FR3106108A1 - Procédé et dispositif de détermination de trajectoire d’une route - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé et un dispositif de détermination de trajectoire d’une route pour un véhicule (11) circulant sur une voie de circulation (101). A cet effet, un ou plusieurs objets (12, 13), par exemple d’autres véhicules, sont détectés dans l’environnement du véhicule (11) comprenant la voie de circulation (101). Des informations représentatives de localisations successives sont déterminés pour un ou plusieurs des objets (12, 13) détectés, les localisations étant exprimées dans le repère du véhicule en fonction du déplacement du véhicule (11). Ces informations de localisations successives sont alors utilisées pour déterminer la trajectoire de la route. Figure pour l’abrégé : Figure 1
Description
L’invention concerne les procédés et dispositifs de détermination de la trajectoire d’une route sur laquelle circule un véhicule, notamment automobile. L’invention concerne également un procédé et un dispositif d’assistance d’un véhicule circulant sur une route.
Arrière-plan technologique
Avec le développement du réseau routier et l’augmentation du nombre de voies de circulation, la sécurité routière devient un sujet de préoccupation important. En effet, avec le nombre de véhicules qui augmente sur le réseau routier, les risque de collisions augmentent, notamment sur les routes à plusieurs voies de circulation.
Pour améliorer la sécurité routière, certains véhicules sont équipés de fonctions ou système(s) ou d’aide à la conduite, dit ADAS (de l’anglais «Advanced Driver-Assistance System» ou en français «Système d’aide à la conduite avancé»). Pour assurer le bon fonctionnement de ces systèmes d’aide à la conduite, une bonne connaissance de l’environnement autour du véhicule est nécessaire, notamment de la trajectoire de la voie de circulation sur laquelle circule le véhicule.
Un objet de la présente invention est d’améliorer la connaissance de l’environnement d’un véhicule.
Un autre objet de la présente invention est de proposer une alternative aux méthodes existantes pour déterminer la trajectoire de la route sur laquelle circule un véhicule.
Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de détermination de trajectoire d’une route d’un véhicule, le véhicule circulant sur une voie de circulation de la route, le procédé comprenant les étapes suivantes:
- détection d’un ensemble d’objets comprenant au moins un objet dans un environnement du véhicule comprenant la voie de circulation;
- détermination d’informations représentatives de positions successives d’au moins une partie de l’ensemble d’objets en fonction d’un déplacement du véhicule;
- détermination d’informations représentative de la trajectoire de la route à partir des informations représentatives de localisations successives.
Selon une variante, le au moins un objet de l’ensemble correspond à un véhicule terrestre circulant sur la route.
Selon une autre variante, les informations représentatives de localisations successives de la au moins une partie de l’ensemble d’objets sont déterminées pour une pluralité d’instants temporels consécutifs.
Selon une autre variante, l’ensemble d’objets est détecté à partir d’un système de détection d’objet comprenant un ou plusieurs des capteurs suivants:
- radar à ondes millimétriques; et/ou
- lidar; et/ou
- caméra.
Selon encore une variante, le procédé comprend en outre une étape de sélection de la au moins une partie des objets de l’ensemble d’objets, un objet étant sélectionné lorsque l’objet remplit les critères suivants:
- probabilité de présence de l’objet supérieure à un seuil;
- objet appartenant à une classe d’objet parmi les classes d’objets suivantes: objet mobile, véhicule à quatre roues ou plus, véhicule correspondant à un camion et/ou véhicule correspondant à un véhicule automobile;
- probabilité d’appartenance de l’objet à une des classes supérieure à un seuil;
- sens de déplacement de l’objet correspondant au sens de déplacement du véhicule ou au sens opposé au sens de déplacement du véhicule; et
- clignotant de l’objet éteint.
Selon une variante additionnelle, les informations représentatives de la trajectoire de la route sont déterminées par régression polynomiale d’au moins du deuxième ordre des informations représentatives de localisations successives de la au moins une partie de l’ensemble d’objets.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un dispositif de détermination de trajectoire d’une route d’un véhicule, le dispositif comprenant une mémoire associée à un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne un système comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de l’invention, un système d’odométrie et au moins un système de détection d’objet.
Selon un quatrième aspect, l’invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de l’invention ou un système tel que décrit ci-dessus selon le troisième aspect de l’invention.
