FR3046769A1

FR3046769A1 - Procede et systeme d'assistance au changement de voie de roulage pour vehicule automobile

Info

Publication number: FR3046769A1
Application number: FR1650278A
Authority: FR
Inventors: Xavier Groult; Gaetan Le-Gall; Camillo Vejarano; Alexandre Garnault; Thomas Heitzmann; Paulo Resende; Benazouz Bradai
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2017-07-21
Anticipated expiration: 2036-01-14
Also published as: FR3046769B1

Abstract

L'invention concerne un procédé d'assistance au changement de voie pour un véhicule automobile (1) depuis une voie de roulage initiale vers une voie de roulage finale, comportant une étape d'évaluation d'un risque de collision avec un véhicule tiers (3) en cas d'autorisation de changement de voie et une étape de décision relative à une autorisation au changement de voie en fonction du risque de collision évalué, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de traitement d'images reçues par au moins une caméra embarquée sur ledit véhicule automobile (1) apte à détecter une activation d'un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (30) situé sur un véhicule tiers (3), et en ce qu'une activation ainsi détectée d'au moins un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (30) du véhicule tiers (3) est prise en compte dans l'étape d'évaluation du risque de collision avec ledit véhicule tiers.

Description

PROCEDE ET SYSTEME D’ASSI STANCE AU CHANGEMENT DE VOI E DE ROULAGE POUR VEHICULE AUTOMOBI LE

La présente invention concerne de manière générale les véhicules automobiles équipés de systèmes semi-automatiques, voire automatiques d’assistance à la conduite, et plus précisément de systèmes d’assistance au changement de voie de roulage pour un véhicule automobile.

De tels systèmes de changement de voie, connus sous l’appellation LCC (initiales anglo-saxonnes mises pour Lane Change Control), ou LCA (initiales anglo-saxonnes mises pour Lane Change Assist) ont pour but de contrôler, en agissant sur les organes de contrôle de la direction du véhicule voire du système de freinage, la trajectoire suivie par un véhicule automobile lorsqu’il est nécessaire de changer de voie de roulage, par exemple en cas de dépassement d’un autre véhicule ou après dépassement d’un véhicule.

De tels systèmes utilisent généralement les informations provenant d’un détecteur des lignes de marquage routier, tel qu’une caméra embarquée à l’avant du véhicule, pour identifier les limites latérales non seulement de la voie sur laquelle le véhicule roule, mais aussi des voies adjacentes à la voie courante de roulage. Lorsque le véhicule est dans une situation où un changement de voie, depuis une voie de roulage initiale vers une voie de roulage finale, est possible, les systèmes classiques calculent généralement la trajectoire centrale de la voie de roulage finale, et déterminent à partir d’informations provenant d’un système de localisation du véhicule, par exemple un système de navigation, et d’informations de vitesse et/ou d’accélération du véhicule, une trajectoire qui doit être suivie par le véhicule automobile pour lui faire atteindre la trajectoire centrale de la voie de roulage finale. Les systèmes classiques contrôlent alors le véhicule pour qu’il suive automatiquement cette trajectoire jusqu’à atteindre la trajectoire centrale de la voie de roulage finale. A titre d’exemple, on a représenté sur la figure 1a une situation de roulage sur une route, par exemple une autoroute, comprenant deux voies de roulage possibles dans la même direction de roulage, chacune étant délimitée par deux lignes de marquage au sol. Un véhicule automobile 1 équipé d’un système d’assistance au changement de voie est représenté roulant sur la voie de roulage située ici le plus à droite de la route 1 dans le sens de la circulation. Le véhicule automobile 1 suit dans l’exemple un véhicule tiers 2 qu’il s’apprête à dépasser en utilisant le système d’assistance au changement de voie. Par souci de simplification, on suppose que le système a déjà identifié la voie de roulage initiale, la voie de roulage finale, ici la voie adjacente située sur la gauche de la voie initiale, et que le changement de voie est effectivement possible (marquage au sol autorisant le changement de voie, aucun véhicule susceptible de survenir à l’arrière du véhicule 1). Dans ce cas de figure, un système classique d’assistance au changement de voie va déterminer la trajectoire T à suivre par le véhicule 2 pour amener ce véhicule sur la voie de roulage finale. La manoeuvre est généralement déclenchée par le conducteur du véhicule 1 qui actionne son indicateur de direction 10, dans l’exemple l’indicateur ou clignotant gauche, pour prévenir de son intention de dépasser.

