FR3081807A1 - Franchissement autonome d’une infrastructure routiere connectee - Google Patents

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Abstract

Procédé de franchissement par un véhicule, dont la conduite est au moins partiellement assistée, d'une infrastructure routière (PG) comprise sur une route (RD), l'infrastructure routière comportant une pluralité de zones de passage obligé (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SL6), comportant les étapes de : - réception d'une information d'identification d'une zone de passage obligé affectée (SL3) par l'infrastructure routière parmi ladite pluralité de zones de passage obligé ; - obtention de données de positionnement de la zone de passage obligé affectée ; - obtention de données de positionnement du véhicule ; - obtention de données de vitesse instantanée du véhicule ; - détermination d'une consigne de direction latérale à partir desdites de données de positionnement de la zone de passage obligé affectée, desdites de données de positionnement du véhicule et desdites données de vitesse.

Description

La présente invention appartient au domaine de l’assistance à la conduite d’un véhicule. Elle concerne en particulier un procédé de franchissement par un véhicule, dont la conduite est au moins partiellement assistée, d’une infrastructure routière comprise sur une route et comportant une pluralité de zones de passage obligé.
Elle est particulièrement avantageuse dans le cas d’un véhicule automobile autonome devant franchir une barrière de péage.
On entend par « véhicule » tout type de véhicule tel qu’un véhicule automobile, un cyclomoteur, une motocyclette, un véhicule sur rails, un robot autoporteur dans un entrepôt de stockage, etc. On entend par assistance à la conduite d’un véhicule tout procédé automatisé apte à assister la conduite du véhicule. Le procédé peut ainsi consister à diriger partiellement ou totalement le véhicule ou à apporter tout type d’aide à la personne physique conduisant le véhicule.
On entend par « route » tout type de voie apte à supporter un mouvement du véhicule. Une autoroute, une piste dans le désert, une route nationale ou encore un chemin pour motocross trial sont des exemples de routes.
Les dispositifs d’assistance à la conduite d’un véhicule peuvent, par exemple, guider le véhicule sur une route, anticiper une intersection en freinant, faciliter les stationnements ou les marches arrières, ou détecter des obstacles, notamment devant leur véhicule, ou éclairer un obstacle détecté devant leur véhicule (fonction parfois appelée « marking light »), ou corriger la trajectoire de leur véhicule en fonction du marquage délimitant les voies de circulation empruntées, ou encore réguler la vitesse de leur véhicule en fonction d’une consigne fournie par leur conducteur ou d’une limitation de vitesse en vigueur sur la voie de circulation empruntée.
Dans certaines situations, le véhicule doit franchir l’infrastructure routière comprise sur la route. L’infrastructure routière correspond typiquement à une barrière de péage comportant une pluralité de caisses, une zone de travaux dans laquelle des voies spécifiques sont prévues, ou encore une barrière de contrôle douanier ou policier. L’infrastructure routière (barrière de péage par exemple) comporte une pluralité de zones de passage obligé (voies de péage par exemple).
Le document FR1756609, non-accessible au public au jour du dépôt ou de la priorité de la présente demande de brevet, propose un procédé rendant possible le franchissement autonome d’une zone de passage obligé.
Pour ce faire, lorsqu’il est déterminé que le véhicule doit franchir l’infrastructure routière, telle qu’une voie (zone de passage obligé) d’une barrière de péage, une trajectoire préprogrammée est utilisée. En particulier, le véhicule se positionne sur une zone prédéterminée en amont de la voie de péage de manière à lancer le suivi de trajectoire préprogrammée pour cette voie. Le véhicule détermine ensuite des consignes de direction latérale pour simplement suivre la trajectoire préprogrammée.
Cette solution présente une certaine rigidité dans la mesure où les trajectoires doivent toutes être prédéfinies en fonction notamment de la cartographie de la zone de passage obligé. Au moins deux inconvénients ressortent d’une telle rigidité.
D’une part, il faut affecter des zones de passage obligé de l’infrastructure spécifiquement pour le franchissement autonome de l’infrastructure. Pour un péage, ceci a pour inconvénient majeur de mobiliser des voies dédiées, potentiellement peu utilisées. En outre, aucune répartition optimisée du trafic entre les voies n’est permise par un tel système.
D’autre part, les perturbations qui font sortir le véhicule de sa trajectoire sont particulièrement difficiles à gérer. En effet, la rigidité du procédé rend ces situations complexes car le véhicule ne pourra pas s’adapter dynamiquement à la situation, et cherchera toujours à rejoindre la trajectoire qui lui aura été attribuée.
La présente invention vient améliorer la situation.
A cet effet, un premier aspect de l’invention concerne un procédé de franchissement par un véhicule, dont la conduite est au moins partiellement assistée, d’une infrastructure routière comprise sur une route, l’infrastructure routière comportant une pluralité de zones de passage obligé, comportant les étapes de :
- réception d’une information d’identification d’une zone de passage obligé affectée par l’infrastructure routière parmi ladite pluralité de zones de passage obligé ;
- obtention de données de positionnement de la zone de passage obligé affectée ;
- obtention de données de positionnement du véhicule ;
- obtention de données de vitesse instantanée du véhicule ;
- détermination d’une consigne de direction latérale à partir desdites de données de positionnement de la zone de passage obligé affectée, desdites de données de positionnement du véhicule et desdites données de vitesse.
