FR3138100A1 - Sécurisation de la fourniture d’une fonctionnalité de conduite autonome fournie par un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile - Google Patents

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Abstract

L’invention porte sur un procédé de sécurisation, au moyen d’un dispositif (100) informatique embarqué à bord d’un premier véhicule automobile (v1), de la fourniture d’une fonctionnalité de conduite autonome fournie par un système d’aide à la conduite du premier véhicule en lien avec un deuxième véhicule automobile (v2) circulant devant le premier véhicule. L’invention concerne également un dispositif (100) mettant en œuvre un tel procédé ainsi qu’un véhicule automobile comprenant un tel dispositif (100). Figure pour l’abrégé : 1

Description

Sécurisation de la fourniture d’une fonctionnalité de conduite autonome fournie par un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne le domaine du véhicule autonome, notamment celui de la voiture autonome. L’invention porte en particulier sur un procédé de sécurisation de la fourniture d’une fonctionnalité de conduite autonome fournie par un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile. L’invention concerne également un dispositif mettant en œuvre un tel procédé. L’invention s’applique aux véhicules automobiles tels que les véhicules terrestres à moteur, notamment les voitures.
 État de la technique antérieure
Il est connu que certains systèmes d’aide à la conduite de véhicules automobiles actuels, par exemple ceux équipant certaines voitures, fournissent des fonctionnalités qui permettent la prise en charge du guidage autonome des véhicules dans certains environnements de conduite particuliers. Grâce à ces systèmes, le conducteur peut donc s’il le souhaite lâcher le volant dès lors que le système d’aide à la conduite assume le guidage du véhicule. Cependant, lors de la mise en œuvre de telles fonctionnalités de conduite autonome, il est crucial que la sécurité de la conduite ne soit pas amoindrie. En particulier, il est fondamental que les risques de collision avec d’autres véhicules soient minimisés au maximum, notamment dans une situation de conduite dans laquelle un véhicule équipé d’un système d’aide à la conduite mettant en œuvre une fonctionnalité de conduite autonome suit un autre véhicule. En outre, il est également essentiel que le conducteur puisse être informé de la manière la plus ergonomique possible lors de l’activation d’une fonctionnalité de conduite autonome.
L’invention vise à satisfaire ces contraintes. L’invention a en particulier pour but de fournir un procédé et un dispositif qui permettent de maximiser la sécurité de la fourniture d’une fonctionnalité de conduite autonome fournie par un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile, notamment en lien avec une situation de conduite dans laquelle le véhicule autonome suit un autre véhicule. En outre, l’invention vise également à fournir une solution pour permettre à un conducteur d’un véhicule équipé d’un système d’aide à la conduite qui fournit une fonctionnalité de conduite autonome d’être informé de manière ergonomique à propos de la fourniture de la fonctionnalité, notamment pour que le conducteur puisse savoir précisément à partir de quel moment il peut lâcher le volant ou, au contraire, lorsqu’il doit assumer le guidage du véhicule.
Afin d’atteindre ces buts, l’invention concerne, selon un premier aspect, un procédé de sécurisation, au moyen d’un dispositif informatique embarqué à bord d’un premier véhicule automobile, de la fourniture d’une fonctionnalité de conduite autonome fournie par un système d’aide à la conduite du premier véhicule en lien avec un deuxième véhicule automobile circulant devant le premier véhicule, le procédé comprenant les étapes de :
  1. déterminer des données caractérisant les coordonnées de plusieurs points de la trajectoire suivie par le deuxième véhicule au cours d’un intervalle de temps se terminant à l’instant courant d’une première durée préétablie et des données caractérisant la largeur du deuxième véhicule au moyen d’un appareil de détection du système d’aide à la conduite ;
  2. déterminer des données caractérisant un premier espace devant le premier véhicule en fonction des données caractérisant les coordonnées de plusieurs points de la trajectoire suivie par le premier véhicule au cours d’un intervalle de temps se terminant à l’instant courant d’une première durée préétablie et les données caractérisant la largeur du deuxième véhicule ;
  3. déterminer des données caractérisant un deuxième espace devant le premier véhicule en fonction des données caractérisant un premier espace devant le premier véhicule ;
  4. déterminer des données caractérisant les coordonnées de plusieurs points de la trajectoire suivie par le premier véhicule au cours d’un intervalle de temps débutant à l’instant courant d’une deuxième durée préétablie ; et
  5. autoriser la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome et provoquer la diffusion d’une première indication au moyen d’une interface homme-machine du premier véhicule lorsque tous les points de la trajectoire suivie par le premier véhicule au cours d’un intervalle de temps débutant à l’instant courant d’une deuxième durée préétablie sont contenus dans le deuxième espace ou interdire la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome et provoquer la diffusion d’une deuxième indication au moyen de l’interface homme-machine lorsqu’un point de la trajectoire suivie par le premier véhicule au cours d’un intervalle de temps débutant à l’instant courant d’une deuxième durée préétablie n’est pas contenu dans le deuxième espace.
