FR3137780A1 - Procédé et dispositif de détermination d’un tracé arrière d’au moins une délimitation latérale de voie de circulation - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de détermination d’un tracé arrière d’au moins une délimitation latérale (111, 112, 113, 114) de voie de circulation (101, 102, 103), pour un véhicule (10). A cet effet, des données représentatives de ladite au moins une délimitation latérale (111, 112, 113, 114) sont reçues à un premier instant depuis une caméra présentant un cône de vision (11) orienté vers l’avant. A partir desdites données, des informations représentatives d’un premier ensemble de points représentatif de positions successives longitudinales de ladite au moins une délimitation latérale (111, 112, 113, 114) sont obtenues. A un deuxième instant, des informations représentatives d’un deuxième ensemble de points derrière ledit véhicule sont obtenues à partir dudit premier ensemble de points et un tracé arrière de ladite au moins une délimitation latérale (111, 112, 113, 114) est déterminé en fonction dudit deuxième ensemble de points. Figure pour l’abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne les procédés et dispositifs de détermination de tracé de délimitations latérales de voie de circulation pour véhicule, notamment pour un véhicule automobile. La présente invention concerne également un procédé et un dispositif de contrôle d’un système d’aide à la conduite, dit système ADAS, d’un véhicule, par exemple un véhicule automobile. La présente invention concerne également un procédé et un dispositif de contrôle d’un véhicule, notamment un véhicule autonome.
Certains véhicules contemporains sont équipés de fonctions ou système(s) ou d’aide à la conduite, dit ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système d’aide à la conduite avancé »).
Parmi ces systèmes, le système de changement semi-automatique de voie de circulation, dit système SALC (de l’anglais « Semi-Automatic Lane Change ») a pour fonction première d’assister le conducteur d’un véhicule lorsque le conducteur souhaite changer de voie de circulation. A la détection de l’activation des clignotants d’un côté du véhicule pour indiquer son intention de changer de voie depuis une voie de circulation courante vers une voie de circulation cible du côté où les clignotants ont été activés par le conducteur, le système SALC opère le changement de voie après avoir effectué quelques contrôles. Parmi ces contrôles, le système SALC vérifie certaines conditions relatives à la voie de circulation cible telles que :
- la qualité de la détection des lignes de marquage au sol séparant la voie de circulation courante et la voie de circulation cible, cette qualité devant être supérieure à un seuil pour autoriser le changement de voie semi-automatique ;
- le type associé à cette ligne, la ligne de marquage au sol devant être de type discontinue pour autoriser le changement semi-automatique de voie de circulation ; et
- une probabilité d’existence de la ligne de marquage au sol de type discontinue, une telle probabilité devant être supérieure à un seuil pour autoriser le changement de voie semi-automatique.
Pour obtenir les informations relatives aux lignes de marquage au sol situées devant le véhicule selon son sens de circulation, le véhicule embarque en général une première caméra dont le cône de vision est orienté vers l’avant du véhicule, dite caméra avant, laquelle est combinée à une deuxième caméra dont le cône de vision est orienté vers l’arrière du véhicule, dite caméra arrière. Cette deuxième caméra présente en général une portée réduite par rapport à la première caméra, et capture des informations redondantes lors de la circulation du véhicule.
Un objet de la présente invention est de supprimer la nécessité d’emploi d’une caméra arrière.
Un autre objet de la présente invention est de réduire le nombre de capteurs nécessaires au fonctionnement des systèmes ADAS d’un véhicule.
Un autre objet de la présente invention est de permettre l’emploi de systèmes ADAS, en particulier de système SALC, aux véhicules dépourvus de caméra arrière.
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de détermination d’un tracé arrière d’au moins une délimitation latérale de voie de circulation, pour un véhicule circulant sur une voie de circulation courante d’une route, le procédé étant mis en œuvre par un calculateur, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- réception, à un premier instant, dit instant antérieur, de données représentatives de l’au moins une délimitation latérale, depuis une caméra embarquée dans le véhicule, la caméra présentant un cône de vision orienté vers l’avant selon un sens de circulation du véhicule ;
- obtention d’informations représentatives d’un premier ensemble de points devant le véhicule, espacés d’une distance déterminée, à partir des données, le premier ensemble de points étant représentatif de positions successives longitudinales de l’au moins une délimitation latérale ;
- obtention, à un deuxième instant, dit instant postérieur, d’informations représentatives d’un deuxième ensemble de points derrière le véhicule à partir du premier ensemble de points ;
- détermination d’un tracé arrière de l’au moins une délimitation latérale en fonction du deuxième ensemble de points.