Une zone de passage obligé parmi la pluralité de zone de passage obligé est donc affectée au véhicule pour que celui-ci franchisse de manière autonome, et sans suivre de trajectoire prédéfinie, l’infrastructure en passant par cette zone affectée.
En effet, la détermination de la consigne de direction latérale est faite en temps réel (à partir notamment de la vitesse instantanée) et n’est soumise à aucune trajectoire fixe préalablement calculée.
Combiner une réception d’une information sur la zone de passage affectée et la détermination en temps réel de la consigne de direction rend possible une gestion dynamique optimisée en trafic pour l’infrastructure et en temps, confort et sécurité pour les occupants du véhicule.
Une adaptation aux caractéristiques évolutives du trafic ou même de l’infrastructure est en effet possible, sans qu’il soit besoin de re-cartographier l’infrastructure pour recalculer une trajectoire. Par exemple, la zone de passage obligé peut être réaffectée par l’envoi d’un nouveau message d’information d’identification sans que cela ne perturbe la conduite autonome qui, de par son traitement temps réel, s’adaptera facilement au changement de zone de passage obligé.
On entend par « consigne de direction latérale » toute instruction apte à provoquer un mouvement de direction latérale du véhicule, tel qu’impliquant une prise de direction vers la gauche ou la droite du véhicule. Un consigne d’angle volant ou de guidon sont des exemples de consigne de direction latérale.
Dans un mode de réalisation, le procédé comporte en outre les étapes de génération d’une information de trafic à partir de données acquises par au moins un capteur du véhicule et de transmission de ladite information de trafic à l’infrastructure routière. Remonter à l’infrastructure des données susceptibles d’enrichir en temps réel la compréhension des phénomènes de congestion améliore sensiblement la gestion du trafic sur l’infrastructure.
Dans un autre mode de réalisation, le procédé comporte les étapes de :
obtention d’une information de présence d’objets dans l’environnement du véhicule ;
émission du véhicule vers l’infrastructure d’une requête de réaffectation de la zone de passage obligé affectée par une nouvelle zone de passage obligé parmi la pluralité de zones de passage obligé de l’infrastructure routière.
Ainsi, dans les cas où des situations rendent difficile, voire même dangereux, le franchissement de la zone de passage obligé initialement affectée, le procédé rend possible une réaffectation d’une nouvelle zone de passage obligé. Ceci améliore la sécurité et la fluidité du franchissement de l’infrastructure.
Dans un mode de réalisation, les données de positionnement de la zone de passage obligé affectée, les données de positionnement du véhicule et les données de vitesse sont obtenues par rapport à un référentiel prédéterminé. Dans ce mode de réalisation, l’étape de détermination de la consigne de direction latérale comporte les sous-étapes de :
o calcul de données de variation d’un angle entre un axe qui lie le véhicule à la zone de passage obligé affectée et une direction fixe par rapport audit référentiel, à partir des données de positionnement du véhicule, des données de positionnement de la zone de passage obligé affectée et des données de vitesse du véhicule ;
o génération de la consigne de direction latérale à partir des données de positionnement du véhicule, des données de positionnement de la zone de passage obligé et des données de variation.
Ainsi, lorsque le véhicule subit des perturbations, il ne cherche pas à rejoindre sa trajectoire au plus vite, ce qui n’est ni optimal d’un point de vue géométrique pour rejoindre de la manière la plus efficace possible la zone de passage obligé ni optimal pour le confort des passagers puisque le retour à la trajectoire impose des changements de direction avec des angles importants. Au contraire, corréler la consigne de direction latérale à une variation angulaire du véhicule (angle entre un axe qui lie le véhicule à la zone de passage obligé et une direction fixe par rapport audit référentiel) est géométriquement optimal et le plus fluide possible pour les passagers (car corrélé à la variation angulaire effective du véhicule).
Dans un autre mode de réalisation, l’étape de détermination de la consigne de direction latérale comporte en outre la sous-étapes de :
- calcul d’une accélération normale du véhicule à partir au moins des données de variation et d’un coefficient de réactivité; et dans lequel la génération de la consigne de direction latérale est obtenue au moins à partir de l’accélération normale du véhicule, et dans lequel, si l’accélération normale est supérieure ou égale à une valeur prédéterminée, la valeur prédéterminée est utilisée pour la détermination de la consigne de direction latérale, la valeur prédéterminée étant déterminée à partir de l’un au moins des éléments suivants :
- au moins une caractéristique du véhicule ;
- une accélération maximale tolérable pour un occupant du véhicule ;
- une contrainte réglementaire.
