FR3135682A1 - Procédé de gestion de la trajectoire d’un véhicule automobile dans sa voie de circulation - Google Patents

Procédé de gestion de la trajectoire d’un véhicule automobile dans sa voie de circulation Download PDF

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Abstract

Procédé de gestion de la trajectoire (TRJ) d’un véhicule ego (VE), dans sa voie ego (VVE), consistant à détecter une discontinuité (d), dans une première ligne de marquage (LMG), ladite discontinuité (d) ayant la forme d’une deuxième ligne de marquage (FPO) s’étendant dans la voie ego (VVE) parallèlement à la première ligne de marquage (LMG) devant le véhicule ego (VE), et si un véhicule (VCI), appelé véhicule cible, est détecté, en même temps, en regard de la deuxième ligne de marquage (FPO) du même côté que la discontinuité (d) alors à en déduire que ladite deuxième ligne de marquage (FPO) est un faux-positif dû à l’ombre (OMB) portée par le véhicule cible (VCI) et à maintenir le véhicule ego (VE) dans la voie ego (VVE) avec la même trajectoire (TRJ) que celle qu’il avait avant la détection de ladite deuxième ligne de marquage (FPO). (Figure 1)

Description

Procédé de gestion de la trajectoire d’un véhicule automobile dans sa voie de circulation
La présente invention concerne de manière générale les véhicules automobiles qui exploitent des fonctions d’aide à la conduite permettant d’automatiser certaines fonctions de conduite habituellement dévolues au conducteur.
Elle se rapporte plus particulièrement à un procédé de gestion de la trajectoire d’un véhicule automobile dans sa voie de circulation prenant en compte les faux-positifs dans la détection des lignes de marquage de la voie de circulation.
Les fonctions d’aide à la conduite sont gérées 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 ». Cette fonction peut être complétée d’une fonction d’aide au maintien du véhicule au centre de sa voie. Cette fonction est également désignée par « LKA » (acronyme anglosaxon pour « Lane Keeping Assist »). Le positionnement du véhicule dans sa voie peut être également prédéfini par l’utilisateur du véhicule comme consigne. La fonction d’aide au maintien du véhicule dans sa voie est alors désignée par « LPA » (acronyme anglosaxon pour « Lane Positioning Assist »).
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 à l’avant du véhicule, contre le pare-brise du véhicule, au niveau du rétroviseur intérieur. Une telle caméra est également parfois désignée par caméra CVM, ou simplement CVM (acronyme pour Caméra Vidéo Multifonction).
Les images numériques capturées par la caméra sont traitées par les calculateurs du système ADAS qui en relation avec d’autres données délivrées par les autres capteurs du véhicule, ou bases de données débarquées, commandent en autonomie, différents organes du véhicule qui agissent sur le couple moteur, les freins, l’angle volant, etc.
Il est connu de l'état de la technique des véhicules comprenant au moins une caméra couplée à un dispositif de traitement d'image apte à fournir des données de modélisation de l’environnement du véhicule et notamment les lignes de marquage d'une voie de circulation d'un véhicule qui sont exploitées pour les fonctions de maintien du véhicule dans sa voie (LKA, LPA, ..). On désignera, par la suite par caméra, l’ensemble formé par le capteur de perception et son dispositif de traitement d’image associé comportant notamment des moyens de reconnaissance d’image. Les caméras de l’état de la technique ne sont pas toujours très fiables, notamment lorsque le véhicule circule sur une voie de circulation mal entretenue ou lorsque les détections de marquages sont ambiguës. De fausses détections sur des lignes de marquage, appelées également « faux-positifs », peuvent engendrer des corrections intempestives de trajectoire du véhicule. Cela réduit le confort des passagers du véhicule et peut occasionner une méfiance de l'utilisateur vis à vis des systèmes de conduite semi-autonome ou autonome.
Ces fausses détection, ou « faux positifs », peuvent également provenir d’ombres portées sur la voie par un véhicule à grand gabarit tel qu’un camion circulant sur la voie adjacente à la voie de circulation du véhicule mettant en œuvre la fonction LPA, en avant du véhicule. Dans la suite de la description, on désignera le véhicule mettant en œuvre la fonction LPA par « véhicule ego » et la voie de circulation du véhicule ego, par voie ego. Les ombres portées par un camion sur la voie ego, peuvent être interprétées par le dispositif de traitement d’image comme étant une ligne de marquage au sol de nature à tromper les fonctions d’aide au maintien dans la voie, notamment la fonction LPA, et à modifier la trajectoire du véhicule ego de manière intempestive vers une barrière de sécurité ou un autre véhicule (véhicule cible) circulant sur une voie adjacente à la voie ego.