Selon une variante, la première durée peut être inférieure à deux secondes.
Selon une autre variante, la deuxième durée peut être inférieure à une seconde.
Selon encore une autre variante, le premier espace peut être un rectangle dont la largeur correspond à celle du deuxième véhicule.
Selon encore une autre variante, le deuxième espace peut être un rectangle dont la largeur est supérieure à celle du deuxième véhicule.
Selon encore une autre variante, l’étape iv) peut être réalisée en interagissant avec le système d’aide à la conduite.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un dispositif de sécurisation de la fourniture d’une fonctionnalité de conduite autonome fournie par un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile, le dispositif comprenant au moins une unité de traitement d’informations, comprenant au moins un processeur, et un support de stockage de données configurés pour mettre en œuvre un procédé tel que décrit ci-dessus.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes d’un procédé tel que décrit ci-dessus lorsque ledit programme est exécuté par au moins un processeur.
Selon un quatrième aspect, l’invention concerne un support utilisable dans un ordinateur sur lequel un programme tel que décrit ci-dessus est enregistré.
Selon un cinquième aspect, l’invention concerne un véhicule automobile comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
est un schéma d’un véhicule selon l’invention évoluant dans une situation de conduite dans laquelle le procédé selon l’invention est mis en œuvre ;
est un diagramme fonctionnel d’un dispositif selon l’invention ; et
est un organigramme des étapes d’un procédé selon l’invention.
 Description détaillée de l’invention
La illustre un véhicule v1 selon l’invention circulant dans une situation de conduite dans laquelle le procédé selon l’invention décrit ci-après est mis en œuvre, situation dans laquelle le véhicule v1 selon l’invention suit un autre véhicule automobile v2. Le véhicule v1 selon l’invention embarque un système d’aide à la conduite qui fournit une fonctionnalité de conduite autonome et, de manière avantageuse, un dispositif 100 de sécurisation de la fourniture d’une fonctionnalité de conduite autonome fournie par un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile selon l’invention décrit ci-dessous qui met en œuvre le procédé selon l’invention également décrit ci-après. Lors de la mise en œuvre du procédé selon l’invention, l’historique de la trajectoire du véhicule précédant v2 est déterminée pour en extrapoler un espace sécuritaire E2 autour de l’espace précédemment libéré par le véhicule précédant v2. Lorsque la trajectoire future du véhicule v1 selon l’invention reste contenue dans l’espace sécuritaire E2, le dispositif 100 selon l’invention autorise la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome par le système d’aide à la conduite. Dans le cas contraire, i.e. lorsque la trajectoire future du véhicule v1 selon l’invention sort de l’espace sécuritaire E2, le dispositif 100 selon l’invention interdit la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome.
Le dispositif 100 de sécurisation de la fourniture d’une fonctionnalité de conduite autonome fournie par un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile selon l’invention qui est embarqué à bord du véhicule v1 selon l’invention est illustré sur la . Il s’agit d’un appareil informatique, qui comprend au moins une unité de traitement d’informations 101, comportant un ou plusieurs processeurs, un support de stockage de données 102, sur lequel est notamment enregistré un programme qui comprend des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’invention décrit ci-après, et une interface d’entrée et sortie 103 permettant la réception et l’émission de données.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif 100 selon l’invention est hébergé sur un ou plusieurs calculateurs, unités de commande électroniques ou autres boitiers télématiques du véhicule v1. Selon le mode de réalisation préféré, celui illustré sur la , le dispositif 100 selon l’invention est hébergé sur un calculateur indépendant et il interagit par le biais de son interface d’entrée et sortie 103 et au moyen d’un réseau de communication filaire du véhicule v1 (e.g. CAN, Ethernet) – matérialisé sur la figure par les flèches à double sens – avec un calculateur du système d’aide à la conduite 200 du véhicule. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif 100 selon l’invention fait partie intégrante d’un calculateur du système d’aide à la conduite 200 du véhicule. Ainsi, quel que soit le mode de réalisation, le dispositif 100 selon l’invention est toujours en mesure d’interagir, par le biais de son interface d’entrée et sortie 103, non seulement avec le système d’aide à la conduite 200 du véhicule, mais également, via celui-ci, avec tout autre appareil qui équipe et/ou interagit avec le système d’aide à la conduite 200. Grâce à ces moyens, le dispositif 100 selon l’invention peut donc notamment autoriser ou interdire la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome fournie par le système d’aide à la conduite 200.