L’utilisation du coefficient rend possible une adaptation de la conduite autonome à divers critères, tels que par exemple le type de conduite souhaité par le(s) occupant(s) du véhicule. La variation de ce coefficient a en effet des répercutions sur la variabilité (caractère brusque) de la consigne de direction. En outre, une consigne de direction qui serait inacceptable, en termes d’angle de braquage maximum du véhicule, d’accélération maximale tolérable pour les occupants ou encore de contraintes mécaniques pour les différents organes du véhicule, est avantageusement évitée.
Un deuxième aspect de l’invention concerne un procédé d’affectation d’une zone de passage obligé parmi une pluralité de zones de passages obligé comprises dans une infrastructure routière comportant les étapes de :
- obtention d’une demande d’un véhicule, dont la conduite est au moins partiellement assistée et situé en amont de ladite infrastructure routière, d’affectation d’une zone de passage obligé parmi ladite pluralité de zones de passage obligé ;
- affectation d’une zone de passage obligé parmi ladite pluralité de zones de passage obligé ;
- transmission au véhicule d’une information d’identification de la zone de passage obligé affectée.
Une gestion dynamique de l’infrastructure routière est ainsi rendue possible. En outre, comme le procédé n’est pas contraint par des trajectoires prédéfinies fixées, les véhicules gérés par le procédé peuvent, de manière flexible, être orientés vers différentes zones de passage obligé.
Dans un mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention, l’étape d’affectation comporte les sous-étapes de :
- détermination d’un état de congestion de chacune des zones de passage obligé ;
- génération de l’information d’identification à partir desdits états de congestion des zones de passage.
Ainsi, une répartition optimale des véhicules en fonction du trafic est rendue possible. En effet, le procédé est flexible car non contraint par des trajectoires prédéfinies et son contrôle est centralisé car l’affectation de la zone de passage peut être imposée au conducteur. Les gains qui en résultent en termes de fluidification du trafic sont considérables.
Un troisième aspect de l’invention vise un programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon le premier aspect de l’invention ou le deuxième aspect de l’invention, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur.
Un quatrième aspect de l’invention vise un dispositif de franchissement par un véhicule, dont la conduite est au moins partiellement assistée, d’une infrastructure routière comprise sur une route, l’infrastructure routière comportant une pluralité de zones de passage obligé, comportant :
- une interface de réception agencée pour effectuer les opérations de :
• réception d’une information d’identification d’une zone de passage obligé affectée par l’infrastructure routière parmi ladite pluralité de zones de passage obligé ;
• obtention de données de positionnement de la zone de passage obligé affectée ;
• obtention de données de positionnement du véhicule ;
• obtention de données de vitesse instantanée du véhicule ;
- au moins une mémoire et au moins un processeur agencé pour effectuer l’opération de détermination d’une consigne de direction latérale à partir desdites de données de positionnement de la zone de passage obligé affectée, desdites de données de positionnement du véhicule et desdites données de vitesse.
Un cinquième aspect de l’invention vise un véhicule dont la conduite est au moins partiellement assistée, comportant :
- au moins un capteur et/ou au moins un récepteur agencé pour l’obtention :
o de l’information d’identification ;
o des données de positionnement du véhicule ;
o des données de positionnement de la zone de passage obligé affectée ;
o des données de vitesse instantanée du véhicule ;
- le dispositif selon le quatrième aspect de l’invention.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels :
la figure 1 illustre un contexte d’application de l’invention ;
la figure 2 illustre un procédé de franchissement par un véhicule, dont la conduite est au moins partiellement assistée, d’une zone de passage obligé comprise sur une route, selon l’invention ;
la figure 3 illustre le détail du calcul de la consigne de direction latérale, selon l’invention ;
la figure 3 illustre un dispositif de traitement, selon un mode de réalisation de l’invention.
L’invention est décrite ci-après dans son application, non limitative, au passage d’un péage par un véhicule autonome. D’autres applications, comme un passage d’une barrière de la police aux frontière par un cyclomoteur dont la conduite est assistée ou encore le rangement dans un box d’un dispositif apte à porter des charges dans une usine de stockage sont également envisageables.
La figure 1 illustre le contexte de mise en œuvre de l’invention. Sur cette figure, un véhicule 508 doit franchir une barrière de péage PG situé sur une route RD.
Le véhicule 508 comporte typiquement au moins un capteur, tel que par exemple un capteur extéroceptif, comme par exemple un capteur à ultrasons, une caméra, un radar, un capteur de mouvement ou des lidars.
Lorsque le véhicule 508 arrive à proximité du péage, il traverse une frontière LIM1 (la frontière peut être virtuelle et non indiquée par un marquage au sol) dont le franchissement déclenche la mise en œuvre du procédé de franchissement autonome du péage tel que décrit ci-après en référence à la figure 2, jusqu’au franchissement par le véhicule 508 d’une frontière LIM2 en aval du péage.
Pour ce faire, une zone de passage obligé SL3 est affectée au véhicule 508 par le péage PG.