Comme cela a été indiqué précédemment, il faut également, pour autoriser le changement de voie, que ce dernier soit effectivement possible, et en particulier que le véhicule équipé du système d’assistance au changement de voie ne soit pas suivi par un autre véhicule s’apprêtant à le dépasser. On connaît ainsi des systèmes d’assistance au changement de voie dans lesquels des moyens de détection, tels que des radars, lidars ou caméras, sont utilisés pour détecter la présence d’un véhicule suiveur, tel que le véhicule 3 représenté sur la figure 1b comme circulant sur la voie immédiatement adjacente à celle du véhicule 1, et dans lequel le système comporte des algorithmes de traitement utilisant notamment les positions et vitesses relatives du véhicule 1 et du véhicule suiveur pour estimer un risque de collision avec le véhicule suiveur si le dépassement était autorisé. Dans certains cas, en particulier si le véhicule suiveur est très proche du véhicule 1 et/ou si sa vitesse est plus élevée que celle du véhicule 1, la manoeuvre de dépassement n’est pas autorisée, comme illustré sur l’exemple de la figure 1b.

Ces systèmes connus ne vont cependant pas assez loin dans l’évaluation du risque réel de collision. En particulier, un véhicule suiveur détecté dans la voie adjacente peut être considéré comme un risque majeur, n’autorisant pas la manœuvre de dépassement, alors même que ce dernier est sur le point de se rabattre sur la même voie de roulage que le véhicule équipé du système d’assistance, sans le dépasser. D’autre part, un véhicule suiveur détecté dans la même voie de roulage que le véhicule équipé du système d’assistance n’est en général pas pris en considération dans l’évaluation du risque, alors même que ce véhicule suiveur peut être également sur le point de dépasser. Dans ce cas, la manœuvre de dépassement est autorisée alors que le risque de collision avec le véhicule suiveur est bien réel.

La présente invention a pour but de pallier les inconvénients et limites des systèmes connus en proposant une assistance au changement de voie qui améliore l’évaluation du risque dans une manœuvre de dépassement en prenant en compte les intentions d’un véhicule suiveur détecté.

Pour ce faire, la présente invention a pour objet un procédé d’assistance au changement de voie pour un véhicule automobile depuis une voie de roulage initiale vers une voie de roulage finale, comportant une étape d’évaluation d’un risque de collision avec un véhicule tiers en cas d’autorisation de changement de voie et une étape de décision relative à une autorisation au changement de voie en fonction du risque de collision évalué, caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape de traitement d’images reçues par une caméra embarquée sur ledit véhicule automobile apte à détecter une activation d’au moins un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation situé sur un véhicule tiers, et en ce qu’une activation ainsi détectée d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation du véhicule tiers est prise en compte dans l’étape d’évaluation du risque de collision avec ledit véhicule tiers.