On comprend ici que les notions d’avant et d’arrière seront prises en compte selon le sens de circulation normal du véhicule, le cône de vision de la caméra embarquée étant orienté dans la direction vers laquelle le véhicule se déplace, le tracé arrière de l’au moins une délimitation latérale correspondant au tracé de la délimitation hors du cône de vision de la caméra.
Ainsi, selon la présente invention, le tracé des délimitations latérales, par exemple des lignes de marquage au sol de la voie de circulation courante du véhicule, est obtenu uniquement à l’aide d’une caméra dont le cône de vision est orienté vers l’avant du véhicule, sans nécessiter l’emploi d’autres capteurs. Les systèmes ADAS embarqués du véhicule, en particulier le système SALC, peuvent ainsi être contrôlés à l’aide d’un nombre minimal de capteurs embarqués.
Selon une variante, l’instant postérieur est séparé de l’instant antérieur par un intervalle de temps, le procédé comprenant en outre les étapes suivantes :
- réception d’une information représentative d’une vitesse du véhicule depuis au moins un capteur embarqué ;
- détermination de l’intervalle de temps en fonction de l’information représentative de vitesse.
Selon une variante supplémentaire, la détermination du tracé arrière correspond à une détermination d’une représentation polynomiale du tracé arrièreviaune interpolation polynomiale du deuxième ensemble de points.
Selon une variante additionnelle, les points du premier ensemble de points sont espacés d’une distance de dix mètres.
Selon une autre variante, dans lequel les données comprennent en outre une information représentative de valeurs d’un paramètre de l’au moins une délimitation latérale, l’obtention du deuxième ensemble de points comprenant en outre une association des valeurs au deuxième ensemble de points.
Selon encore une variante, le procédé comprend en outre une étape de contrôle d’un système d’aide à la conduite, dit système ADAS, du véhicule en fonction du tracé arrière.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un dispositif de détermination d’un tracé arrière d’au moins une délimitation latérale de voie de circulation, pour véhicule, le dispositif comprenant une mémoire associée à un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de la présente invention.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
Selon un cinquième aspect, la présente invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon la présente invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description des exemples de réalisation particuliers et non limitatifs de la présente invention ci-après, en référence aux figures 1 à 3 annexées, sur lesquelles :
Un procédé et un dispositif de détermination d’un tracé arrière d’au moins une délimitation latérale de voie de circulation vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 3. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, la détermination d’un tracé arrière d’au moins une délimitation latérale de voie de circulation comprend, pour un véhicule circulant sur une voie de circulation courante d’une route, la réception de données représentatives de l’au moins une délimitation latérale. Les données sont reçues à un premier instant, dit instant antérieur, depuis une caméra embarquée dans le véhicule, la caméra présentant un cône de vision orienté vers l’avant selon le sens de circulation du véhicule. En d’autres termes, le véhicule reçoit des données permettant de déterminer le tracé avant de l’au moins une délimitation latérale. Les données correspondent par exemple à des informations permettant de dénombrer, délimiter et positionner une pluralité de délimitations latérales de voies, les unes par rapport aux autres et par rapport au véhicule.
Des informations représentatives d’un premier ensemble de points devant le véhicule sont obtenues à partir des données. Les points du premier ensemble de points sont espacés d’une distance déterminée, par exemple par incréments de dix mètres, et sont représentatifs de positions successives longitudinales de l’au moins une délimitation latérale. En d’autres termes, le premier ensemble de points représente l’évolution longitudinale des positions latérales de la délimitation latérale, c’est-à-dire le déplacement vers la gauche et/ou la droite de la délimitation latérale lorsque celle-ci s’étend vers l’avant, par rapport au véhicule.
A un deuxième instant, dit instant postérieur, des informations représentatives d’un deuxième ensemble de points sont obtenues à partir du premier ensemble de points. Le deuxième ensemble de points correspond à des positions situées derrière le véhicule, ou plus généralement en arrière du cône de vision de la caméra embarquée. Le deuxième ensemble de points est par exemple obtenu par actualisation des positions définies par le premier ensemble de points, en fonction du déplacement du véhicule. En d’autres termes, les informations du premier ensemble de points sont enregistrées dans une mémoire du véhicule, et mises à jour de manière à former le deuxième ensemble de points.
Enfin, le tracé arrière de l’au moins une délimitation latérale est obtenu en fonction du deuxième ensemble de points, c’est-à-dire que le profil de la délimitation latérale, hors du cône de vision de la caméra, est recréé à partir du deuxième ensemble de points correspondant à des positions enregistrées de la délimitation latérale.