Selon un cinquième aspect, l’invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
Selon un sixième aspect, l’invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description des modes de réalisation non limitatifs de l’invention ci-après, en référence aux figures 1 à 5 annexées, sur lesquelles:
Un procédé et un dispositif de détermination d’une trajectoire de route d’un véhicule vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 5. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de l’invention, un procédé de détermination de trajectoire d’une route pour un véhicule circulant sur une voie de circulation de cette route comprend la détection d’un ensemble d’objets comprenant un ou plusieurs objets, cet ensemble d’objets étant compris dans l’environnement du véhicule comprenant la voie de circulation sur laquelle circule le véhicule. L’ensemble d’objets comprend par exemple un ou plusieurs autres véhicules circulant sur la même route, par exemple sur d’autres voies de circulation et/ou sur la même voie de circulation. Des informations représentatives de localisations successives sont déterminés pour un ou plusieurs objets de l’ensemble d’objets détectés, les localisations étant exprimées dans le repère du véhicule en fonction du déplacement du véhicule. Ces informations de localisations successives sont alors utilisées pour déterminer la trajectoire de la route.
La détermination de la trajectoire d’une route à partir d’objets détectés par un véhicule circulant sur cette route permet d’obtenir des informations sur la trajectoire par d’autres moyens que des moyens habituels tels que les systèmes de navigation et/ou les systèmes de détection de marquage au sol. Une telle détermination permet d’enrichir les données sur l’environnement du véhicule, ce qui peut s’avérer particulièrement utile lorsque les autres méthodes ne fournissent aucune information sur la trajectoire ou seulement une information complète: par exemple, lorsque la liaison de communication entre le véhicule et le système fournissant les données de navigation est interrompue ou dégradée et/ou lorsque le nombre de véhicules autour du véhicule ayant besoin des informations de trajectoire masquent les marquages au sol.
La figure 1 illustre un environnement routier 1 comprenant par exemple une route à plusieurs voies de circulation 100, 101, 102, c’est-à-dire avec plusieurs voies de circulation selon un sens de circulation donné. L’environnement routier 1 correspond par exemple à une portion de voie rapide, par exemple une portion à 3 voies de circulation dans chaque sens de circulation (2 voies dans un sens et 2 voies dans l’autre sens).
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cet exemple particulier et s’étend à tous les environnements routiers, c’est-à-dire à tous les types de routes quel que soit le nombre de voies de circulation.
Un premier véhicule 11 circule sur une première voie de circulation 101, un deuxième véhicule 12 circule sur une deuxième voie de circulation 102 et un troisième véhicule 13 circule sur une troisième voie de circulation 103. La première voie de circulation 101 correspond par exemple à la voie centrale de circulation avec à droite la deuxième voie de circulation 102 et à gauche la troisième voie de circulation 103. Le premier véhicule 11 est par exemple en train de doubler le deuxième véhicule 12 par la gauche. Le troisième véhicule 13 est par exemple en train de doubler le premier véhicule 11 par la gauche, c’est-à-dire sur la voie de circulation 103 située à gauche de la voie de circulation 101 sur laquelle circule le premier véhicule 11. La droite et la gauche sont définies par rapport au sens de circulation du premier véhicule 11.
Le premier véhicule 11 et le troisième véhicule 13 correspondent par exemple chacun à une automobile et le deuxième véhicule 12 à un camion. Bien entendu, l’invention s’applique à tout type de véhicule terrestre, par exemple un car, un bus, un camion, un véhicule utilitaire ou une motocyclette, aux véhicules à moteur thermique, électrique ou hybride.
Le premier véhicule 11 correspond par exemple à un véhicule embarquant un ou plusieurs systèmes d’aide à la conduite, dits systèmes ADAS (de l’anglais «Advanced Driver-Assistance System» ou en français «Système d’aide à la conduite avancé»), tels que par exemple un système de régulation adaptative de vitesse, dit ACC (de l’anglais «Adaptice Cruise Control») ayant pour fonction première la régulation automatiquement, de façon adaptative, de la vitesse des véhicules qui en sont équipés en fonction de leur environnement et/ou un système d’aide au maintien dans la file de circulation, dit LKA (de l’anglais «Lane-Keeping-Assist») ayant pour fonction d’assister le conducteur pour maintenir le véhicule dans sa voie de circulation.
Le premier véhicule correspond par exemple à un véhicule avec un niveau d’autonomie déterminé, par exemple un niveau d’autonomie supérieur au niveau 2 ou au niveau 3. Le niveau d’autonomie du premier véhicule 11 correspond par exemple à un des 5 niveaux de la classification selon l’agence fédérale américaine chargée de la sécurité routière ou à un des 6 niveaux de la classification de l’organisation internationale des constructeurs automobiles.