Selon d’autres aspects possibles du procédé : - les vitesses relatives du véhicule automobile et du véhicule tiers sont prises en compte dans l’étape d’évaluation du risque de collision; - le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation du véhicule tiers est un indicateur de direction et/ou un projecteur d’éclairage ; - la caméra embarquée peut être située à l’arrière du véhicule automobile pour permettre ainsi une évaluation du risque de collision avec un véhicule tiers suiveur ; - un risque de collision évalué lors de l’étape d’évaluation peut être majoré lorsqu’un véhicule tiers suiveur est détecté sur la voie de roulage initiale et que l’activation d’un indicateur de direction situé du côté de la voie de roulage finale est détectée; - un changement de voie peut ainsi ne pas être autorisé lorsque le risque de collision évalué a été majoré au-delà d’un certain seuil ; - un risque de collision évalué lors de l’étape d’évaluation peut être minoré lorsqu’un véhicule tiers suiveur est détecté sur la voie de roulage finale et que l’activation d’un indicateur de direction situé du côté de la voie de roulage initiale est détectée ; - la caméra embarquée peut être également située sur le côté du véhicule automobile pour permettre ainsi une évaluation du risque de collision avec un véhicule tiers se déplaçant sensiblement à hauteur du véhicule automobile. L’invention a également pour objet un système d’assistance au changement de voie pour un véhicule automobile depuis une voie de roulage initiale vers une voie de roulage finale, le système comportant des moyens d’évaluation aptes à évaluer un risque de collision avec un véhicule tiers en cas d’autorisation de changement de voie et étant configuré pour prendre une décision relative à une autorisation au changement de voie en fonction du risque de collision évalué, caractérisé en ce qu’il comporte en outre de moyens de traitement d’images reçues par une caméra embarquée sur ledit véhicule automobile, lesdits moyens de traitement étant aptes à détecter une activation d’au moins un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation situé sur un véhicule tiers, et en ce qu’une activation ainsi détectée d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation du véhicule tiers est prise en compte par lesdits moyens d’évaluation du risque de collision avec ledit véhicule tiers. L’invention et les différents avantages qu’elle procure seront mieux compris au vu de la description suivante, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1a, déjà décrite ci-avant, décrit un premier exemple de situation de roulage faisant intervenir un changement de voie effectué avec un système connu d’assistance au changement de voie ; - la figure 1b, déjà décrite ci-avant, décrit un autre exemple de situation de roulage dans lequel changement de voie n’est pas autorisé ; - la figure 2 représente, sous forme de synoptique simplifié, une architecture générale possible d’un système d’assistance au changement de voie susceptible d’implémenter le procédé selon l’invention ; - la figure 3 montre un premier exemple d’une situation de roulage dans lequel un changement de voie pourra être autorisé selon les principes de l’invention ; - la figure 4 montre un deuxième exemple d’une situation de roulage dans lequel un changement de voie pourra ne pas être autorisé selon les principes de l’invention ; - la figure 5 montre un troisième exemple de situation de roulage dans lequel un changement de voie pourra ne pas être autorisé selon les principes de l’invention ; - la figure 6 montre un quatrième exemple de situation de roulage dans lequel un changement de voie pourra ne pas être autorisé selon les principes de l’invention ;

Dans la suite de la description, et à moins qu’il n’en soit disposé autrement, les éléments communs à l’ensemble des figures portent les mêmes références. Les différentes situations de roulage représentées sur les figures concernent des véhicules se déplaçant sur des routes d’un pays où la conduite s’effectue à droite de la route. Les principes de l’invention sont néanmoins transposables aux pays où la conduite s’effectue à gauche.

La figure 2 illustre de façon simplifiée un système 4 embarqué d’assistance au changement de voie pour un véhicule automobile (tel que le véhicule automobile 1 montré sur les figures 3 à 6) depuis une voie de roulage initiale vers une voie de roulage finale. Dans l’exemple non limitatif représenté sur cette figure, le système 4 coopère avec d’autres éléments présents sur le véhicule 1, notamment, avec un détecteur 5 de lignes de marquage routier, par exemple une caméra située à l’avant du véhicule automobile, un système 6 de localisation du véhicule automobile, par exemple un récepteur de navigation du type GPS, et différents capteurs 7 permettant de déterminer la vitesse courante et/ou l’accélération du véhicule automobile. Le système 4 coopère également avec un système 8 de contrôle de la colonne de direction du véhicule, voire avec un système de freinage (non représenté). Il convient de noter que le détecteur 5 pourrait être également intégré dans le système 4 sans départir du cadre de la présente invention.