L’affectation est faite sur obtention d’une demande du véhicule 508. Cette demande peut être générée par le véhicule, à l’initiative du conducteur ou non (détection du passage du véhicule dans une zone spécifique) ou par tout autre dispositif relié à l’infrastructure. Par exemple, des détecteurs positionnés sur la route en amont de l’infrastructure peuvent être à l’origine de la demande.
Le procédé d’affectation comporte les étapes de :
- obtention d’une demande du véhicule en amont de l’infrastructure (typiquement lors du franchissement d’une frontière LIM1 ) d’affectation d’une zone de passage obligé de l’infrastructure ;
- affectation d’une zone de passage obligé par l’infrastructure ou tout type de dispositif délocalisé en charge de l’affectation ;
- transmission au véhicule d’une information d’identification de la zone de passage obligé affectée.
Ainsi, une fois la demande reçue, l’infrastructure, ou tout dispositif relié à l’infrastructure auquel est sous-traité l’affectation, affecte l’une des zones de passage obligé. Dans un mode de réalisation, cette étape d’affectation comporte les sous-étapes de :
- détermination d’un état de congestion de chacune des zones de passage obligé. L’état de congestion est par exemple donné par les informations transmises par les véhicules (voir étape S17 de la figure 2), par des données issus d’internet, par un fournisseur de cartographie, par des capteurs situés sur la route, etc. ;
- génération d’une information à destination du véhicule 508 d’identification de la zone de passage affectée à partir desdits états de congestion des zones de passage.
D’autres critères que l’état de congestion peuvent être pris en compte pour l’affectation. Ainsi, la catégorie (utilitaire, poids lourd, véhicule léger, etc.), le type d’abonnement souscrit (télépéage, paiement sans fil, etc.), une caractéristique du véhicule, etc. peuvent être pris en compte lors de l’affectation.
Les paramètres (tels que des coefficients o et β décrits ci-après en référence à la figure 3) de mise en œuvre du procédé décrit ci-après en référence aux figures 2 et 3 peuvent être adaptés, par exemple en fonction des zones entre LIM1 et LIM2 où se trouve le véhicule, par exemple la zone entre LIM1 et la barrière de péage PG, la zone correspondante à la barrière de péage PG et la zone entre la barrière de péage PG et LIM2.
Le contrôle longitudinal (accélération / freinage vers l’avant / arrière du véhicule) est réalisé à partir de la position du véhicule et du flux des autres véhicules. Par exemple, l’instruction d’accélération / freinage est calculée pour que le véhicule 508 suive à une certaine distance le véhicule qui le précède.
A tout moment, le conducteur peut reprendre en main le contrôle de son véhicule autonome. Dans un autre mode de réalisation, le conducteur ne peut reprendre la main sur la conduite du véhicule qu’à certains moments (par exemple ailleurs que lorsqu’il franchit la barrière PG).
Pour mettre en œuvre les étapes décrites ci-après en référence aux figures 2 et 3, un repère RP fixe est utilisé. Ce repère peut être fixé selon différentes conventions, l’axe X des abscisses peut par exemple correspondre au nord géographique. Dans une autre convention, l’axe Y est sensiblement parallèle à un axe représentatif de la barrière de péage. Un exemple de repère RP est le repère inertiel WGS84, World Geodetic System 1984 en anglais : système géodésique mondial, révision de 1984, en français.
Dans la suite de la présente description des approximations et simplifications sont prévues pour faciliter les explications et les calculs. On notera ainsi les approximations et simplifications suivantes :
Le procédé est mis en œuvre de manière dynamique. Cela signifie qu’une consigne de direction est déterminée itérativement au cours du temps, à une périodicité prédéfinie. Par exemple, tous les dixièmes de seconde, le procédé décrit ci-après en référence aux figures 2 et 3 est mis en œuvre pour de nouvelles valeurs de données d’entrée (voir ci-après, notamment positionnement, vitesse, etc.). Bien sûr d’autres valeurs de périodicité sont envisageables, en fonction notamment des capacités de calcul d’un dispositif, tel que le dispositif D décrit ci-après en référence à la figure 4. Des valeurs de périodicité de l’ordre de la seconde, de la milliseconde, de la nanoseconde ou encore de la minute sont également par exemple envisageables.
En outre, le véhicule 508 sera considéré comme étant un point matériel V, ayant pour /JC x coordonnées dans le repère RP : V = (J).
V1V
De même, la zone de passage obligé SL3 sera considéré comme étant un point matériel C, ayant pour coordonnées dans le repère RP : C = ( c ).
--* ZÎ/y X
Une vitesse Vv du véhicule 508 a elle pour coordonnées dans le repère RP : Vv = J. Comme expliqué ci-avant, le procédé est mis en œuvre de manière dynamique et, ici, la vitesse Vv correspond à la vitesse instantanée du véhicule 508.
Sur la figure 1, un angle η (lettre grecque êta) est également représenté, η correspond à un angle entre un axe qui lie le véhicule 508 à la zone de passage obligé SL3 (ici l’axe VC) et une direction fixe par rapport au référentiel RP (ici l’axe de abscisses X, représenté en pointillé).
La figure 2 illustre le procédé selon l’invention, dans un mode de réalisation.