Cela permet ainsi d’obtenir le tracé arrière des délimitations latérales des voies de circulation autour d’un véhicule, en employant uniquement une caméra avant, et en minimisant la quantité d’informations traitées par le véhicule, limitant les besoins de calcul.
La illustre schématiquement un environnement dans lequel évolue un véhicule 10, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
La illustre un véhicule 10, par exemple un véhicule automobile, circulant sur une portion de route de l’environnement 1. Selon d’autres exemples, le véhicule 10 correspond à un car, un bus, un camion, un véhicule utilitaire ou une motocyclette, c’est-à-dire à un véhicule de type véhicule terrestre motorisé.
Le véhicule 10 correspond à un véhicule circulant sous la supervision totale d’un conducteur ou circulant dans un mode autonome ou semi-autonome. Le véhicule 10 circule selon un niveau d’autonomie égale à 0 ou selon un niveau d’autonomie allant de 1 à 5 par exemple, selon l’échelle définie par l’agence fédérale américaine qui a établi 5 niveaux d’autonomie allant de 1 à 5, le niveau 0 correspondant à un véhicule n’ayant aucune autonomie, dont la conduite est sous la supervision totale du conducteur, le niveau 1 correspondant à un véhicule avec un niveau d’autonomie minimal, dont la conduite est sous la supervision du conducteur avec une assistance minimale d’un système ADAS, et le niveau 5 correspondant à un véhicule complètement autonome.
Les 5 niveaux d’autonomie de la classification de l’agence fédérale chargée de la sécurité routière sont :
- niveau 0 : aucune automatisation, le conducteur du véhicule contrôle totalement les fonctions principales du véhicule (moteur, accélérateur, direction, freins) ;
- niveau 1 : assistance au conducteur, l’automatisation est active pour certaines fonctions du véhicule, le conducteur gardant un contrôle global sur la conduite du véhicule ; le régulateur de vitesse fait partie de ce niveau, comme d’autres aides telles que l’ABS (système antiblocage des roues) ou l’ESP (électro-stabilisateur programmé) ;
- niveau 2 : automatisation de fonctions combinées, le contrôle d’au moins deux fonctions principales est combiné dans l’automatisation pour remplacer le conducteur dans certaines situations ; par exemple, le régulateur de vitesse adaptatif combiné avec le centrage sur la voie permet à un véhicule d’être classé niveau 2, tout comme l’aide au stationnement (de l’anglais « Park assist ») automatique ;
- niveau 3 : conduite autonome limitée, le conducteur peut céder le contrôle complet du véhicule au système automatisé qui sera alors en charge des fonctions critiques de sécurité ; la conduite autonome ne peut cependant avoir lieu que dans certaines conditions environnementales et de trafic déterminées (uniquement sur autoroute par exemple) ;
- niveau 4 : conduite autonome complète sous conditions, le véhicule est conçu pour assurer seul l’ensemble des fonctions critiques de sécurité sur un trajet complet ; le conducteur fournit une destination ou des consignes de navigation mais n’est pas tenu de se rendre disponible pour reprendre le contrôle du véhicule ;
- niveau 5 : conduite complètement autonome sans l’aide de conducteur dans toutes les circonstances.
Selon un exemple particulier de réalisation, le véhicule 10 circule selon un mode semi-autonome ou autonome, c’est-à-dire avec un niveau d’autonomie supérieur ou égal à 2 selon la classification ci-dessus.
Selon l’exemple de la , le véhicule 10 circule sur une portion de route comprenant plusieurs voies 101, 102 et 103. Le véhicule 10 circule sur une voie de circulation courante 102 entourée par deux voies latérales adjacentes 101 et 102, la voie adjacente 103 étant à gauche de la voie courante 102 (selon le sens de circulation du véhicule 10) et la voie adjacente 101 étant à droite de la voie courante 102 (selon le sens de circulation du véhicule 10).
Les notions de droite et de gauche sont définies selon le sens de circulation du véhicule 10. La voie de circulation 101 correspond par exemple à la voie « la plus lente » et la voie de circulation 103 correspond selon cet exemple à la voie « la plus rapide ». La voie « la plus lente » est à droite dans les pays où les véhicules circulent sur la voie de droite (pays tels que la France par exemple). La voie de circulation « la plus lente » est à gauche dans les pays où les véhicules circulent sur la voie de gauche (pays tels que le Royaume-Uni par exemple).
L’exemple de la correspond à un exemple selon lequel les véhicules circulent à droite, comme en France. L’invention ne se limite cependant pas à un tel exemple et s’étend à toutes les configurations de route, incluant celles où les véhicules circulent à gauche.