Le premier véhicule 11 est avantageusement équipé d’un ou plusieurs systèmes de détection d’objet pour alimenter en données le ou les systèmes ADAS embarqués. Un système de détection d’objet comprend par exemple des radars à ondes millimétriques arrangés sur le premier véhicule 11, par exemple à l’avant, à l’arrière, sur chaque coin avant/arrière du premier véhicule 11. Chaque radar est adapté pour émettre des ondes électromagnétiques et pour recevoir les échos de ces ondes renvoyées par un ou plusieurs objets, dans le but de détecter des obstacles et leurs distances vis-à-vis du premier véhicule 11 par exemple. Selon un autre exemple, un système de détection d’objet comprend un ou plusieurs LIDAR(s) (de l’anglais «Light Detection And Ranging», ou «Détection et estimation de la distance par la lumière» en français) et/ou une ou plusieurs caméras (associées ou non à un capteur de profondeur) pour détecter les objets dans l’environnement du premier véhicule 11, leur distance par rapport au premier véhicule 11 et éventuellement leur forme ou une partie de leur forme (par modélisation tridimensionnelle par exemple). Selon un exemple de réalisation particulier, le premier véhicule 11 embarque plusieurs types de capteurs pour détecter les objets de son environnement, par exemple des radars, un ou plusieurs lidars et/ou une ou plusieurs caméras vidéo.
Le premier véhicule 11 embarque de manière avantageuse un système d’odométrie comprenant un ou plusieurs odomètres. Un tel système permet avantageusement de déterminer la distance parcourue par le premier véhicule 11 entre deux instants temporels successifs ainsi que l’angle de rotation du véhicule autour de l’axe longitudinal du premier véhicule. L’angle de rotation est par exemple obtenu à partir de la distance parcourue par la roue droite et de la distance parcourue par la roue gauche du premier véhicule 11 (par exemple du train avant du premier véhicule 11), connaissant la distance entre les points d’appui des roues droite et gauche. L’angle de rotation θ est obtenu par l’équation suivante:
θ = (Dd – Dg) / L,
où Dd est la distance parcourue par la roue droite, Dg est la distance parcourue par la roue gauche et L la distance entre les points d’appuis de la roue droite et de la roue gauche.
Dans une première opération, le premier véhicule 11 détecte un ensemble d’objets dans son environnement, notamment un ou plusieurs objets localisés sur la route. Le premier véhicule 11 détecte par exemple le deuxième véhicule 12 circulant sur la deuxième voie de circulation 102 et/ou le troisième véhicule 13 circulant sur la troisième voie de circulation 103. Selon une variante de réalisation, le premier véhicule 11 détecte en outre un ou plusieurs objets fixes tels que des glissières de sécurité arrangées sur les bords de la route.
La détection comprend par exemple la réception, par exemple par un calculateur embarqué dans le premier véhicule 11, d’informations représentatives de la détection d’un ensemble d’objets comprenant le deuxième véhicule 12 et le troisième véhicule 13, ces informations étant reçus d’un ou plusieurs capteurs de détection (radars, lidar et/ou caméra) ou d’un ou plusieurs calculateurs du système embarqué du premier véhicule 11 associés à ce ou ces capteurs. Les informations représentatives de la détection d’un objet, par exemple le deuxième véhicule 12, correspondent par exemple à un ensemble de points (par exemple un nuage de points) associés à chaque objet détecté par des capteurs tels que des radars et/ou lidar(s) et/ou correspondant à un ensemble de pixels d’une ou plusieurs images acquises par une ou plusieurs caméras. Une information de distance est par exemple associée à chaque point ou pixel, cette information de distance correspondant à la distance entre un point d’un objet détecté et le premier véhicule 11 (par exemple la distance entre un capteur du premier véhicule 11 et chaque point détecté de l’objet).
Selon une variante, chaque objet est modélisé à partir des informations représentatives de la détection, un unique point étant alors associé à chaque objet détecté pour le représenter. Ce point correspond par exemple au barycentre de l’ensemble de points détectés pour chaque objet, ou au point situé au milieu d’un segment de droite délimité par deux points correspondant par exemple aux deux coins arrière de l’objet détecté (par exemple correspondant aux deux points formant les extrémités d’un pare-chocs arrière dans le cas où l’objet correspond à un véhicule).