A l’étape S10, l’information d’identification Id (correspondant ici à la zone SL3) de la zone de passage obligé affectée par l’infrastructure routière est reçue par le véhicule 508. L’envoi de cette information (et donc la réception) est par exemple configuré pour que le véhicule le reçoive après avoir franchi la frontière LIM 1.
Comme mentionné ci-avant, le procédé selon l’invention étant flexible, il reste possible de modifier la zone de passage obligé affecté au véhicule 508, même lorsque le véhicule a déjà commencé ses opérations de conduite autonome vers la zone de passage obligé initialement fixée. Ainsi, l’information d’identification peut être reçue à tout moment avant le franchissement de la zone de passage obligé initialement affectée. Une distance minimale avant la zone de passage obligé initialement affectée peut être utilisée pour qu’une réaffectation trop proche de la zone de passage obligé initialement affectée puisse être évitée.
Ainsi, l’information d’identification peut être reçue une fois ou plusieurs fois. Si elle est reçue plusieurs fois, il reste possible pour le véhicule de ne pas prendre en compte les nouvelles informations reçues, typiquement en indiquant dans ce cas sa décision à l’infrastructure en charge de l’affectation.
A l’étape S11, lorsque le véhicule 508 connaît la zone de passage obligé SL3 qui lui a été affecté, il récupère les coordonnées du point matériel C dans le repère RP. Ces coordonnées peuvent être comprises dans le message ayant servi à transmettre l’information d’identification, demandées par le véhicule à l’infrastructure, stockées dans une mémoire du véhicule, transmis par d’autres véhicules, demandées par le véhicule à un service en ligne, etc.
A l’étape E12, des données de positionnement du véhicule et des données de vitesse du véhicule sont obtenues.
Ces données peuvent être obtenues de différentes manières. Elles peuvent par exemple être obtenues à partir de l’un au moins des éléments suivant :
o système de positionnement global GNSS (GNSS signifie Global Navigation Satellite System en anglais, pour système de navigation satellite global en français), aussi connu par le sigle GPS (GPS signifie Global Positionning System en anglais, soit système de positionnement global en français) ;
o base de données intégrée au véhicule (notamment pour le positionnement de la zone de passage obligé) ;
o capteurs du véhicule, tels que ceux décrits ci-avant en référence à la figure 1 ; o communication entre le véhicule et au moins un autre véhicule ;
o communication entre le véhicule et au moins un élément d’infrastructure ;
o communication entre le véhicule et au moins un terminal utilisateur ;
o communication entre le véhicule et au moins un réseau de télécommunication étendu ;
o communication entre le véhicule et au moins un réseau de télécommunication local.
A l’étape F2, une consigne de direction latérale à partir desdites de données de positionnement de la zone de passage obligé affectée, desdites de données de positionnement du véhicule et desdites données de vitesse est déterminée. Le détail des sousétapes de cette détermination est donné ci-après en référence à la figure 3.
A l’étape S13, une information de présence d’objets dans l’environnement du véhicule est obtenue. Ces données peuvent être obtenues à partir du capteur du véhicule 508 décrit ciavant en référence à la figure 1. Elles peuvent également être obtenues à partir de données reçues de véhicules ou infrastructures connectées au véhicule 508. Les données des capteurs ou reçues d’autres véhicules/infrastructures sont typiquement fusionnées pour fiabiliser la détection des objets.
Au test T14, il est vérifié qu’une réaffectation de la zone de passage obligé n’est pas pertinente.
Dans un mode de réalisation, un traitement de l’information de présence d’objets dans l’environnement du véhicule est effectué pour voir si la poursuite de la conduite autonome vers la zone de passage obligé affectée ne conduit pas à un danger, ou à toute situation dans laquelle il est plus pertinent de réaffecter une nouvelle zone de passage. Si oui, une émission du véhicule vers l’infrastructure d’une requête de réaffectation de la zone de passage obligé affectée par une nouvelle zone de passage obligé est mise en œuvre.
Dans un autre mode de réalisation, une infrastructure, telle que l’infrastructure PG, un autre véhicule ou tout dispositif connecté au véhicule 508 transmet une requête au véhicule 508 de réaffectation d’une zone de passage obligé. Ceci signifie que le dispositif demande au véhicule 508 s’il accepte de franchir l’infrastructure PG par une autre zone de passage obligé. Cette acceptation peut être subordonnée à l’acceptation de l’utilisateur ou dépendante de paramètres du véhicule tels que la vitesse du véhicule ou de la détection d’objet sur les voies adjacentes à celles du véhicule 508.
Dans le cas où une réaffectation de la zone de passage obligé est envisagée, une nouvelle information d’identification de la zone de passage obligé nouvellement affectée est reçue avant qu’une nouvelle itération du procédé soit mise en œuvre.
Au test T15, la présence de trafic dans l’environnement du véhicule est testée à partir de l’information de présence d’objets. Si un trafic est détecté, typiquement si des objets identifiés comme d’autres véhicules sont détectés en amont du véhicule 508, une étape de mise à jour
S17 est mise en œuvre pour informer une infrastructure, comme l’infrastructure PG, d’autres véhicules ou tout dispositif connecté au véhicule 508 de la présence du trafic.