Une voie 101, 102, 103 de la portion de route correspond à une voie de circulation, c’est-à-dire à une voie prévue pour la circulation des véhicules, ou à tout type de voie, par exemple une voie de sortie d’une route à accès réglementé (aussi appelé route à voies rapides), une voie de sortie d’autoroute ou une bande d’arrêt d’urgence, notée BAU.
Selon l’exemple de la , la portion de route correspond à une portion d’autoroute ou à une portion de route à voies rapides à plusieurs voies de circulation pour chaque sens de circulation. Selon cet exemple particulier, chacune des voies 101 à 103 correspondent à des voies de circulation, la BAU (à droite de la voie 101) n’étant pas représentée sur la .
Chacune des voies 101 à 103 est matérialisée ou délimitées par des délimitations latérales 111, 112, 113 et 114 qui correspondent par exemple à des lignes de marquage au sol ou à des barrières de sécurité (ou glissières).
Selon l’exemple particulier de la , chacune des délimitations latérales 111 à 114 sont de type ligne de marquage au sol. Les lignes de marquage au sol sont également appelées signalement horizontal et correspondent en un ensemble de lignes 111, 112, 113 et 114 tracées sur le sol. Les lignes de marquage au sol 111 à 114 peuvent être de plusieurs types, par exemple des lignes de rive ou des lignes médianes, avec des caractéristiques différentes. Les lignes de marquage au sol peuvent ainsi être de type ligne continue, ligne discontinue ou ligne mixte (comprenant une ligne continue et une ligne discontinue parallèle à la ligne continue). Une ligne discontinue peut également présenter des caractéristiques différentes, avec des longueurs d’espacement entre les traits variant d’un type de ligne discontinue à l’autre et/ou une longueur des traits variant d’un type à l’autre.
Ainsi, selon l’exemple de la , la voie de circulation courante 102 est délimitée à droite par une ligne discontinue 112. Cette ligne discontinue 112 marque la séparation entre la voie de circulation courante 102 et une voie latérale adjacente 101 correspondant également à une voie de circulation. La ligne discontinue 111 est formée de traits d’une longueur déterminée (par exemple égale à 3 m) espacés les uns des autres d’un espacement d’une longueur déterminée (par exemple égale à 10 m). La voie de circulation courante 102 est délimitée à gauche par une ligne discontinue 113. Cette ligne discontinue 113 marque la séparation entre la voie de circulation courante 101 et la voie de circulation latérale adjacente 103 localisée à gauche de la voie 102. La ligne discontinue 113 est également formée de traits d’une longueur déterminée (par exemple égale à 3 m) espacés les uns des autres d’un espacement d’une longueur déterminée (par exemple égale à 10 m). Une telle ligne discontinue 112 et 113 est représentative d’une ligne qui peut être franchie par le véhicule 10, c’est-à-dire qu’un changement de voie de circulation depuis la voie 102 vers la voie 101 et/ou la voie 103, et inversement, est autorisé.
Le type des autres lignes de marquage au sol 111 et 114 correspondant respectivement à la délimitation latérale droite de la voie 101 et à la délimitation latérale gauche de la voie 103 est sans importance pour la mise en œuvre de la présente invention.
Le véhicule 10 embarque avantageusement un ou plusieurs systèmes d’aide à la conduite, dit ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système d’aide à la conduite avancé »). Par exemple, le véhicule 10 embarque un système de changement semi-automatique de voie de circulation, dit système SALC (de l’anglais « Semi-Automatic Lane Change »). Un tel système se base notamment sur la détection et la reconnaissance des lignes de marquage au sol pour autoriser ou non le changement de voie d’une voie de circulation courante vers une voie de circulation adjacente à cette voie de circulation courante, et lorsque le changement est autorisé, pour contrôler la manœuvre permettant au véhicule 10 de changer de voie.
Le véhicule 10 embarque avantageusement un système de détection de marquage au sol. Un tel système est par exemple couplé au système SALC ou intégré au système SALC. Un tel système de détection de marquage au sol reçoit des données d’une ou plusieurs premières caméras embarquées dans le véhicule 10 et configurées pour l’acquisition d’images de la voie de circulation empruntée par le véhicule 10, par exemple la portion de route située à l’avant et/ou sur les côtés du véhicule 10. Le système de détection de marquage au sol est ainsi configuré pour détecter les marquages au sol dans l’environnement du véhicule 10. Un traitement d’image est appliqué aux images obtenues de la ou les premières caméras du système de détection de marquage au sol pour déterminer la présence de lignes au sol et de classifier ces lignes en différentes catégories, par exemple pour déterminer si les lignes au sol correspondent à des lignes de rive ou des lignes médianes par exemple. Un exemple de traitement d’image pour détecter les lignes au sol est par exemple décrit dans le document WO2017194890A1.