La détection des objets de l’environnement du premier véhicule 11 est par exemple mise en œuvre à intervalle réguliers, par exemple toutes les 20, 50, 100 ou 1000 ms. Les informations de détection ou le point représentant un objet détecté est stocké en mémoire du calculateur mettant en œuvre l’invention, pour un nombre de détections déterminés, par exemple pour 15, 20 ou 25 détections successives temporellement. Selon cet exemple, un ensemble d’informations de détection est mis en mémoire pour chaque objet détecté. Les informations de détection correspondent par exemple à la distance entre le point représentant chaque objet et le premier véhicule 11, ou aux coordonnées du point représentant chaque objet exprimé dans le repère du premier véhicule.
Dans une deuxième opération, des informations représentatives de positions successives de chaque objet de tout ou partie des objets détectés à la première opération sont obtenues à partir des informations de détection obtenues à la première opération, par exemple à partir du point représentant chaque objet détecté.
Par exemple, seuls les objets détectés remplissant les critères suivants sont utilisés pour déterminer la trajectoire de la route, c’est-à-dire le ou les objets:
- détectés avec une probabilité de présence supérieure à un seuil, par exemple supérieure à 70 ou 80 %: un indice de confiance est par exemple associé à la détection de chaque objet, cet indice ou cette probabilité de présence étant par exemple obtenu en comparant les différents points détectés pour un même objet en analysant par exemple la cohérence spatiale et/ou temporelle des points détectés pour déterminer l’indice de confiance de la détection ou la probabilité de la présence réelle de l’objet détecté;
- appartenant à une classe d’objet parmi les classes d’objets suivantes: objet mobile, véhicule à quatre roues ou plus, véhicule correspondant à un camion et/ou véhicule correspondant à un véhicule automobile: une méthode de classification est par exemple appliquée à chaque objet détecté pour déterminer la classe d’objet auquel il est associé, la méthode appliquée correspondant par exemple à une méthode d’apprentissage par machine (de l’anglais «machine learning») mettant en œuvre une intelligence artificielle avec un réseau de neurones par exemple, la méthode étant appliquée par exemple à chaque nuage de points détectés par des capteurs tels que des radars ou lidars et/ou à chaque image d’objet acquise via une caméra vidéo;
- détectés avec une probabilité d’appartenance de l’objet à une des classes supérieure à un seuil, par exemple supérieure à 70 ou 80 %, la probabilité d’appartenance étant obtenue via la méthode de classification utilisée pour classifier les objets, cette probabilité d’appartenance correspondant également à un indice de confiance associé au résultat de chaque classification;
- ayant un sens de déplacement correspondant au sens de déplacement du premier véhicule 11 ou au sens opposé au sens de déplacement du premier véhicule 11 (par exemple le deuxième véhicule 12 et le troisième véhicule 13 ont un sens de déplacement identique à celui du premier véhicule 11), le sens de déplacement de chacun des objets étant par exemple obtenu en analysant les positions successives de chacun des objets; et
- ayant ses clignotants éteint, ceci pour écarter tout véhicule changeant de voie de circulation qui aurait une trajectoire ne correspondant pas à celle de la route.
La deuxième opération est décrite plus en détail en regard de la figure 2.
La figure 2 illustre la détermination de la position du deuxième véhicule 12 et du troisième véhicule 13 dans le repère associé au premier véhicule 11 à deux instants temporels successifs ‘t’ et ‘t + Δt’, en prenant en compte le déplacement du premier véhicule 11. A l’instant ‘t’, la position du premier véhicule 11 est représentée par un point 201, celle du deuxième véhicule 12 par un astérisque 202 et celle du troisième véhicule par le signe plus 203. A l’instant ‘t + Δt’, la position du premier véhicule 11 est représentée par un point 204, celle du deuxième véhicule 12 par un astérisque 205 et celle du troisième véhicule par le signe plus 206. A chaque position 201, 204 du premier véhicule 11 est associé un repère à deux dimensions X et Y dans le plan de la route correspondant au repère du premier véhicule 11, X étant un vecteur associé à la dimension longitudinale et Y un vecteur associé à la dimension latérale.
La position du premier véhicule 11 est définie par les coordonnées (X1, Y1) dans le repère du premier véhicule 11, celle du deuxième véhicule 12 par les coordonnées (X2, Y2) et celle du troisième véhicule 13 par les coordonnées (X3, Y3). Ces positions sont avantageusement enregistrées en mémoire du calculateur mettant en œuvre l’invention dans des tables adaptées, par exemple 20 valeurs de coordonnées sont mises à jour au fur et à mesure du déplacement du premier véhicule 11, pour chaque instant temporel de détermination de la position des objets 12 et 13 et du premier véhicule 11.