Une itération du procédé ayant alors été effectuée, une mise à jour des coordonnées (position véhicule, vitesse véhicule et zone de passage obligé nouvellement affectée dans le cas d’une réaffectation) est effectuée à l’étape S18 puis une nouvelle itération reprend à l’étape F2. Les données alimentant cette mise à jour sont obtenues de la même manière que décrit ci-avant aux étapes S11 et E12.
On a ainsi décrit un mode de réalisation, non limitatif, dans lequel le procédé était mis en œuvre itérativement, rendant ainsi possible une conduite autonome temps réel non subordonné au suivi d’une trajectoire. En particulier, les étapes F2, S13, T14, T15 et S17 sont répétées à chaque itération du procédé. Les étapes S10 et S11 peuvent être mises en œuvre uniquement quand une zone de passage obligé est affectée ou réaffectée. Dans un mode de réalisation particulier, ces étapes S10 et S11 sont mises en œuvre à chaque itération. Dans un autre mode de réalisation, seules certaines étapes sont effectuées à chaque itérations, ou uniquement à certaines itérations (par exemple une itération sur quatre pour l’étape T14).
D’autres modes de réalisation sont possibles quant à la gestion temporelle du procédé. Ainsi, les itérations peuvent être espacées par des intervalles de temps variables, par exemple corrélés à la détection nouvelle d’un objet.
La figure 3 illustre l’étape F2 introduite ci-avant en référence à la figure 2 et relative à la génération de la consigne de direction latérale, dans un mode de réalisation.
Lors d’une première étape E1, les données de positionnement du véhicule, des données de positionnement de la zone de passage obligé, des données de vitesse du véhicule sont obtenues. L’obtention de ces données a été décrite ci-avant en référence aux étapes S11, E12 et S18 de la figure 2.
Une fois ces données obtenues, une étape S2 de calcul de la distance D entre le point V et le point C et de la norme Vr de la vitesse de V par rapport à C est mise en œuvre. Une manière de calculer ces grandeurs est par exemple donnée ci-dessous :
Vr dVC dt d = ||Fc|| = V(*c - wO2 + yc- yv2 uv. (xc - xv) + vv. (yc - yv)
D
A une étape S3 suivante, des données de variation de l’angle η sont calculées. Dans un mode de réalisation, cette variation correspond à une variation par rapport au temps, et est donc notée ή (êta point). Une manière de calculer cette grandeur est donnée ci-dessous :
. Vr η = τ
Dans un mode de réalisation particulier, la variation de l’angle η est directement ou indirectement obtenue par d’autres mesures de capteurs du véhicule (tels que ceux décrits ciavant en référence à la figure 1) ou reçue d’une entité distante et connectée au véhicule (par exemple caméra de supervision de la barrière de péage).
Une fois les données de variation de l’angle η obtenues, un calcul d’une accélération normale Acns du véhicule à partir au moins de ces données de variation et d’un coefficient de réactivité o (lettre grecque alpha) est effectué à l’étape S4. En particulier, une manière de calculer cette grandeur est donnée ci-dessous :
Acns — K-Vr-V
Le coefficient de réactivité peut être choisi en fonction, par exemple, des préférences de conduite des occupants du véhicule (conduite agressive, avec des valeurs importantes d’accélération normale, avec des valeurs élevées de o ou au contraire conduite coulée avec des valeurs plus faibles de a) ou des capacités dynamiques du véhicules (possibilité de prendre des virages à une certaine vitesse). Une gamme de valeur préférentielle du coefficient de réactivité est [2,5 ; 4,5]. Une valeur optimale est o = 4.
Dans un mode de réalisation particulier, d’autres données de calcul sont utilisées pour le calcul de l’accélération normale Acns. En particulier, dans ce mode de réalisation, une manière de calculer l’accélération normale Acns est donnée ci-dessous :
soit :
,τζ , _i ί(*c - χν)·vv - (yc - yv)-uv\ αν = tan ---------------------------\(>C - XvJ-Uy + (yC - yvJ-Vv/ et soit β (lettre grecque bêta) un coefficient, dit coefficient de poursuite, pouvant varier, par exemple, en fonction des mêmes critères que ceux détaillés ci-avant pour le coefficient de réactivité o, on a :
Acns = a..VR.f] + β.άν
Dans un mode de réalisation, β = 0. Dans un autre mode de réalisation, une gamme de valeur préférentielle du coefficient de poursuite est [2,5 ; 4,5]. Une valeur optimale est β = 4.
Des problèmes peuvent résulter de valeurs d’accélération normale trop élevées imposées au véhicule. En particulier, des angles de braquage maximum du véhicule doivent être respectés, une accélération maximale tolérable pour les occupants ou encore des contraintes mécaniques pour les différents organes du véhicule peuvent être prises en compte.