On s’intéresse dans la suite non pas à la façon dont le système 4 évalue la trajectoire T qu’il devra suivre pour effectuer un changement de voie, mais au traitement préalable qui consiste à vérifier que le dépassement est possible eu égard à des véhicules qui se trouveraient à l’arrière et/ou sur les côtés du véhicule automobile 1. Pour ce faire, le véhicule 1 est équipé également de capteurs 9, par exemple des radars, des lidars ou au moins une caméra, ces capteurs étant aptes à surveiller une zone située à l’arrière et/ou sur chaque côté du véhicule automobile 1, et à détecter ainsi l’arrivée d’un véhicule tiers, tel qu’un véhicule suiveur 3 ou un véhicule se déplaçant sensiblement à la même hauteur sur une autre voie de roulage. Par véhicule tiers, on entend tout véhicule motorisé tel qu’un autre véhicule automobile, un camion, ou une motocyclette.

Lorsqu’un tel véhicule tiers est détecté, le système d’assistance 4 doit évaluer le risque de collision qu’il pourrait y avoir entre le véhicule 1 et le véhicule tiers 3 si la manœuvre de dépassement était autorisée, avant de pouvoir prendre effectivement une décision d’autoriser ou non le dépassement, ou à tout le moins d’alerter le conducteur du risque qu’il prendrait en effectuant un tel dépassement. Le système 4 comporte à cet effet des moyens d’évaluation, par exemple sous forme d’un module 40 logiciel dédié, qui utilise ou estiment notamment des informations de vitesses relatives et de positionnements relatifs du véhicule 1 et du véhicule tiers 3 pour évaluer le risque de collision. Plusieurs algorithmes de traitement existent et ne seront pas détaillés plus avant.

Conformément à l’invention, le système 4 d’assistance comporte en outre des moyens 41 de traitement, tel qu’un module logiciel dédié, recevant des images reçues par au moins une caméra 11 embarquée sur le véhicule automobile 1 et apte à détecter dans ces images si un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation, par exemple un indicateur de direction ou les projecteurs avant du véhicule tiers est activé ou non. Cette information supplémentaire quant au véhicule tiers va permettre d’affiner l’évaluation du risque de collision, et par conséquent d’améliorer la prise de décision quant à une autorisation de dépassement.

La figure 3 représente une première situation de roulage dans laquelle on peut mieux comprendre l’intérêt de l’invention. Ici, un véhicule tiers suiveur 3 est situé sur la voie adjacente située à gauche du véhicule 1, ce qui devrait normalement interdire la manœuvre de dépassement. Or, à partir d’images captées par une caméra située à l’arrière du véhicule 1, avec une zone d’observation Z pointant vers l’arrière, le système 4 d’assistance va pouvoir détecter que le clignotant droit 30 du véhicule tiers suiveur 3 est activé, et en déduire que l’intention du véhicule tiers suiveur 3 n’est pas de dépasser le véhicule 1 mais de se rabattre derrière lui (sous réserve bien entendu que les vitesses relatives et les positionnements relatifs des véhicules 1 et 3 soient compatibles avec cette intention).

En d’autres termes, les moyens d’évaluation vont pouvoir minorer le risque de collision évalué lorsqu’un véhicule tiers suiveur 3 est détecté sur la voie de roulage finale et que l’activation d’un indicateur de direction situé du côté de la voie de roulage initiale est détectée. Si le risque de collision ainsi minoré est suffisamment faible, le système 4 pourra autoriser la manœuvre du changement de voie selon la trajectoire T, alors que d’autres systèmes proposés jusqu’ici l’auraient dans tous les cas interdit. Bien entendu, les vitesses relatives du véhicule automobile 1 et du véhicule tiers suiveur 3 sont avantageusement prises en compte dans l’étape d’évaluation du risque de collision. Le risque de collision, même minoré, pourra ainsi rester élevé et ne pas conduire à une décision d’autoriser la manœuvre de dépassement si la vitesse du véhicule tiers suiveur est significativement plus grande que la vitesse du véhicule 1.

