les véhicules terrestres, notamment les voitures, poids lourds, etc., incluent de plus en plus de fonctionnalités d’aide à la conduite visant à alerter un conducteur sur certains dangers, voire même d’assister ou de remplacer le conducteur dans le contrôle du véhicule.

Dans ce contexte, il est utile de pouvoir détecter qu’un véhicule est en train de sortir de sa voie de circulation, voire même de la route, dès que possible pour pouvoir au besoin, si la sortie de voie n’est pas souhaitée, prévenir le conducteur ou empêcher qu’elle ait lieu.

A cet égard, on connaît déjà des algorithmes de détection de changement de voie. On connaît par exemple du document US 10,406,980, un système de détection de changement de voie d’un véhicule, qui comprend une caméra positionnée à l’avant du véhicule, un capteur radar, et un calculateur, qui détecte les marquages au sol (lignes de séparation de voies) sur les images acquises par la caméra, détermine si le véhicule est en train de changer de voie en fonction d’un rapprochement du véhicule d’une ligne de séparation de voie, et détecte grâce au radar un risque de collision avec un véhicule se trouvant dans une voie adjacente.

Or, certains véhicules ne sont pas forcément pourvus d’une caméra pouvant acquérir des images sur lesquelles les marquages au sol sont visibles. Dans ce type de véhicule, ce type de méthode de détection de voie par analyse des marquages au sol ne peut pas être mis en œuvre. De plus, même quand le véhicule est équipé d’une caméra, certaines routes ne sont pas toujours pourvues de marquage (routes secondaires, travaux de réfection des voies, etc.).

On connaît également du document US 10,586,455 une méthode de détection de changement de voie mise en œuvre par un dispositif comprenant un capteur radar et un calculateur, la méthode comprenant le calcul d’une trajectoire du véhicule, l’identification d’un point d’inflexion dans la trajectoire du véhicule, et l’utilisation de l’identification du point d’inflexion pour confirmer un changement de voie du véhicule.

Or, le point d’inflexion sur la trajectoire du véhicule ne peut être détecté que lorsque le véhicule a déjà réalisé le changement de voie, ou qu’il est en train de changer de voie. Cette méthode ne permet pas de détecter un changement de voie avant qu’il ait lieu.

Résumé

La présente divulgation vient améliorer la situation.

En particulier, un but de la présente divulgation est de proposer un dispositif et un procédé permettant de détecter une sortie de voie même en l’absence de caméra dans le véhicule. Un autre but de la présente divulgation est de permettre la détection d’une sortie de voie avant que cette sortie n’ait eu lieu.

Il est proposé un dispositif de détection d’une sortie de voie d’un véhicule terrestre, comprenant un capteur embarqué dans le véhicule, le capteur étant adapté pour acquérir des informations relatives à l’environnement du véhicule permettant d’estimer la forme et la position d’au moins une bordure de la route empruntée par le véhicule, et au moins un calculateur, le dispositif de prédiction étant caractérisé en ce qu’il est configuré pour, lors de la circulation du véhicule sur une route comprenant au moins une voie de circulation :

estimer, à partir de la forme et de la position d’au moins une bordure de route empruntée par le véhicule, la forme et la position de chaque bordure de la voie de circulation empruntée par le véhicule, de part et d’autre de celui-ci,
estimer une trajectoire suivie par le véhicule,
déterminer, en fonction de la forme et de la position des bordures de la voie de circulation, et de la trajectoire suivie par le véhicule, un intervalle de temps avant que le véhicule atteigne une des bordures de la voie de circulation,
comparer l’intervalle de temps à un seuil déterminé et, si l’intervalle de temps est inférieur au seuil, déterminer que le véhicule est en train de sortir de sa voie de circulation.

Dans des modes de réalisation, le dispositif est configuré pour déterminer ledit intervalle de temps en déterminant un point d’intersection entre une bordure de la voie et la trajectoire du véhicule, et en calculant l’intervalle de temps nécessaire au véhicule pour atteindre ledit point d’intersection.

Dans des modes de réalisation, si la trajectoire du véhicule présente un point d’intersection avec chacune des bordures de la voie de circulation, le dispositif est configuré pour sélectionner le point d’intersection le plus proche du véhicule.

Dans des modes de réalisation, le dispositif est configuré pour calculer une distance à parcourir par le véhicule entre sa position courante et le point d’intersection, et pour en déduire l’intervalle de temps nécessaire au véhicule pour atteindre le point d’intersection, en tenant compte de la vitesse du véhicule et de son accélération.