L’objectif de la présente invention est d’apporter une solution à ce problème en permettant de faire la distinction entre une ligne de marquage réelle et une ligne de marquage erronée, due notamment à une ombre portée par un véhicule de grand gabarit tel qu’un camion.
A cet effet, la présente invention a pour premier objet un procédé de gestion de la trajectoire d’un véhicule automobile, appelé véhicule ego, dans sa voie de circulation, appelée voie ego, à partir de données de modélisation des lignes de marquage délimitant la voie ego, lesdites données étant traitées, dans un référentiel fixe par rapport au véhicule ego, par des moyens de gestion de trajectoire embarqués dans le véhicule ego pour le maintien dudit véhicule ego dans la voie ego entre les lignes de marquage ; ledit procédé consistant à détecter une discontinuité dans une première ligne de marquage, ladite discontinuité ayant la forme d’une deuxième ligne de marquage s’étendant dans la voie ego parallèlement à la première ligne de marquage devant le véhicule ego, et si un véhicule, appelé véhicule cible, est détecté, en même temps, en regard de la deuxième ligne de marquage du même côté que la discontinuité, alors à en déduire que ladite deuxième ligne de marquage est un faux-positif dû à l’ombre portée par le véhicule cible et à maintenir le véhicule ego dans la voie ego avec la même trajectoire que celle qu’il avait avant la détection de ladite deuxième ligne de marquage.
Selon une première caractéristique, le procédé de gestion consiste, pour détecter la discontinuité dans la première ligne de marquage, à calculer la dérivée de la distance latérale entre le véhicule ego et la première ligne de marquage, et si cette dérivée est supérieure à une valeur paramétrable déterminée, à considérer qu’il y a une discontinuité dans la première ligne de marquage.
Selon une deuxième caractéristique, le procédé consiste, quand un véhicule cible est détecté du même côté que la discontinuité, à calculer une première distance longitudinale entre le référentiel fixe du véhicule ego et le véhicule cible et une deuxième distance longitudinale entre le référentiel fixe du véhicule ego et le début de la discontinuité et si la différence, en valeur absolue, entre les première et deuxième distances est inférieure à une valeur déterminée paramétrable, alors le procédé de gestion ne prend pas en compte la deuxième ligne.
Selon une autre caractéristique, l’ombre portée par le véhicule cible sur la voie ego a une forme générale de parallélogramme dont la grande dimension est détectée comme la deuxième ligne de marquage.
La présente invention a pour deuxième 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 le procédé tel que décrit ci-dessus.
La présente invention a pour troisième objet, un véhicule automobile, appelé véhicule ego, comportant une caméra capturant des images de l’environnement proche du véhicule ego, à l’avant du véhicule ego, des moyens de détection d’un véhicule cible dans l’environnement proche du véhicule ego, à l’avant du véhicule ego, des moyens de gestion de la trajectoire du véhicule ego pour le maintien du véhicule ego dans sa voie ego en respectant une consigne de positionnement déterminée du véhicule ego dans sa voie ego ; lesdits moyens de gestion mettant en œuvre le procédé tel que décrit ci-dessus.
Selon une caractéristique dudit véhicule, lesdits moyens de gestion sont aptes, en outre, à mettre en œuvre une fonction de maintien du véhicule ego dans sa voie respectant une consigne de positionnement dans la voie ego paramétrable par l’utilisateur du véhicule ego, appelée fonction LPA, qui lorsqu’elle est activée, mettent en œuvre la première caractéristique du procédé tel que décrit ci-dessus.
Selon une autre caractéristique dudit véhicule, lesdits moyens de gestion sont aptes, en outre, à mettre en œuvre une fonction de maintien du véhicule ego dans sa voie respectant une consigne de positionnement dans la voie ego paramétrable par l’utilisateur du véhicule ego, appelée fonction LPA, qui lorsqu’elle n’est pas activée mettent en œuvre la deuxième caractéristique 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 :
illustre une situation routière dans laquelle le procédé de gestion de trajectoire selon l’invention est mis en œuvre ;
illustre graphiquement une première caractéristique du procédé de gestion selon l’invention ; et
illustre graphiquement une deuxième caractéristique du procédé de gestion selon l’invention.
Sur les figures, les même éléments sont identifiés par les mêmes références.
La fonction ACC du système ADAS met en œuvre des moyens de détection et de suivi de cibles tels qu’un un radar dit « radar ACC » (ou un laser), qui est généralement positionné à l’avant du véhicule ego derrière le parechoc avant du véhicule ego. Il est souvent couplé à la caméra pour détecter et assurer le suivi de cibles et le maintien du véhicule ego dans sa voie (voie ego).