Un problème particulier se pose lorsque les caméras embarquées ne permettent pas de couvrir l’intégralité de l’environnement du véhicule 10, notamment lorsque le cône de vision est restreint sur l’avant du véhicule 10. Le processus décrit ci-après propose une solution à ce problème, et permet plus généralement de réduire la dépendance du véhicule 10 à une multiplication des caméras embarquées.
Dans le processus décrit ci-dessous, seule la détection de la présence de lignes de marquage au sol est prise en compte. Selon une variante, la classification des lignes détectées est également mise en œuvre, par exemple pour confirmer la détermination du type de ligne tel qu’obtenu selon le processus décrit ci-dessous.
Selon une variante de réalisation, le véhicule 10 embarque en outre un ou plusieurs des capteurs suivants :
- un ou plusieurs radars à ondes millimétriques arrangés sur le véhicule 10, par exemple à l’avant, à l’arrière, sur chaque coin avant/arrière du véhicule ; chaque radar est adapté pour émettre des ondes électromagnétiques et pour recevoir les échos de ces ondes renvoyées par un ou plusieurs objets (par exemple les barrières 110), dans le but de détecter des obstacles ou autres objets et leurs distances vis-à-vis du véhicule 10 ; et/ou
- un ou plusieurs LIDAR(s) (de l’anglais « Light Detection And Ranging », ou « Détection et estimation de la distance par la lumière » en français), un capteur LIDAR correspondant à un système optoélectronique composé d’un dispositif émetteur laser, d’un dispositif récepteur comprenant un collecteur de lumière (pour collecter la partie du rayonnement lumineux émis par l’émetteur et réfléchi par tout objet situé sur le trajet des rayons lumineux émis par l’émetteur) et d’un photodétecteur qui transforme la lumière collectée en signal électrique ; un capteur LIDAR permet ainsi de détecter la présence d’objets (par exemple les barrières 110) situés dans le faisceau lumineux émis et de mesurer la distance entre le capteur et chaque objet détecté.
Un processus de détermination d’un tracé arrière d’au moins délimitation latérale, par exemple des délimitations latérales 111, 112, 113, 114, est avantageusement mis en œuvre par le véhicule 10, c’est-à-dire par un calculateur ou une combinaison de calculateurs du système embarqué du véhicule 10, par exemple par le ou les calculateurs en charge de contrôler le système ADAS, par exemple le système SALC, ou par le ou les calculateurs en charge du système de détection (et de classification le cas échéant) des lignes de marquage au sol.
Selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, un tel processus s’inscrit dans un processus plus large de contrôle du système ADAS, par exemple du système SALC, du véhicule 10. Le véhicule 10 met ainsi en œuvre, dans cet exemple, un processus de contrôle du système ADAS en fonction du tracé arrière déterminé par le processus selon l’invention.
Dans une première opération effectuée à un premier instant temporel, dit instant antérieur, des données représentatives des délimitations latérales 111, 112, 113, 114 des voies 101, 102, 103 de la portion de route sur laquelle circule le véhicule 10 sont reçues.
Ces données sont par exemple reçues d’un ou plusieurs capteurs, notamment d’une ou plusieurs caméras embarquées dans le véhicule 10, via un ou plusieurs bus de communication du système embarqué du véhicule 10, par exemple un bus de communication de type bus de données CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (selon la norme ISO 17458), Ethernet (selon la norme ISO/IEC 802-3) ou LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).
Selon une variante de réalisation, une partie des données est reçue de la ou les caméras et une autre partie est reçue de capteurs de détection d’objet de type radar et/ou LIDAR (de l’anglais « Light Detection And Ranging », ou « Détection et estimation de la distance par la lumière » en français). Cette variante est par exemple mise en œuvre lorsque des délimitations latérales de type glissière ou barrière sont présentes sur un bord de la portion de route.
En particulier, les capteurs embarqués du véhicule 10, par exemple la caméra embarquée, présentent un cône de vision 11 orienté vers l’avant selon le sens de circulation du véhicule 10. En d’autres termes, les données reçues par le calculateur sont représentatives d’une section avant, par rapport au véhicule 10, des délimitations latérales 111 à 114.
Avantageusement, les données comprennent également une information représentative de valeurs d’un paramètre des délimitations latérales 111 à 114. Le paramètre correspond par exemple à une qualité de détection et/ou à une probabilité d’existence des délimitations latérales 111 à 114 ; ces valeurs sont par exemple obtenues par traitement des données, par exemple selon un processus de traitement d’images tel que décrit ci-avant.