En outre, le système d’aide à la conduite 200 du véhicule v1 selon l’invention comprend de manière conventionnelle au moins un appareil de détection 201 (e.g. lidar, radar, caméra, capteur à ultrasons, etc.), qu’il utilise pour percevoir l’environnement de conduite autour du véhicule, et un ou plusieurs calculateurs, ordinateurs et/ou processeurs 202, qui, en fonction de données brutes générées par l’appareil de détection 201, peuvent contrôler le fonctionnement de certains composants du véhicule qui gouvernent son déplacement (e.g. direction assistée électronique, correcteur électronique de trajectoire, ABS, régulateur de vitesse, etc.) afin de fournir une fonctionnalité de conduite autonome. Ainsi, en interagissant avec ou en faisant partie intégrante d’un tel système d’aide à la conduite, le dispositif 100 selon l’invention est notamment en mesure de déterminer l’historique de la trajectoire suivie par un véhicule précédant ainsi que sa largeur.
De plus, pour mettre en œuvre au moins une étape du procédé selon l’invention décrit ci-dessous, le dispositif 100 selon l’invention comprend également des moyens matériels et logiciels pour interagir avec une interface homme-machine 203 du véhicule, qui comprend conventionnellement un écran 204 et un haut-parleur 205 pour permettre la diffusion d’indications visuelles et/ou sonores dans l’habitacle du véhicule v1. Grâce à ces moyens, le dispositif 100 selon l’invention est avantageusement en mesure de provoquer la diffusion d’une indication visuelle et/ou sonore dans l’habitacle du véhicule.
Selon l’invention, tous les éléments décrits ci-dessus contribuent pour permettre la mise en œuvre à bord d’un premier véhicule d’un procédé de sécurisation de la fourniture d’une fonctionnalité de conduite autonome fournie par un système d’aide à la conduite du premier véhicule en lien avec un deuxième véhicule automobile circulant devant le premier véhicule, tel que décrit ci-dessous en lien avec les figures 1 et 3.
Selon une première étape 301 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention détermine des données caractérisant les coordonnées de plusieurs points de la trajectoire suivie par le deuxième véhicule v2 au cours d’un intervalle de temps se terminant à l’instant courant d’une première durée préétablie, par exemple inférieure à deux secondes, et des données caractérisant la largeur du deuxième véhicule. En d’autres termes, le dispositif 100 selon l’invention détermine à ce stade plusieurs points de la trajectoire passée du deuxième véhicule v2 au cours d’un intervalle de temps de durée réduite, ainsi que la largeur de celui-ci. Et pour déterminer ces données, le dispositif 100 selon l’invention interagit préférentiellement avec le système d’aide à la conduite 200 qui, grâce à son appareil de détection 201, détermine constamment une modélisation de l’environnement de conduite du premier véhicule v1, notamment la localisation et les dimensions du deuxième véhicule v2 qui s’y trouve. Ainsi, au terme de cette première étape 301 du procédé, le dispositif 100 selon l’invention a établi les coordonnées d’un ensemble de points qui appartiennent à la trajectoire précédemment suivie par le deuxième véhicule v2 ainsi que sa largeur. Par exemple, le dispositif 100 selon l’invention a notamment déterminé les coordonnées cartésiennes des sept points p1 ,…, p7qui sont illustrés sur la .