Pour résoudre ces problèmes, un contrôle de l’accélération normale est effectuée aux étapes T5, S6 et S7. En particulier, à l’étape T5, il est vérifié que l’accélération normale Acns n’est pas supérieure ou égale à une accélération maximale Amax.
L’accélération maximale /West déterminée à partir de l’un au moins des éléments suivants :
au moins une caractéristique du véhicule (par exemple rayon de braquage maximale, table d’angles maximales en fonction de la vitesse, etc.) ;
accélération maximale tolérable pour un occupant du véhicule (par exemple deux fois le poids de l’occupant, en latéral) ;
une contrainte réglementaire.
Si, à l’étape S6, l’accélération normale Acns n’est pas supérieure ou égale à une valeur maximale Amax, l’accélération normale Acn qui sera utilisée pour déterminer la consigne de direction est égale à l’accélération normale Acns calculée à l’étape S4.
Au contraire, si, à l’étape S7, l’accélération normale Acns est supérieure ou égale à une valeur maximale Amax, l’accélération normale Acn qui sera utilisée pour déterminer la consigne de direction est égale à l’accélération maximale Amax calculée à l’étape S4.
A l’étape S8, un rayon de courbure Rc est calculé en fonction de l’accélération normale Acn. En particulier, une manière de calculer cette grandeur est donnée ci-dessous :
_ (uv 2 + vv 2)
Kr — --------Acn
Ce rayon de courbure Rc est ensuite utilisée à l’étape S9 pour déterminer une consigne de direction latérale CSGN. Une consigne d’angle volant ou de guidon sont des exemples de consigne de direction latérale CSGN. Pour ce faire, il est par exemple calculé l’angle que doivent faire la ou les roue avant et/ou la ou les roue arrière pour que véhicule suive le rayon de courbure Rc.
La consigne de direction latérale CSGN est ensuite appliquée de sorte que le véhicule se dirige, selon la loi détaillée ci-avant, vers la zone de passage obligé SL3.
La figure 3 représente un exemple de dispositif D du véhicule 508. Ce dispositif D peut être utilisé en tant que dispositif centralisé en charge d’au moins certaines étapes du procédé effectuée par le véhicule, selon l’invention. Les étapes du procédé effectuées par le véhicule, selon l’invention, peuvent être effectuées par le seul dispositif D mais également être effectuées pour certaines ou pour toutes par un dispositif débarqué connecté au véhicule, tel qu’un serveur de la barrière de péage en charge de la conduite autonome délocalisée des véhicules franchissant le péage.
Ce dispositif D peut prendre la forme d’un boîtier comprenant des circuits imprimés, de tout type d’ordinateur ou encore d’un smartphone.
Le dispositif D comprend une mémoire vive 1 pour stocker des instructions pour la mise en œuvre par un processeur 2 d’au moins une étape du procédé tel que décrit ci-avant. Le dispositif comporte aussi une mémoire de masse 3 pour le stockage de données destinées à être conservées après la mise en œuvre du procédé.
Le dispositif D peut en outre comporter un processeur de signal numérique (DSP) 4. Ce DSP 4 reçoit les données des capteurs pour mettre en forme, démoduler et amplifier, de façon connue en soi ces données.
Le dispositif comporte également une interface d’entrée 5 pour la réception des données mises en œuvre par le procédé selon l’invention, comme les données de positionnement du véhicule, et/ou reçues par une antenne du véhicule et une interface de sortie 6 pour la transmission des données mises en œuvre par le procédé, comme la consigne de direction latérale.
Un dispositif similaire au dispositif D décrit ci-avant peut également être utilisé pour mettre en œuvre le procédé selon le deuxième aspect de l’invention (affectation de la zone de passage obligé par l’infrastructure), il est alors compris dans l’infrastructure ou relié à celle-ci (liaison filaire ou radiofréquence).
La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-avant à titre d’exemples ; elle s’étend à d’autres variantes.
Ainsi, on a décrit ci-avant des exemples de réalisation où une infrastructure routière de type barrière de péage était décrite. L’invention ne se limite pas à une telle barrière de péage et peut-être mise en œuvre pour d’autres infrastructures routières telles qu’un ensemble de portiques de désinfection de véhicule, de boxes de rangement de véhicules, de boxes de rangement de matériel transporté par un robot autoporteur, d’un poste frontière, etc.
En outre, on a décrit ci-avant des exemples de réalisation où un référentiel RP et un système de coordonnées cartésiennes était décrit pour mettre en œuvre les étapes du procédé objet de l’invention. L’invention ne se limite pas à un tel référentiel et peut également être mise en œuvre dans d’autres référentiels (tel qu’un référentiel barycentrique ou encore héliocentrique) ou système de coordonnées (coordonnées polaires typiquement).
On a également décrit un système dans lequel c’est l’infrastructure qui communique avec le véhicule et lui affecte notamment une zone de passage obligé. Ces communications et ce traitement peuvent être délocalisés, typiquement dans l’informatique en nuage, cloud, de sorte que le véhicule communique en réalité avec des serveurs distants.