Les signaux captés par le radar (ou laser) ACC sont traitées par des moyens logiciels spécialisés dans la reconnaissance des signaux radar (ou laser) et sont traduits en informations de distance et de vitesse (et donc de temps) par rapport à la cible.
Outre la détection et le suivi de véhicules « cible » dans la voie ego du véhicule ego, le système ADAS prend en compte des véhicules détectés dans les voies adjacentes à celle (voie ego) du véhicule ego et qui sont susceptibles de changer de voie pour venir se positionner dans la voie suivie par le véhicule ego, devant le véhicule ego. C’est notamment le cas dans des manœuvres dites de déboitement et de rabattement, sur les réseaux routiers à plusieurs voies notamment les autoroutes.
La illustre une situation routière déterminée, sur autoroute, dans laquelle un véhicule ego VE, circule sur sa voie de circulation (voie ego) VVE. La voie ego VVE est la voie centrale d’une portion d’autoroute encadrée sur sa gauche, par une voie de circulation dans le même sens, adjacente VAG et sur sa droite, par une voie de circulation dans le même sens, adjacente à droite VAD. Le véhicule ego VE est équipé d’un système ADAS, ADA. Dans la situation illustrée à la , le véhicule ego VE est confronté à un risque de fausse-détection (faux-positif) due à l’ombre OMB portée par un camion VCI circulant dans le même sens, sur la voie adjacente de gauche VAG à une distance déterminée en avant du véhicule ego VE. L’ombre OMB portée par le camion VCI, sur le côté droit du camion VCI, vient se superposer à la ligne de marquage LMG de séparation des voies de circulation VAG et VVE, respectivement du camion VCI et du véhicule ego VE en débordant sur la voie ego VVE. L’ombre OMB du camion VCI a une forme générale d’un parallélogramme dont le grand côté s’étend parallèlement à la ligne de marquage LMG. Elle peut ainsi être interprétée par le véhicule ego VE arrivant à proximité de l’ombre OMB du camion VCI, comme une nouvelle ligne de marquage FPO (ou deuxième ligne de marquage en considérant la ligne de marquage LMG comme étant la première ligne de marquage) à prendre en compte par le système ADAS ADA pour corriger la trajectoire TRJ du véhicule ego VE dans sa voie VVE. La « fausse » trajectoire corrigée FTR est représentée sur la figure par une flèche en trait interrompu surmontée d’une croix.
Le procédé selon l’invention se base sur la détection d’une discontinuité dans le temps, d’une ligne de marquage de la voie, en concomitance avec la détection de la présence d’un véhicule, du même côté de la discontinuité, pour gérer les « faux-positifs ».
Le procédé selon l’invention considère deux cas de figure.
Un premier cas de figure dans lequel la fonction de maintien dans la voie avec consigne de positionnement paramétrée par l’utilisateur du véhicule (fonction LPA) est activée et un deuxième cas de figure dans lequel la fonction LPA n’est pas activée. Dans le deuxième cas de figure (fonction LPA non activée) le suivi de lignes est toujours opéré par le système ADAS exploitant notamment la caméra et le radar ACC.
Dans les deux cas, c’est la détection de la discontinuité dans le temps d’une ligne de marquage qui est prise en compte pour la gestion de la trajectoire du véhicule dans sa voie.
Le véhicule ego VE comprend une caméra CAM et son dispositif de traitement d’image apte à fournir des données de modélisation des lignes de marquage LMG et LMD localisées de part et d’autre du véhicule ego VE. Les données de modélisation permettent de modéliser les lignes de marquage LMG et LMD dans un référentiel fixe XY par rapport au véhicule ego VE. Le référentiel fixe XY comprend un axe des ordonnées Y sensiblement parallèle à une direction latérale du véhicule ego VE et un axe des abscisses X sensiblement parallèle à une direction longitudinale du véhicule ego VE, l’axe des abscisses X et l’axe des ordonnées Y se coupant en un point d’origine O. La direction longitudinale du véhicule ego VE est par exemple une droite passant par le centre d’essieux du véhicule ego VE, de l’arrière vers l’avant du véhicule ego VE. Le référentiel XY est un repère orthogonal. La direction latérale du véhicule ego VE est perpendiculaire à la direction longitudinale du véhicule ego VE, par exemple, une droite passant par la portière avant droite et par la portière avant gauche. Le point d‘origine « O » est localisé au niveau de la caméra CAM. La caméra CAM est par exemple une caméra frontale de type « CVM » déjà introduit dans le préambule de la présente description.