Ensuite, selon une deuxième étape 302 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention détermine des données caractérisant un premier espace E1 devant le premier véhicule en fonction des données caractérisant les coordonnées de plusieurs points de la trajectoire suivie par le premier véhicule au cours d’un intervalle de temps se terminant à l’instant courant d’une première durée préétablie et les données caractérisant la largeur du deuxième véhicule qui ont été déterminées au cours de l’étape précédente du procédé. De manière préférentielle, le dispositif 100 selon l’invention détermine le premier espace E1 comme étant celui qui correspond au rectangle qui s’étend à partir de l’arrière du deuxième véhicule v2, dont la largeur correspond à celle du deuxième véhicule v2 et dont la longueur est telle que le premier espace E1 contient tous les points de la trajectoire suivie par le deuxième véhicule v2 au cours d’un intervalle de temps se terminant à l’instant courant, soit tous les points p1,… , p7 illustrés sur la . Ainsi, au terme de cette deuxième étape 302 du procédé, le dispositif 100 selon l’invention a avantageusement déterminé l’espace qui a été précédemment libéré par le deuxième véhicule v2.
Ensuite, selon une troisième étape 303 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention détermine des données caractérisant un deuxième espace E2 devant le premier véhicule en fonction des données caractérisant un premier espace devant le premier véhicule qui ont été déterminées au cours de l’étape précédente du procédé. De manière préférentielle, le dispositif 100 selon l’invention détermine le deuxième espace E2 comme étant celui qui correspond à un rectangle dans lequel s’inscrit le premier espace E1, dont la largeur est supérieure à celle du deuxième véhicule v2, par exemple d’une valeur inférieure à un mètre, et dont la longueur est supérieure à celle du premier espace E1, par exemple d’une valeur inférieure à 2 mètres. Lors de cette troisième étape 303, le dispositif 100 selon l’invention détermine donc avantageusement un deuxième espace E2 légèrement plus vaste que l’espace qui a été précédemment libéré par le deuxième véhicule v2. En procédant ainsi, le dispositif 100 selon l’invention maximise la disponibilité de la fonctionnalité de conduite autonome fournie par le système d’aide à la conduite 200 du premier véhicule v1 pour ne pas nuire de manière disproportionnée à son ergonomie.
Ensuite, selon une quatrième étape 304 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention détermine des données caractérisant les coordonnées de plusieurs points de la trajectoire suivie par le premier véhicule v1 au cours d’un intervalle de temps débutant à l’instant courant d’une deuxième durée préétablie, par exemple inférieure à une seconde. En d’autres termes, le dispositif 100 selon l’invention détermine à ce stade la trajectoire future du premier véhicule v1 au cours d’un intervalle de temps de durée réduite. Pour ce faire, le dispositif 100 selon l’invention procède préférentiellement en interagissant avec le système d’aide à la conduite 200, qui utilise son appareil de détection 201, par exemple une caméra, pour prédire la trajectoire suivie par le premier véhicule v1 au cours de cet intervalle de temps. Ensuite, le dispositif 100 selon l’invention utilise cette estimation de la trajectoire future du premier véhicule v1 pour en extrapoler les coordonnées cartésiennes d’un ensemble de points qu’elle inclut. Par exemple, le dispositif 100 selon l’invention détermine les coordonnées cartésiennes des six points q1, …, q6qui sont illustrés sur la .
Enfin, selon une cinquième étape 305 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention autorise la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome et il provoque la diffusion d’une première indication au moyen de l’interface homme-machine 203 du premier véhicule v2 lorsque tous les points de la trajectoire suivie par le premier véhicule au cours d’un intervalle de temps débutant à l’instant courant d’une deuxième durée préétablie sont contenus dans le deuxième espace E2. Au contraire, il interdit la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome et il provoque la diffusion d’une deuxième indication au moyen de l’interface homme-machine 203 lorsqu’un point de la trajectoire suivie par le premier véhicule au cours d’un intervalle de temps débutant à l’instant courant d’une deuxième durée préétablie n’est pas contenu dans le deuxième espace E2. En procédant ainsi, le dispositif 100 selon l’invention sécurise donc la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome fournie par le système d’aide à la conduite 200 en ne l’autorisant que si la trajectoire future du véhicule reste dans un espace très proche de l’espace précédemment libéré par le deuxième véhicule v2. Au contraire, il interdit la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome dès lors que la trajectoire future du premier véhicule v1 s’écarte significativement de l’espace précédemment libéré par le deuxième véhicule v2. De manière avantageuse, la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome par le système d’aide à la conduite n’est donc possible que si le premier véhicule v1 circule dans un espace qui ne peut être dangereux car situé au plus proche de l’espace précédemment libéré par le deuxième véhicule. En outre, en provoquant la diffusion d’une première indication qui invite le conducteur de manière visuelle et/ou sonore à lâcher le volant du véhicule lorsque la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome est autorisée ou, au contraire, la diffusion d’une deuxième indication qui invite le conducteur de manière visuelle et/ou sonore à reprendre le contrôle du véhicule, le dispositif 100 selon l’invention assure une manière ergonomique d’informer le conducteur du premier véhicule v1 à propos de la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome. Le conducteur sait donc immédiatement s’il peut lâcher le volant ou, au contraire, s’il doit reprendre la main.