La figure 4 représente une autre situation de roulage. Ici, le véhicule tiers suiveur 3 est situé sur la même voie que le véhicule 1, ce qui devrait normalement autoriser la manœuvre de dépassement. Or, à partir d’images captées par une caméra située à l’arrière du véhicule 1, avec une zone d’observation Z pointant vers l’arrière, le système 4 d’assistance va pouvoir détecter que le clignotant gauche 30 du véhicule tiers suiveur 3 est activé, et en déduire que l’intention du véhicule tiers suiveur 3 est de dépasser le véhicule 1.

Dans ce cas de figure où le véhicule tiers suiveur 3 est détecté sur la voie de roulage initiale et l’activation d’un indicateur de direction situé du côté de la voie de roulage finale est également détectée, un risque de collision élevé existe si la vitesse du véhicule tiers suiveur 3 est significativement plus élevée que celle du véhicule 1, par exemple de 20 km/h plus élevée. Les moyens d’évaluation vont pouvoir majorer le risque de collision évalué. Si le risque est majoré au-delà d’un certain seuil, la manœuvre de changement de voie pourra ne pas être autorisée, ou le système avertira à tout le moins le conducteur du danger lié à cette manœuvre.

La caméra utilisée pour cette détection d’activation du clignotant d’un véhicule suiveur peut être une caméra déjà utilisée dans d’autres fonctionnalités telles que la détection de piétons ou l’aide au parking. Une même caméra peut en outre être utilisée pour détecter la présence d’un véhicule tiers suiveur, et dans ce cas, détecter une possible activation du clignotant de ce véhicule suiveur.

La figure 5 représente une autre situation de roulage assez similaire à celle de la figure 4, avec un véhicule tiers suiveur 3 situé sur la même voie que le véhicule 1, ce qui devrait normalement autoriser la manœuvre de dépassement. Or, à partir d’images captées par une caméra située à l’arrière du véhicule 1, avec une zone d’observation Z pointant vers l’arrière, le système 4 d’assistance va pouvoir détecter que les projecteurs avant 30 du véhicule tiers suiveur 3 est activé, typiquement une activation de type « appel de phares », et en déduire que l’intention du véhicule tiers suiveur 3 est de dépasser le véhicule 1.

Dans ce cas de figure où le véhicule tiers suiveur 3 est détecté sur la voie de roulage initiale et l’activation des projecteurs avant est également détectée, un risque de collision élevé existe si la vitesse du véhicule tiers suiveur 3 est significativement plus élevée que celle du véhicule 1, par exemple de 20 km/h plus élevée. Les moyens d’évaluation vont pouvoir majorer le risque de collision évalué. Ici encore, si le risque est majoré au-delà d’un certain seuil, la manœuvre de changement de voie pourra ne pas être autorisée, ou le système avertira à tout le moins le conducteur du danger lié à cette manœuvre.