Dans des modes de réalisation, le dispositif est configuré pour estimer, à partir de données acquises par le capteur, la forme et la position d’au moins une bordure de route, par une courbe de type clothoïde, une largeur des voies de circulation et le nombre de voies de circulation de la route, et pour en déduire la forme et la position de chaque bordure de la voie de circulation empruntée par le véhicule.

Dans des modes de réalisation, le dispositif est configuré pour mettre en œuvre les étapes a. à d. de façon itérative, et pour, lors d’une première itération :

estimer la trajectoire suivie par le véhicule en considérant que le véhicule se trouve au milieu de sa voie de circulation,
si l’intervalle de temps est supérieur au premier seuil déterminé mais inférieur à un deuxième seuil déterminé supérieur au premier seuil, déterminer un déplacement latéral du véhicule dans sa voie et mettre à jour, pour la prochaine itération, les positions latérales des bordures de sa voie de circulation par rapport au véhicule.

Dispositif selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, configuré pour, si l’intervalle de temps est inférieur au premier seuil déterminé, mettre en œuvre au moins une action parmi le groupe suivant :

générer une alerte de sortie de voie à l’attention d’un conducteur du véhicule,
générer des instructions pour modifier la trajectoire du véhicule afin de maintenir le véhicule dans la voie.
générer des instructions pour ralentir le véhicule.

Dans des modes de réalisation, le capteur comprend un capteur lidar ou un capteur radar.

Selon un autre objet, il est décrit un procédé de détection d’une sortie de voie d’un véhicule terrestre, mis en œuvre par un dispositif selon la description qui précède, caractérisé en ce qu’il comprend :

l’estimation de la forme et la position de chaque bordure d’une voie de circulation empruntée par le véhicule, à partir de la forme et de la position d’au moins une bordure de la route contenant la voie de circulation,
l’estimation d’une trajectoire suivie par le véhicule,
la détermination, en fonction de la forme et de la position des bordures de la voie de circulation, et de la trajectoire suivie par le véhicule, d’un intervalle de temps avant que le véhicule atteigne une bordure de la voie de circulation, et
la comparaison de l’intervalle de temps à un seuil déterminé et, si l’intervalle de temps est inférieur audit seuil, la détermination que le véhicule est en train de ou va sortir de sa voie de circulation.

Selon un autre objet, il est décrit un produit programme d’ordinateur, comportant des instructions de code pour la mise en œuvre du procédé décrit précédemment, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.

Selon un autre objet, il est décrit un support d’enregistrement non transitoire lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme pour la mise en œuvre du procédé décrit précédemment, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.

Le dispositif proposé peut être mis en œuvre dans un véhicule dépourvu de caméra permettant d’obtenir des images de la route, puisqu’il nécessite uniquement le recours à un capteur permettant de détecter les bords de route, comme par exemple un radar ou un lidar. Le dispositif peut également être utilisé dans un véhicule utilisant normalement les marquages au sol pour détecter une sortie de voie, quand le véhicule circule sur une route où les marquages au sol sont absents ou peu visibles.

Ce dispositif permet de prédire une sortie de voie, qu’il s’agisse d’un changement de voie ou d’une sortie de route, avant que cette sortie n’ait effectivement lieu, en fonction d’un point de sortie de voie calculé par le dispositif et d’un intervalle de temps restant avant que le véhicule n’atteigne le point de sortie de voie.

Ce dispositif peut donc être utilisé pour alerter un conducteur sur sa trajectoire avant que la sortie de voie n’ait lieu, ou pour commander l’activation d’autres fonctions de d’assistance à la conduite liées à une possibilité de changement de voie.

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

Fig. 1

montre schématiquement un véhicule embarquant un dispositif selon un mode de réalisation, et des conventions de notation pour l’estimation de la trajectoire du véhicule et de la forme et la position des bords de voie et/ou de route.

Fig. 2

montre schématiquement les conventions de notation utilisées pour la détermination de la distance à parcourir par le véhicule pour atteindre un point d’intersection entre un bord de voie et la trajectoire du véhicule.

Fig. 3

montre schématiquement les conventions de notation utilisées pour le calcul d’un déplacement latéral du véhicule.

Fig. 4

montre schématiquement les principales étapes d’un procédé mis en œuvre par un dispositif de détection d’une sortie de voie selon un mode de réalisation.