Ainsi, grâce au procédé et au dispositif selon l’invention décrits ci-dessus, une solution est fournie pour maximiser la sécurité de la fourniture d’une fonctionnalité de conduite autonome fournie par un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile, notamment en lien avec une situation de conduite dans laquelle le véhicule autonome suit un autre véhicule. En outre, grâce à l’invention, un conducteur d’un véhicule équipé d’un système d’aide à la conduite qui fournit une fonctionnalité de conduite autonome peut être informé de manière ergonomique à propos de la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome et savoir ainsi précisément à partir de quel moment il peut lâcher le volant ou, au contraire, lorsqu’il doit assumer le guidage du véhicule.

Claims (10)

  1. Procédé de sécurisation, au moyen d’un dispositif informatique (100) embarqué à bord d’un premier véhicule automobile (v1), de la fourniture d’une fonctionnalité de conduite autonome fournie par un système d’aide à la conduite (200) du premier véhicule en lien avec un deuxième véhicule automobile (v2) circulant devant le premier véhicule,caractérisé en ce quele procédé comprend les étapes de :
    1. déterminer des données caractérisant les coordonnées de plusieurs points de la trajectoire suivie par le deuxième véhicule au cours d’un intervalle de temps se terminant à l’instant courant d’une première durée préétablie et des données caractérisant la largeur du deuxième véhicule au moyen d’un appareil de détection (201) du système d’aide à la conduite ;
    2. déterminer des données caractérisant un premier espace devant le premier véhicule en fonction des données caractérisant les coordonnées de plusieurs points de la trajectoire suivie par le premier véhicule au cours d’un intervalle de temps se terminant à l’instant courant d’une première durée préétablie et les données caractérisant la largeur du deuxième véhicule ;
    3. déterminer des données caractérisant un deuxième espace devant le premier véhicule en fonction des données caractérisant un premier espace devant le premier véhicule ;
    4. déterminer des données caractérisant les coordonnées de plusieurs points de la trajectoire suivie par le premier véhicule au cours d’un intervalle de temps débutant à l’instant courant d’une deuxième durée préétablie ; et
    5. autoriser la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome et provoquer la diffusion d’une première indication au moyen d’une interface homme-machine du premier véhicule lorsque tous les points de la trajectoire suivie par le premier véhicule au cours d’un intervalle de temps débutant à l’instant courant d’une deuxième durée préétablie sont contenus dans le deuxième espace ou interdire la fourniture de la fonctionnalité de conduite autonome et provoquer la diffusion d’une deuxième indication au moyen de l’interface homme-machine lorsqu’un point de la trajectoire suivie par le premier véhicule au cours d’un intervalle de temps débutant à l’instant courant d’une deuxième durée préétablie n’est pas contenu dans le deuxième espace.
  2. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce quela première durée est inférieure à deux secondes.
  3. Procédé selon l’une des revendications précédentes,caractérisé en ce quela deuxième durée est inférieure à une seconde.
  4. Procédé selon l’une des revendications précédentes,caractérisé en ce que le premier espace est un rectangle dont la largeur correspond à celle du deuxième véhicule (v2).
  5. Procédé selon l’une des revendications précédentes,caractérisé en ce que le deuxième espace est un rectangle dont la largeur est supérieure à celle du deuxième véhicule (v2).
  6. Procédé selon l’une des revendications précédentes,caractérisé en ce que l’étape iv) est réalisée en interagissant avec le système d’aide à la conduite (200).
  7. Dispositif (100) de sécurisation de la fourniture d’une fonctionnalité de conduite autonome fournie par un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile,caractérisé en ce quele dispositif comprend au moins une unité de traitement d’informations (101), comprenant au moins un processeur, et un support de stockage de données (102) configurés pour mettre en œuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  8. Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 lorsque ledit programme est exécuté par au moins un processeur.
  9. Support utilisable dans un ordinateur,caractérisé en ce qu’un programme selon la revendication 8 y est enregistré.
  10. Véhicule automobile,caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif (100) selon la revendication 7.
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