Dans une deuxième opération, des informations représentatives d’un premier ensemble de points devant le véhicule 10 sont obtenus à partir des données. Le premier ensemble de points est représentatif de positions successives longitudinales des délimitations latérales 111 à 114, c’est-à-dire que le premier ensemble de points permet de caractériser et positionner les délimitations latérales 111 à 114 dans l’environnement routier 1 vis-à-vis du véhicule 10.
Avantageusement, les points du premier ensemble de points sont espacés d’une distance de dix mètres selon la direction longitudinale, c’est-à-dire que la position de chacune des délimitations latérales 111 à 114 est enregistrée par incréments de dix mètres. Selon une variante de réalisation, les données reçues par le calculateur permettent de caractériser les délimitations latérales 111 à 114 jusqu’à 40 mètres devant le véhicule 10, l’obtention du premier ensemble de points correspondant alors à la collecte de quatre positions de chacune des délimitations latérales 111 à 114, espacées de dix mètres par rapport au repère formé par le véhicule 10.
Les valeurs de paramètres des délimitations latérales 111 à 114, décrits ci-avant, sont par exemple avantageusement associées au premier ensemble de points, de sorte que chaque point du premier ensemble de points comporte des informations représentatives de la position d’une des délimitations latérales 111 à 114 et une valeur de chacun des paramètres obtenus.
Dans une troisième opération effectuée à un deuxième instant temporel, dit instant postérieur, des informations représentatives d’un deuxième ensemble de points, derrière le véhicule 10, sont obtenues à partir du premier ensemble de points. Les informations représentatives du premier ensemble de points sont par exemple enregistrées dans une mémoire en communication avec le calculateur et/ou intégrée au calculateur entre l’instant antérieur et l’instant postérieur.
En d’autres termes, le deuxième ensemble de points est obtenu en transposant, à la suite du déplacement du véhicule 10, les informations tirées du premier ensemble de points vis-à-vis de l’évolution du repère du véhicule 10. Cette transposition est par exemple effectuée selon un déplacement du véhicule 10 mesuré par des capteurs embarqués du véhicule 10, en particulier des capteurs internes.
Selon une variante, l’instant postérieur est séparé de l’instant antérieur par un intervalle de temps déterminé, le calculateur recevant une information représentative d’une vitesse du véhicule 10 depuis au moins un capteur embarqué et déterminant l’intervalle de temps en fonction de l’information représentative de vitesse. Cette conception permet d’assurer que le deuxième ensemble de points est généré lorsque le véhicule a parcouru une distance donnée, et par conséquent d’assurer la position longitudinale du deuxième ensemble de points, c’est-à-dire la portée de perception des délimitations latérales 111 à 114 à l’arrière du véhicule 10.
De même qu’énoncé ci-avant, les valeurs de paramètres des délimitations latérales 111 à 114, décrits ci-avant, sont par exemple avantageusement associées au deuxième ensemble de points, de sorte que chaque point du deuxième ensemble de points comporte des informations représentatives de la position d’une des délimitations latérales 111 à 114 et une valeur de chacun des paramètres obtenus. L’association des valeurs au deuxième ensemble de points correspond par exemple à une actualisation des informations représentatives de la position des délimitations latérales 111 à 114, en conservant les autres informations associées au premier ensemble de points dans le deuxième ensemble de points.
En accord avec l’une des variantes décrites ci-avant, le deuxième ensemble de points permet ainsi de caractériser les délimitations latérales 111 à 114 jusqu’à 40 mètres derrière le véhicule 10, par incréments de dix mètres. Cette conception permet en particulier de caractériser les délimitations latérales 111 à 114 sur une portée étendue par comparaison aux procédés classiques de détection de marquage au sol, lesquels s’étendent en général sur une distance réduite, d’environ dix mètres seulement, à l’arrière du véhicule 10.
Dans une quatrième opération, un tracé arrière de chacune des délimitations latérales 111 à 114 est obtenu en fonction du deuxième ensemble de points. En d’autres termes, le deuxième ensemble de points permet de reconstruire le profil des délimitations latérales, hors du cône de vision 11 de la caméra embarquée du véhicule 10.
Selon une variante de réalisation, la détermination du tracé arrière correspond à une détermination d’une représentation polynomiale du tracé arrièreviaune interpolation polynomiale du deuxième ensemble de points, c’est-à-dire à la construction d’un polynôme représentatif du tracé arrière dans le repère du véhicule 10. Chacune des délimitations latérales 111 à 114 est par exemple représentée par un polynôme de degré 3 sous la forme P(x) = C0+ C1* x + C2* x² + C3* x3, avec C0, C1, C2et C3les coefficients du polynôme. Bien évidemment, le degré du polynôme dépend du nombre de points employés pour son interpolation, la construction d’un polynôme de degré 3 nécessitant d’employer quatre points par polynôme.