Claims

Dispositif (1) de détection d’une sortie de voie d’un véhicule terrestre (V), comprenant un capteur (10) embarqué dans le véhicule (V), le capteur étant adapté pour acquérir des informations relatives à l’environnement du véhicule permettant d’estimer la forme et la position d’au moins une bordure de la route empruntée par le véhicule, et au moins un calculateur (11), le dispositif de prédiction (1) étant caractérisé en ce qu’il est configuré pour, lors de la circulation du véhicule sur une route comprenant au moins une voie de circulation :
estimer (100), à partir de la forme et de la position d’au moins une bordure de route empruntée par le véhicule, la forme et la position de chaque bordure de la voie de circulation empruntée par le véhicule, de part et d’autre de celui-ci,

estimer (200) une trajectoire suivie par le véhicule,

déterminer (300), en fonction de la forme et de la position des bordures de la voie de circulation, et de la trajectoire suivie par le véhicule, un intervalle de temps (T) avant que le véhicule atteigne une des bordures de la voie de circulation,

comparer (400) l’intervalle de temps à un seuil déterminé et, si l’intervalle de temps est inférieur au seuil, déterminer (510) que le véhicule est en train de sortir de sa voie de circulation.
Dispositif (1) selon la revendication 1, le dispositif étant configuré pour déterminer (300) ledit intervalle de temps (T) en déterminant (310) un point d’intersection (I) entre une bordure de la voie et la trajectoire du véhicule, et en calculant l’intervalle de temps nécessaire au véhicule pour atteindre ledit point d’intersection.
Dispositif selon la revendication 2, dans lequel si la trajectoire du véhicule présente un point d’intersection avec chacune des bordures de la voie de circulation, le dispositif (1) est configuré pour sélectionner le point d’intersection le plus proche du véhicule.
Dispositif (1) selon la revendication 2 ou 3, le dispositif étant configuré pour calculer (320) une distance à parcourir par le véhicule entre sa position courante et le point d’intersection (I), et pour en déduire (330) l’intervalle de temps nécessaire au véhicule pour atteindre le point d’intersection, en tenant compte de la vitesse du véhicule et de son accélération.
Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dispositif étant configuré pour estimer, à partir de données acquises par le capteur (10), la forme et la position d’au moins une bordure de route, par une courbe de type clothoïde, une largeur des voies de circulation et le nombre de voies de circulation de la route, et pour en déduire la forme et la position de chaque bordure de la voie de circulation empruntée par le véhicule.
Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dispositif étant configuré pour mettre en œuvre les étapes a. à d. de façon itérative, et pour, lors d’une première itération :
estimer la trajectoire suivie par le véhicule en considérant que le véhicule se trouve au milieu de sa voie de circulation,

si l’intervalle de temps (T) est supérieur au premier seuil (T1) déterminé mais inférieur à un deuxième seuil (T2) déterminé supérieur au premier seuil, déterminer un déplacement latéral du véhicule dans sa voie et mettre à jour (520), pour la prochaine itération, les positions latérales des bordures de sa voie de circulation par rapport au véhicule.
Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, configuré pour, si l’intervalle de temps (T) est inférieur au premier seuil (T1) déterminé, mettre en œuvre au moins une action parmi le groupe suivant :
générer une alerte de sortie de voie à l’attention d’un conducteur du véhicule,

générer des instructions pour modifier la trajectoire du véhicule afin de maintenir le véhicule dans la voie.

générer des instructions pour ralentir le véhicule.
Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le capteur (10) comprend un capteur lidar ou un capteur radar.
Procédé de détection d’une sortie de voie d’un véhicule terrestre, mis en œuvre par un dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend :
l’estimation (100) de la forme et la position de chaque bordure d’une voie de circulation empruntée par le véhicule, à partir de la forme et de la position d’au moins une bordure de la route contenant la voie de circulation,

l’estimation (200) d’une trajectoire suivie par le véhicule,

la détermination (300), en fonction de la forme et de la position des bordures de la voie de circulation, et de la trajectoire suivie par le véhicule, d’un intervalle de temps avant que le véhicule atteigne une bordure de la voie de circulation, et

la comparaison (400) de l’intervalle de temps à un seuil déterminé et, si l’intervalle de temps est inférieur audit seuil, la détermination que le véhicule est en train de ou va sortir de sa voie de circulation.
Produit programme d’ordinateur, comportant des instructions de code pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication précédente, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
Support d’enregistrement non transitoire lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 9, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.