Le véhicule ego VE comporte en outre des moyens de détection d’un véhicule cible VCI dans l’environnement proche du véhicule ego, non représenté, utilisant la même caméra ou un autre capteur de perception comme un radar ou un laser couplé RAD ou non à la caméra CAM. Toutes les informations de détection (lignes de marquage « LMG, LMD », discontinuité « d », véhicule cible « VCI » sont regroupées et gérées par des moyens de gestion de trajectoire MGT appartenant au système ADAS, ADA, du véhicule ego VE.
La illustre le premier cas de figure, dans lequel la fonction LPA de maintien dans la voie est activée. Le véhicule ego VE met alors en œuvre le procédé de gestion du changement de trajectoire du véhicule ego selon l’invention via les moyens de gestion MGT.
Pour contrôler la continuité dans le temps d’une ligne de marquage, le procédé consiste, à partir de la distance latérale entre le véhicule ego et les lignes de marquage délimitant la voie ego, à calculer la dérivée de la distance latérale séparant le véhicule ego des lignes de marquage, et si cette dérivée est supérieure à une valeur paramétrable déterminée par exemple après calibration préalable, à considérer qu’il y a une discontinuité dans la ligne de marquage.
Dans l’exemple de la , le procédé, après avoir calculé la dérivée dstLatDeriv de la distance latérale DL de la ligne de marquage LMG, détermine à un premier instant t (DLt) que la valeur de la dérivée de la distance latérale dstLatDeriv entre le véhicule ego VE et la ligne de marquage LMG située à gauche du véhicule ego VE est supérieure à une valeur prédéterminée C1, dstLatDeriv > C1, et au même premier instant t, un camion VCI est détecté devant le véhicule ego VE, circulant sur la voie adjacente de gauche VAG de la voie ego VVE, et donc du même côté que la ligne de marquage LMG située à gauche du véhicule ego VE. Le procédé considère alors qu’il y une discontinuité « d » et que la nouvelle ligne de marquage (deuxième lige de marquage) FPO est liée à l’ombre OMB portée par le camion VCI et décide de ne pas prendre en compte cette discontinuité « d » qu’il considère comme une fausse détection, ou « faux-positif ». Le procédé ignore cette discontinuité « d » et ne commande donc pas de changement de trajectoire TRJ du véhicule ego VE dans sa voie (voir ego) VVE et reprend le suivi de la première ligne LMG qui était considérée, à l’instant t - 1 (DLt-1) précédent l’instant t de détection de la discontinuité « d ».
Dans le cas contraire, en l’absence de véhicule cible (camion) VCI, le procédé prend en compte la discontinuité « d » en la considérant comme une nouvelle ligne « réelle » et commande un changement de trajectoire TRJ du véhicule ego VE en fonction de la nouvelle ligne de marquage.
La illustre le deuxième cas de figure dans lequel la fonction LPA de maintien du véhicule ego VE dans sa voie (voie ego) VVE est inactive.
Le procédé consiste à calculer la distance longitudinale A entre le véhicule ego VE et le camion VCI détecté du côté de la discontinuité « d » déterminée comme pour le premier cas de figure (figure 2) et la distance longitudinale B entre le véhicule ego et le début de la discontinuité « d » Et si la différence, en valeur absolue, des distances A et B est inférieure à une valeur déterminée paramétrable ε, , alors le procédé de gestion ne prend pas en compte la discontinuité « d » qu’il considère liée à l’ombre OMB du camion VCI, et ne commande pas le changement de trajectoire TRJ du véhicule ego VE dans sa voie VVE.
Si la différence, en valeur absolue, des distances A et B est égale ou supérieure à ε, alors le procédé prend en compte la discontinuité « d » en la considérant comme une nouvelle ligne (deuxième ligne) « réelle » et commande un changement de trajectoire TRJ du véhicule ego VE en fonction de la nouvelle ligne de marquage.
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 le procédé selon l’invention.
Ce programme est implémenté par exemple, par un ou plusieurs processeurs en lien avec le système ADAS, ADA, appartenant par exemple à un superviseur ADAS, non représenté et déjà évoqué ci-dessus, embarqué dans le véhicule ego VE. 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 ego VE dédié au traitement des données et à la communication avec le conducteur via une IHM (Interface Homme Machine), non représentée.
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 ».