Les coordonnées (X1, Y1) du premier véhicule 11 sont enregistrées à intervalles réguliers, par exemple toutes les 50, 100, 1000, 2000 ms (ou à chaque fois que le premier véhicule a parcouru une distance déterminée, par exemple tous les 10, 20 ou 50 m). Les coordonnées (X2, Y2) et (X3, Y3) de respectivement le deuxième véhicule 12 et le troisième véhicule 13 sont également enregistrées aux mêmes instants temporels que celles du premier véhicule 11.
Le trait en pointillés 21 représente la trajectoire du premier véhicule 11 dans sa voie de circulation, c’est-à-dire dans la première voie de circulation 101. La détermination de la trajectoire est expliquée plus en détail en regard de la figure 3.
Pour tenir compte du déplacement du premier véhicule 11 dans la détermination des positions successives prises par le premier véhicule 11, le deuxième véhicule 12 et le troisième véhicule 13, la matrice de transformation euclidienne (matrice de rotation et matrice de translation) associée au déplacement du premier véhicule 11 est déterminée à chaque instant temporel ‘t’ et ‘t + Δt’ en fonction des données reçues du système d’odométrie équipant le premier véhicule 11.
La matrice de transformation euclidienne est de la forme suivante:
Avec θ l’angle de rotation et tx, tyles déplacements selon les directions X et Y.
Les positions du premier véhicule 11 sont mises à jour à partir de chaque matrice de transformation euclidienne calculée pour chaque instant temporel auquel est déterminée la position du premier véhicule, la position mise à jour étant stockée en mémoire avec l’instant temporel de détermination associé.
De la même manière, les positions successives 202, 205 du deuxième véhicule 12 sont mises à jour à partir de chaque matrice de transformation euclidienne calculée à l’instant ‘t’ et à l’instant ‘t + Δt’. Ces positions mises à jour correspondent aux coordonnées (X2, Y2) du deuxième véhicule 12 obtenues à partir des données de position du deuxième véhicule obtenues du ou des capteurs de détection d’objet embarqués dans le premier véhicule 11 (et obtenues à la première opération) et corrigées via la matrice de transformation euclidienne pour tenir compte du déplacement du premier véhicule 11. Les positions successives sont stockées en mémoire avec l’instant temporel de détermination associé.
De la même manière, les positions successives 203, 206 du troisième véhicule 13 sont mises à jour à partir de chaque matrice de transformation euclidienne calculée à l’instant ‘t’ et à l’instant ‘t + Δt’. Ces positions mises à jour correspondent aux coordonnées (X3, Y3) du troisième véhicule 13 obtenues à partir des données de position du troisième véhicule 13 obtenues du ou des capteurs de détection d’objet embarqués dans le premier véhicule 11 (et obtenues à la première opération) et corrigées via la matrice de transformation euclidienne pour tenir compte du déplacement du premier véhicule 11. Les positions successives sont stockées en mémoire avec l’instant temporel de détermination associé.
Les premières et deuxièmes opérations sont des opérations itératives. Par exemple, à chaque instant temporel ‘t’, la position du deuxième véhicule 12 et la position du troisième véhicule 13 par rapport au premier véhicule 11 sont déterminées à partir des données de détection du deuxième et du troisième véhicule par le premier véhicule. Ces positions sont corrigées à partir de la matrice de transformation euclidienne calculée à l’instant ‘t’ pour tenir compte du déplacement du premier véhicule. Les positions corrigées du deuxième véhicule 12 (coordonnées ‘X2, Y2) et du deuxième véhicule 13 (coordonnées (X3, Y3) sont alors stockées en mémoire du calculateur embarqué dans le premier véhicule 11 mettant en œuvre l’invention.
Dans une troisième opération, la trajectoire suivie par chaque objet est déterminée à partir des positions successives déterminées pour chacun des objets dans la deuxième opération.
Ainsi, la trajectoire 32 suivie par le deuxième véhicule 12 est déterminée à partir d’un ensemble 302 de coordonnées (X2, Y2) stockées en mémoire du calculateur du premier véhicule 11 mettant en œuvre les première, deuxième et troisième opération, chaque ensemble de coordonnées (X2, Y2) correspondant à une position 202 prise par le deuxième véhicule 12 dans un intervalle de temps déterminé ou dans un intervalle d’espace déterminé. L’intervalle de temps est par exemple déterminé à l’avance. L’intervalle d’espace correspond par exemple au rayon de détection des capteurs de détection d’objet embarqués dans le premier véhicule 11, c’est-à-dire que les positions successives du deuxième véhicule 12 sont déterminées à intervalles régulier tant que le deuxième véhicule 12 est détecté par le ou les capteurs du premier véhicule 11.