La figure 6 illustre encore une autre situation de roulage dans laquelle le véhicule automobile 1 s’apprête à dépasser par la gauche un véhicule 2. Ici, on utilise au moins une caméra embarquée sur le véhicule 1, avec une zone d’observation Z latérale, ici représentée sur le côté gauche. A partir d’images captées par cette caméra latérale, le système 4 d’assistance va pouvoir détecter que les clignotants droits 30 d’un véhicule tiers 3 se déplaçant sur une autre voie mais sensiblement à hauteur du véhicule 1 sont activés, et en déduire que l’intention du véhicule tiers 3 est de se rabattre sur la voie de droite. Les moyens d’évaluation vont pouvoir majorer le risque de collision évalué, et interdire, le cas échéant la manœuvre de changement de voie ou avertir le conducteur du danger lié à cette manœuvre.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé d’assistance au changement de voie pour un véhicule automobile (1) depuis une voie de roulage initiale vers une voie de roulage finale, comportant une étape d’évaluation d’un risque de collision avec un véhicule tiers (3) en cas d’autorisation de changement de voie et une étape de décision relative à une autorisation au changement de voie en fonction du risque de collision évalué, caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape de traitement d’images reçues par au moins une caméra (11) embarquée sur ledit véhicule automobile (1) apte à détecter une activation d’ au moins un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (30) situé sur un véhicule tiers (3), et en ce qu’une activation ainsi détectée dudit dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (30) du véhicule tiers (3) est prise en compte dans l’étape d’évaluation du risque de collision avec ledit véhicule tiers (3).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les vitesses relatives du véhicule automobile (1) et du véhicule tiers (3) sont prises en compte dans l’étape d’évaluation du risque de collision.
3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation du véhicule tiers est un indicateur de direction et/ou un projecteur d’éclairage.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite caméra (11) embarquée est sur l’arrière dudit véhicule automobile (1) de façon à permettre une évaluation du risque de collision avec un véhicule tiers (3) suiveur.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’un risque de collision évalué lors de l’étape d’évaluation est majoré lorsqu’un véhicule tiers suiveur (3) est détecté sur la voie de roulage initiale et que l’activation d’un indicateur de direction du véhicule tiers suiveur (3), situé du côté de la voie de roulage finale est détectée.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’un changement de voie n’est pas autorisé lorsque le risque de collision évalué a été majoré au-delà d’un certain seuil.
7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’un risque de collision évalué lors de l’étape d’évaluation est minoré lorsqu’un véhicule tiers suiveur (3) est détecté sur la voie de roulage finale et que l’activation d’un indicateur de direction du véhicule tiers suiveur (3), situé du côté de la voie de roulage initiale est détectée.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite caméra embarquée est sur un côté dudit véhicule automobile (1) de façon à permettre une évaluation du risque de collision avec un véhicule tiers se déplaçant sensiblement à hauteur dudit véhicule automobile (1).
9. Système d’assistance au changement de voie pour un véhicule automobile (1) depuis une voie de roulage initiale vers une voie de roulage finale, le système comportant des moyens (40) d’évaluation aptes à évaluer un risque de collision avec un véhicule tiers (3) en cas d’autorisation de changement de voie et étant configuré pour prendre une décision relative à une autorisation au changement de voie en fonction du risque de collision évalué, caractérisé en ce qu’il comporte en outre de moyens (41) de traitement d’images reçues par au moins une caméra (11) embarquée sur ledit véhicule automobile (1), lesdits moyens de traitement étant aptes à détecter une activation d’au moins un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (30) situé sur un véhicule tiers (3), et en ce qu’une activation ainsi détectée d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (30) du véhicule tiers (3) est prise en compte par lesdits moyens (40) d’évaluation du risque de collision avec ledit véhicule tiers (3).
10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que les vitesses relatives du véhicule automobile (1) et du véhicule tiers (3) sont prises en compte par lesdits moyens (40) d’évaluation du risque de collision.
11. Système selon l’une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que ladite caméra (11) embarquée est sur l’arrière dudit véhicule automobile (1) de façon à permettre une évaluation du risque de collision avec un véhicule tiers suiveur.
12. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens d’évaluation sont configurés pour majorer le risque de collision évalué lorsqu’un véhicule tiers suiveur (3) est détecté sur la voie de roulage initiale et que l’activation d’un indicateur de direction situé du côté de la voie de roulage finale est détectée.
13. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens d’évaluation sont configurés pour minorer le risque de collision évalué lorsqu’un véhicule tiers suiveur (3) est détecté sur la voie de roulage finale et que l’activation d’un indicateur de direction situé du côté de la voie de roulage initiale est détectée.
14. Système selon l’une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que ladite caméra (11) embarquée est sur un côté dudit véhicule automobile (1) de façon à permettre une évaluation du risque de collision avec un véhicule tiers se déplaçant sensiblement à hauteur dudit véhicule automobile (1).