Claims (8)

  1. Procédé de gestion de la trajectoire (TRJ) d’un véhicule automobile (VE), appelé véhicule ego, dans sa voie de circulation (VVE), appelée voie ego, à partir de données de modélisation des lignes de marquage (LMG, LMD) délimitant la voie ego (VVE), lesdites données étant traitées, dans un référentiel fixe (X, Y) par rapport au véhicule ego (VE), par des moyens de gestion de trajectoire (MGT) embarqués dans le véhicule ego (VE) pour le maintien dudit véhicule ego (VE) dans la voie ego (VVE) entre les lignes de marquage (LMG, LMD), ledit véhicule ego, comportant une caméra (CAM) capturant des images de l’environnement proche du véhicule ego (VE), à l’avant du véhicule ego (VE), des moyens de détection (RAD) d’un véhicule cible (VCI) dans l’environnement proche du véhicule ego (VE), à l’avant du véhicule ego (VE) ; ledit procédé consistant à détecter une discontinuité (d) dans une première ligne de marquage (LMG), ladite discontinuité (d) ayant la forme d’une deuxième ligne de marquage (FPO) s’étendant dans la voie ego (VVE) parallèlement à la première ligne de marquage (LMG) devant le véhicule ego (VE), et si un véhicule (VCI), appelé véhicule cible, est détecté, en même temps, en regard de la deuxième ligne de marquage (FPO) du même côté que la discontinuité (d) alors à en déduire que ladite deuxième ligne de marquage (FPO) est un faux-positif dû à l’ombre (OMB) portée par le véhicule cible (VCI) et à maintenir le véhicule ego (VE) dans la voie ego (VVE) avec la même trajectoire (TRJ) que celle qu’il avait avant la détection de ladite deuxième ligne de marquage (FPO).
  2. Procédé de gestion selon la revendication précédente, consistant, pour détecter la discontinuité (d) dans la première ligne de marquage (LMG), à calculer la dérivée (dstLatDeriv) de la distance latérale (DL) entre le véhicule ego (VE) et la première ligne de marquage (LMG), et si cette dérivée (dstLatDeriv) est supérieure à une valeur paramétrable déterminée (C1), à considérer qu’il y a une discontinuité (d) dans la première ligne de marquage (LMG).
  3. Procédé de gestion selon les revendications 1 et 2, consistant, quand un véhicule cible (VCI) est détecté du même côté que la discontinuité (d), à calculer une première distance longitudinale (A) entre le référentiel fixe (X, Y) du véhicule ego (VE) et le véhicule cible (VCI) et une deuxième distance longitudinale (B) entre le référentiel fixe (X, Y) du véhicule ego (VE) et le début de la discontinuité (d) et si la différence, en valeur absolue, entre les première et deuxième distances (A et B) est inférieure à une valeur déterminée paramétrable (ε), alors le procédé de gestion ne prend pas en compte la deuxième ligne (FPO).
  4. Procédé de gestion selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’ombre (OMB) portée par le véhicule cible (VCI) sur la voie ego (VVE) a une forme générale de parallélogramme dont la grande dimension est détectée comme la deuxième ligne de marquage (FPO).
  5. Produit programme d’ordinateur comportant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé selon l’une des revendications 1 à 4.
  6. Véhicule automobile (VE), appelé véhicule ego, comportant une caméra (CAM) capturant des images de l’environnement proche du véhicule ego (VE), à l’avant du véhicule ego (VE), des moyens de détection (RAD) d’un véhicule cible (VCI) dans l’environnement proche du véhicule ego (VE), à l’avant du véhicule ego (VE), des moyens (MGT) de gestion de la trajectoire (TRJ) du véhicule ego (VE) pour le maintien du véhicule ego (VE) dans sa voie ego (VVE) en respectant une consigne de positionnement déterminée du véhicule ego (VE) dans sa voie ego (VVE) ; lesdits moyens de gestion (MGT) mettant en œuvre le procédé selon l’une des revendications 1 à 4.
  7. Véhicule automobile (VE) selon la revendication précédente, dans lequel lesdits moyens de gestion (MGT) sont aptes, en outre, à mettre en œuvre une fonction de maintien du véhicule ego (VE) dans sa voie (VVE) respectant une consigne de positionnement dans la voie ego (VVE) paramétrable par l’utilisateur du véhicule ego (VE), appelée fonction LPA, qui lorsqu’elle est activée, mettent en œuvre le procédé selon la revendication 2.
  8. Véhicule automobile (VE) selon la revendication 6, dans lequel lesdits moyens de gestion (MGT) sont aptes, en outre, à mettre en œuvre une fonction de maintien du véhicule ego (VE) dans sa voie (VVE) respectant une consigne de positionnement dans la voie ego (VVE) paramétrable par l’utilisateur du véhicule ego (VE), appelée fonction LPA, qui lorsqu’elle n’est pas activée mettent en œuvre le procédé selon la revendication 3.
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