La trajectoire 32 est par exemple déterminée par régression polynomiale du deuxième ou du troisième degré de l’ensemble 302 de positions successives stockées en mémoire. La trajectoire 32 correspond à une courbe représentant le chemin parcouru par le deuxième véhicule 12 dans sa voie de circulation 102.
De la même manière, la trajectoire 33 suivie par le troisième véhicule 13 est déterminée à partir d’un ensemble 303 de coordonnées (X3, Y3) stockées en mémoire du calculateur du premier véhicule 11, chaque ensemble de coordonnées (X3, Y3) correspondant à une position 203 prise par le troisième véhicule 13 dans un intervalle de temps déterminé ou dans un intervalle d’espace déterminé.
La trajectoire 33 est également déterminée par régression polynomiale du deuxième ou du troisième degré de l’ensemble 303 de positions successives stockées en mémoire. La trajectoire 33 correspond à une courbe représentant le chemin parcouru par le troisième véhicule 13 dans sa voie de circulation 103.
La trajectoire 21 suivie par le premier véhicule 11 est par exemple déterminée à partir des positions successives prises par le premier véhicule 11 et à partir de positions successives prises par un véhicule circulant devant le premier véhicule 11 dans la même voie de circulation 101 que le premier véhicule 11. Par exemple, un nombre déterminé de positions prises par le premier véhicule 11 est pris en compte dans le calcul de la trajectoire 21, par exemple les 3, 5 ou 10 dernières positions. La trajectoire 21 est également déterminée par régression polynomiale du deuxième ou du troisième degré de l’ensemble de positions successives stockées en mémoire et prises par le véhicule circulant devant le premier véhicule et du nombre déterminé de positions prises par le premier véhicule 11. La trajectoire 21 correspond à une courbe représentant le chemin que va parcourir le premier véhicule 11 s’il reste dans la première voie de circulation 101.
La détermination de la voie de circulation dans laquelle se trouve chaque véhicule (par exemple le deuxième véhicule 12, le troisième véhicule 13 et le véhicule circulant devant le premier véhicule) est obtenue en calculant la distance latérale entre chaque couple de positions déterminées à un même instant t, un couple de positions comprenant la position du premier véhicule 11 à un instant ‘t’ et la position d’un autre véhicule (par exemple le deuxième véhicule 12, le troisième véhicule 13 ou le véhicule circulant devant le premier véhicule 11).
Par exemple, en prenant l’exemple du deuxième véhicule 12, la distance latérale à l’instant t correspond à la valeur absolue de Y2 moins Y1. Lorsqu’une telle distance est globalement constante et que le deuxième véhicule est détecté à droite du premier véhicule 11, alors cela signifie que le deuxième véhicule circule sur la voie de circulation située à droite de celle du premier véhicule. Lorsque cette distance est nulle ou proche de zéro, cela signifie que le véhicule détecté circule sur la même voie de circulation que le premier véhicule 11. Le calcul d’une telle distance est par exemple réalisé en prenant en compte le rayon de courbure de la trajectoire suivie par le premier véhicule 11 (déterminé à partir des positions successives prises par le premier véhicule), un tel rayon de courbure permettant de passer d’un système de coordonnées cartésien dans lequel sont déterminée les différentes positions des différents véhicule (deuxième opération du processus) dans un repère corrigé en courbure. Dans un tel repère, les différentes positions des véhicules 11 à 13 sont exprimées comme si les véhicules 11 à 13 se déplaçaient sur une ligne droite.
Selon une variante de réalisation, par exemple lorsqu’aucun véhicule n’est détecté devant le premier véhicule, la trajectoire 21 de la voie de circulation 101 sur laquelle circule le premier véhicule est déterminée à partir des trajectoires 32 et 33 suivies par le deuxième véhicule 12 et le troisième véhicule 13, par exemple en faisant la moyenne des trajectoires 32 et 33. En effet, les véhicules 11 à 13 circulant sur la même route, la trajectoire de chacune des voies de circulation 101 à 103 est parallèle ou sensiblement parallèle. Si une seule trajectoire est disponible, par exemple la trajectoire 32, la trajectoire 21 est déterminée en appliquant la distance latérale moyenne calculée entre les différentes positions prises par le deuxième véhicule 12 et le premier véhicule 11, la trajectoire 21 correspondant à la trajectoire parallèle à la trajectoire 32 décalée vers la gauche de la distance latérale moyenne calculée.