De plus, on a décrit ci-avant des exemples de calculs mathématiques décrits pour mettre en œuvre les étapes du procédé objet de l’invention. L’invention ne se limite pas à de tels calculs et des variantes dans les expressions mathématiques sont possibles.

Claims (10)

1. Procédé de franchissement par un véhicule, dont la conduite est au moins partiellement assistée, d’une infrastructure routière (PG) comprise sur une route (RD), l’infrastructure routière comportant une pluralité de zones de passage obligé (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SL6), comportant les étapes de :
- réception d’une information d’identification d’une zone de passage obligé affectée (SL3) par l’infrastructure routière parmi ladite pluralité de zones de passage obligé ;
- obtention de données de positionnement de la zone de passage obligé affectée ;
- obtention de données de positionnement du véhicule ;
- obtention de données de vitesse instantanée du véhicule ;
- détermination d’une consigne de direction latérale à partir desdites de données de positionnement de la zone de passage obligé affectée, desdites de données de positionnement du véhicule et desdites données de vitesse.
2. Procédé selon la revendication 1, comportant en outre les étapes de :
- Génération d’une information de trafic à partir de données acquises par au moins un capteur du véhicule ;
- transmission de ladite information de trafic à l’infrastructure routière.
3. Procédé selon l’une des revendications précédentes, comportant en outre les étapes de :
- obtention d’une information de présence d’objets dans l’environnement du véhicule ;
- émission du véhicule vers l’infrastructure d’une requête de réaffectation de la zone de passage obligé affectée par une nouvelle zone de passage obligé parmi la pluralité de zones de passage obligé de l’infrastructure routière.
4. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les données de positionnement de la zone de passage obligé affectée, les données de positionnement du véhicule et les données de vitesse sont obtenues par rapport à un référentiel prédéterminé, et dans lequel l’étape de détermination de la consigne de direction latérale comporte les sous-étapes de :
o calcul de données de variation d’un angle entre un axe qui lie le véhicule à la zone de passage obligé affectée et une direction fixe par rapport audit référentiel, à partir des données de positionnement du véhicule, des données de positionnement de la zone de passage obligé affectée et des données de vitesse du véhicule ;
o génération de la consigne de direction latérale à partir des données de positionnement du véhicule, des données de positionnement de la zone de passage obligé et des données de variation.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l’étape de détermination de la consigne de direction latérale comporte en outre la sous-étapes de :
- calcul d’une accélération normale du véhicule à partir au moins des données de variation et d’un coefficient de réactivité; et dans lequel la génération de la consigne de direction latérale est obtenue au moins à partir de l’accélération normale du véhicule, et dans lequel, si l’accélération normale est supérieure ou égale à une valeur prédéterminée, la valeur prédéterminée est utilisée pour la détermination de la consigne de direction latérale, la valeur prédéterminée étant déterminée à partir de l’un au moins des éléments suivants :
- au moins une caractéristique du véhicule ;
- une accélération maximale tolérable pour un occupant du véhicule ;
- une contrainte réglementaire.
6. Procédé d’affectation d’une zone de passage obligé parmi une pluralité de zones de passages obligé comprises dans une infrastructure routière (PG) comportant les étapes de :
- obtention d’une demande d’un véhicule (508), dont la conduite est au moins partiellement assistée et situé en amont de ladite infrastructure routière, d’affectation d’une zone de passage obligé parmi ladite pluralité de zones de passage obligé ;
- affectation d’une zone de passage obligé (SL3) parmi ladite pluralité de zones de passage obligé ;
- transmission au véhicule d’une information d’identification de la zone de passage obligé affectée.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel l’étape d’affectation comporte les sousétapes de :
- détermination d’un état de congestion de chacune des zones de passage obligé ;
- génération de l’information d’identification à partir desdits états de congestion des zones de passage.
8. Programme informatique 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 (2).
9. Dispositif (D) de franchissement par un véhicule, dont la conduite est au moins partiellement assistée, d’une infrastructure routière comprise sur une route, l’infrastructure routière comportant une pluralité de zones de passage obligé, comportant :
- une interface de réception agencée pour effectuer les opérations de :
• réception d’une information d’identification d’une zone de passage obligé affectée par l’infrastructure routière parmi ladite pluralité de zones de passage obligé ;
• obtention de données de positionnement de la zone de passage obligé affectée ;
• obtention de données de positionnement du véhicule ;
• obtention de données de vitesse instantanée du véhicule ;
- au moins une mémoire et au moins un processeur agencé pour effectuer l’opération de détermination d’une consigne de direction latérale à partir desdites de données de 5 positionnement de la zone de passage obligé affectée, desdites de données de positionnement du véhicule et desdites données de vitesse.
10. Véhicule (508), dont la conduite est au moins partiellement assistée, comportant :
- au moins un capteur et/ou au moins un récepteur agencé pour l’obtention :
ίο o de l’information d’identification ;
o des données de positionnement du véhicule ;
o des données de positionnement de la zone de passage obligé affectée ; o des données de vitesse instantanée du véhicule ;
- le dispositif selon la revendication 98.
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