Selon une variante particulière, l’interpolation polynomiale du deuxième ensemble de points correspond à une interpolation newtonienne, les coefficients du polynôme étant calculés par différences divisées.
Ainsi, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, à l’instant postérieur, le deuxième ensemble de points comprend les points (xi; yi) (i= 1 à 4), avec xila distance longitudinale et yila distance latérale de chacun des points par rapport au repère du véhicule 10, la représentation polynomiale N111(x) d’une première délimitation latérale 111 se présentant sous la forme suivante :
Avec les polynômes de Newton nj(x) (j= 1 à 4) définis de la manière suivante :
Et les coefficients aj(j=1 à 4) donnés par :
Et les différences divisées f[x1,…,xj] définies de sorte que :
Bien évidemment, on comprend que cette méthode peut être appliquée à un nombre différent de points dans le deuxième ensemble de points, résultant en un polynôme de degré plus ou moins élevé, et que d’autres méthodes d’interpolation connues de l’homme du métier peuvent être employées.
Selon une variante, l’évolution, le long des délimitations latérales 111 à 114, des valeurs des paramètres décrits ci-avant est également obtenue par interpolation polynomiale, de manière à établir un ensemble complet d’informations sur les délimitations latérales 111 à 114 ne se restreignant pas au deuxième ensemble de points.
Ainsi, le deuxième ensemble de points permet de déterminer une représentation du tracé arrière de chacune des délimitations latérales 111 à 114, hors du cône de vision 11 de la caméra embarquée du véhicule 10, sans nécessiter d’employer de caméra supplémentaire. Le volume de traitement de données est également limité, les informations relatives à chaque délimitation latérale 111 à 114 étant mémorisées via un nombre restreint de points. Chaque itération du procédé permet par exemple de mettre à jour le deuxième ensemble de points, puis d’acquérir un nouveau premier ensemble de points.
Le tracé arrière des délimitations latérales 111 à 114 obtenu selon le procédé peut par conséquent être employé, en combinaison d’un tracé avant directement obtenu par les capteurs embarqués du véhicule 10, pour la mise en œuvre d’un procédé de contrôle d’un système ADAS, en particulier d’un système SALC.
La illustre schématiquement un dispositif 2 configuré pour déterminer un tracé arrière d’au moins une délimitation latérale d’une voie de la portion de route, par exemple la portion de route de la , selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le dispositif 2 correspond par exemple à un dispositif embarqué dans le véhicule 10, par exemple un calculateur.
Le dispositif 2 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites en regard de la et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la . Des exemples d’un tel dispositif 2 comprennent, sans y être limités, un équipement électronique embarqué tel qu’un ordinateur de bord d’un véhicule, un calculateur électronique tel qu’une UCE (« Unité de Commande Electronique »), un téléphone intelligent (de l’anglais « smartphone »), une tablette, un ordinateur portable. Les éléments du dispositif 2, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 2 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.
Le dispositif 2 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 20 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif 2. Le processeur 20 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 2 comprend en outre au moins une mémoire 21 correspondant par exemple à une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la mémoire 21.
Selon différents exemples de réalisation particuliers et non limitatifs, le dispositif 2 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires et/ou avec des dispositifs de communication, par exemple une TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit » ou en français « Unité de Contrôle Télématique »), par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 comprend un bloc 22 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le « cloud », ou le véhicule 10 lorsque le dispositif 2 correspond à un téléphone intelligent ou une tablette par exemple. Les éléments d’interface du bloc 22 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes :
- interface radiofréquence RF, par exemple de type Wi-Fi® (selon IEEE 802.11), par exemple dans les bandes de fréquence à 2,4 ou 5 GHz, ou de type Bluetooth® (selon IEEE 802.15.1), dans la bande de fréquence à 2,4 GHz, ou de type Sigfox utilisant une technologie radio UBN (de l’anglais Ultra Narrow Band, en français bande ultra étroite), ou LoRa dans la bande de fréquence 868 MHz, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) ;
- interface USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou « Bus Universel en Série » en français) ;
- interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français).
Selon un autre exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 comprend une interface de communication 23 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres calculateurs du système embarqué ou des capteurs embarqués) via un canal de communication 230. L’interface de communication 23 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 230. L’interface de communication 23 correspond par exemple à un réseau filaire de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (standardisé par la norme ISO 17458), Ethernet (standardisé par la norme ISO/IEC 802-3) ou LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage, tactile ou non, un ou des haut-parleurs et/ou d’autres périphériques (système de projection) via des interfaces de sortie respectives. Selon une variante, l’un ou l’autre des dispositifs externes est intégré au dispositif 2.
La illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé de détermination d’un tracé arrière d’au moins une délimitation latérale de voie de circulation, pour un véhicule circulant sur une voie de circulation courante d’une route, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le procédé est par exemple mis en œuvre par un dispositif embarqué dans le véhicule 10 ou par le dispositif 2 de la .
Dans une première étape 31 effectuée à un premier instant, des données représentatives de l’au moins une délimitation latérale sont reçues depuis une caméra embarquée dans le véhicule, la caméra présentant un cône de vision orienté vers l’avant selon un sens de circulation du véhicule.
Dans une deuxième étape 32, des informations représentatives d’un premier ensemble de points devant le véhicule, espacés d’une distance déterminée, sont obtenues à partir des données, le premier ensemble de points étant représentatif de positions successives longitudinales de l’au moins une délimitation latérale.
Dans une troisième étape 33 effectuée à un deuxième instant, des informations représentatives d’un deuxième ensemble de points derrière le véhicule sont obtenues à partir du premier ensemble de points.
Dans une quatrième étape 34, un tracé arrière de l’au moins une délimitation latérale est déterminé en fonction du deuxième ensemble de points.
Selon une variante, les variantes et exemples des opérations décrits en relation avec la s’appliquent aux étapes du procédé de la .
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un procédé de détermination d’un tracé arrière d’au moins une délimitation latérale de voie de circulation pour un véhicule qui inclurait des étapes secondaires sans pour cela sortir de la portée de la présente invention. Il en serait de même d’un dispositif configuré pour la mise en œuvre d’un tel procédé.
La présente invention concerne également un système ADAS, par exemple un système SALC, comprenant le dispositif 2 de la .
La présente invention concerne également un véhicule, par exemple automobile ou plus généralement un véhicule autonome à moteur terrestre, comprenant le dispositif 2 de la ou le système ADAS, par exemple SALC, ci-dessus.
Claims (10)
- Procédé de détermination d’un tracé arrière d’au moins une délimitation latérale (111, 112, 113, 114) de voie de circulation (101, 102, 103), pour un véhicule (10) circulant sur une voie de circulation courante (102) d’une route (1), ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- réception (31), à un premier instant, dit instant antérieur, de données représentatives de ladite au moins une délimitation latérale (111, 112, 113, 114) , depuis une caméra embarquée dans ledit véhicule (10), ladite caméra présentant un cône de vision (11) orienté vers l’avant selon un sens de circulation dudit véhicule (10) ;
- obtention (32) d’informations représentatives d’un premier ensemble de points devant ledit véhicule (10), espacés d’une distance déterminée, à partir desdites données, ledit premier ensemble de points étant représentatif de positions successives longitudinales de ladite au moins une délimitation latérale (111, 112, 113, 114) ;
- obtention (33), à un deuxième instant, dit instant postérieur, d’informations représentatives d’un deuxième ensemble de points derrière ledit véhicule (10) à partir dudit premier ensemble de points ;
- détermination (34) d’un tracé arrière de ladite au moins une délimitation latérale (111, 112, 113, 114) en fonction dudit deuxième ensemble de points. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel ledit instant postérieur est séparé dudit instant antérieur par un intervalle de temps, le procédé comprenant en outre les étapes suivantes :
- réception d’une information représentative d’une vitesse dudit véhicule (10) depuis au moins un capteur embarqué ;
- détermination dudit intervalle de temps en fonction de ladite information représentative de vitesse. - Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite détermination dudit tracé arrière correspond à une détermination d’une représentation polynomiale dudit tracé arrière via une interpolation polynomiale dudit deuxième ensemble de points.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel lesdits points dudit premier ensemble de points sont espacés d’une distance de dix mètres.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel lesdites données comprennent en outre une information représentative de valeurs d’un paramètre de ladite au moins une délimitation latérale (111, 112, 113, 114), ladite obtention dudit deuxième ensemble de points comprenant en outre une association desdites valeurs audit deuxième ensemble de points.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant en outre une étape de contrôle d’un système d’aide à la conduite, dit système ADAS, dudit véhicule (10) en fonction dudit tracé arrière.
- Programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur.
- Support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une des revendications 1 à 6.
- Dispositif (2) de détermination d’un tracé arrière d’au moins une délimitation latérale de voie de circulation pour véhicule, ledit dispositif (2) comprenant une mémoire (21) associée à au moins un processeur (20) configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.
- Véhicule (10) comprenant le dispositif (3) selon la revendication 9.
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Citations (1)
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