Chacune des trajectoires 21, 32 et 33 est représentative de la trajectoire de la route sur laquelle circule le premier véhicule 11.
Un tel processus permet de déterminer la trajectoire d’une route ou d’une voie de circulation à partir uniquement des positions prises par d’autres véhicules circulant sur la même route (par exemple sur différentes voies de circulation de cette route ou sur la même voie de circulation que le véhicule mettant en œuvre l’invention, c’est-à-dire le premier véhicule 11) et détectées par un système de détection d’objet embarqué sur le véhicule mettant en œuvre l’invention.
Cela s’avère particulièrement utile lorsque les systèmes connus permettant d’avoir des informations sur la trajectoire ne sont pas opérationnels.
Le dispositif 4 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites en regard des figures 1 à 3 et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la figure 5. Des exemples d’un tel dispositif 4 comprennent, sans y être limités, un équipement électronique embarqué tel qu’un ordinateur de bord d’un véhicule, un calculateur électronique tel qu’une UCE («Unité de Commande Electronique»), un téléphone intelligent (de l’anglais «smartphone»), une tablette, un ordinateur portable. Les éléments du dispositif 4, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 4 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels. Selon différents modes de réalisation particuliers, le dispositif 4 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires, par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.
Le dispositif 4 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 40 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif 4. Le processeur 40 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 4 comprend en outre au moins une mémoire 41 correspondant par exemple une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la mémoire 41.
Les positions successives déterminées pour les différents objets sont avantageusement enregistrées dans la mémoire 41.
Selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 4 comprend un bloc 42 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le «cloud», des capteurs embarqués, des dispositifs tels que radar ou caméra. Les éléments d’interface du bloc 42 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes:
- interface radiofréquence RF, par exemple de type Bluetooth® ou Wi-Fi®, LTE (de l’anglais «Long-Term Evolution» ou en français «Evolution à long terme»), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé);
- interface USB (de l’anglais «Universal Serial Bus» ou «Bus Universel en Série» en français);
- interface HDMI (de l’anglais «High Definition Multimedia Interface», ou «Interface Multimedia Haute Definition» en français);
- interface LIN (de l’anglais «Local Interconnect Network», ou en français «Réseau interconnecté local»).
Selon un autre mode de réalisation particulier, le dispositif 4 comprend une interface de communication 43 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres calculateurs du système embarqué, par exemple un calculateur contrôlant le système d’odométrie du premier véhicule 11) via un canal de communication 430. L’interface de communication 43 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 430. L’interface de communication 43 correspond par exemple à un réseau filaire de type CAN (de l’anglais «Controller Area Network» ou en français «Réseau de contrôleurs»), CAN FD (de l’anglais «Controller Area Network Flexible Data-Rate» ou en français «Réseau de contrôleurs à débit de données flexible»), FlexRay ou Ethernet.
Selon un mode de réalisation particulier supplémentaire, le dispositif 4 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage, un ou des haut-parleurs et/ou d’autres périphériques via respectivement des interfaces de sortie non représentées.
Dans une première étape 51, un ensemble d’objets comprenant au moins un objet, par exemple un véhicule terrestre, est détecté dans un environnement du véhicule 11 comprenant la voie de circulation sur laquelle circule le véhicule 11. Le ou les objets sont avantageusement détectés par un système de détection comprenant un ou plusieurs radars, un ou plusieurs lidars et/ou une ou plusieurs caméras. Une telle détection permet d’obtenir la position de chacun des objets détectés relativement au véhicule 11.
Dans une deuxième étape 52, des informations représentatives des positions successives prises par chaque objet d’au moins une partie des objets détectés sont déterminées à partir des positions obtenues à la première étape 51 en prenant en compte le déplacement ou le mouvement du véhicule 11 au cours du temps, c’est-à-dire à chaque instant auquel la position d’un objet relativement au véhicule 11 a été déterminée.
Dans une troisième étape 53, des informations représentatives de la trajectoire de la route sont déterminées à partir des informations représentatives de localisations successives (de chacun des objets) obtenues à la deuxième étape 52.
Les étapes 51 à 53 sont avantageusement réitérées au fur et à mesure du déplacement du véhicule 11 et/ou lorsqu’un nouvel objet est détecté dans l’environnement du véhicule 11.
Bien entendu, l’invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un procédé de contrôle d’un véhicule (le premier véhicule 11 par exemple) en fonction des informations de trajectoire déterminées, et au dispositif configuré pour la mise en œuvre du procédé.
L’invention concerne également un système comprenant le dispositif 4 de la figure 4 relié à un système d’odométrie (ou au calculateur contrôlant un tel système) et un ou plusieurs systèmes de détection d’objet (ou à le ou les calculateurs contrôlant de tel(s) système(s)). Un tel système correspond par exemple au système embarqué du véhicule 11 ou à une partie du système embarqué.
L’invention concerne également un véhicule, par exemple automobile ou plus généralement un véhicule à moteur terrestre, comprenant le dispositif 4 de la figure 4 ou le système décrit ci-dessus.
Claims (10)
- Procédé de détermination de trajectoire d’une route d’un véhicule (11), ledit véhicule (11) circulant sur une voie de circulation (101) de ladite route, ledit procédé comprenant les étapes suivantes:
- détection (51) d’un ensemble d’objets (12, 13) comprenant au moins un objet dans un environnement dudit véhicule (11) comprenant ladite voie de circulation (101) ;
- détermination (52) d’informations représentatives de positions successives (302, 303) d’au moins une partie dudit ensemble d’objets en fonction d’un déplacement dudit véhicule (11);
- détermination (53) d’informations représentative de la trajectoire (21, 32, 33) de ladite route à partir desdites informations représentatives de localisations successives (302, 303). - Procédé selon la revendication 1, pour lequel ledit au moins un objet (12, 13) dudit ensemble correspond à un véhicule terrestre circulant sur ladite route.
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, pour lequel lesdites informations représentatives de localisations successives (302, 303) de ladite au moins une partie dudit ensemble d’objets sont déterminées pour une pluralité d’instants temporels consécutifs.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, pour lequel ledit ensemble d’objets est détecté à partir d’un système de détection d’objet comprenant un ou plusieurs des capteurs suivants:
- radar à ondes millimétriques;
- lidar; et/ou
- caméra. - Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, comprenant en outre une étape de sélection de ladite au moins une partie des objets dudit ensemble d’objets, un objet étant sélectionné lorsque ledit objet remplit les critères suivants:
- probabilité de présence de l’objet supérieur à un seuil;
- objet appartenant à une classe d’objet parmi les classes d’objets suivantes: objet mobile, véhicule à quatre roues ou plus, véhicule correspondant à un camion et/ou véhicule correspondant à un véhicule automobile;
- probabilité d’appartenance de l’objet à une desdites classes supérieure à un seuil;
- sens de déplacement de l’objet correspondant au sens de déplacement dudit véhicule ou au sens opposé au sens de déplacement dudit véhicule; et
- clignotant dudit objet éteint. - Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, pour lequel lesdites informations représentatives de la trajectoire (21, 32, 33) de ladite route sont déterminées par régression polynomiale d’au moins du deuxième ordre des informations représentatives de localisations successives (302, 303) de ladite au moins une partie dudit ensemble d’objets.
- Dispositif (4) comprenant une mémoire (41) associée à au moins un processeur (40) configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.
- Système comprenant le dispositif (4) selon la revendication 7, un système d’odométrie et au moins un système de détection d’objet.
- Véhicule comprenant le dispositif (4) selon la revendication 7 ou le système selon la revendication 8.
- Produit programme d’ordinateur comportant des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une des revendications 1 à 6, lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2000336A FR3106108A1 (fr) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | Procédé et dispositif de détermination de trajectoire d’une route |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2000336A FR3106108A1 (fr) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | Procédé et dispositif de détermination de trajectoire d’une route |
| FR2000336 | 2020-01-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3106108A1 true FR3106108A1 (fr) | 2021-07-16 |
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ID=70154650
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| FR2000336A Withdrawn FR3106108A1 (fr) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | Procédé et dispositif de détermination de trajectoire d’une route |
Country Status (1)
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|---|---|
| FR (1) | FR3106108A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3138109A1 (fr) * | 2022-07-21 | 2024-01-26 | Psa Automobiles Sa | Procede d’assemblage des ouvrants des vehicules automobiles |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180257647A1 (en) * | 2015-09-10 | 2018-09-13 | Continental Automotive Gmbh | Automated detection of hazardous drifting vehicles by vehicle sensors |
| WO2019122573A1 (fr) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | Orange | Procédé de surveillance d'un environnement d'un premier élément positionné au niveau d'une voie de circulation, et système associé |
-
2020
- 2020-01-14 FR FR2000336A patent/FR3106108A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
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