FR3131889A1 - Procédé de contrôle d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule circulant sur une voie de circulation - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de contrôle d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule circulant sur une voie de circulation d’une route. Le procédé détermine (34) au moins un segment de la route à partir d’au moins un changement de typage d’une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation détecté (33) et/ou à partir d’au moins un changement de qualité de la voie de circulation détecté, et contrôle (35) le système d’aide à la conduite en fonction d’informations de contrôle évaluées le long d’au moins un segment déterminé. Figure pour l’abrégé : Figure 4
Description
La présente invention concerne les procédés et dispositifs de contrôle d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule, par exemple d’un véhicule automobile, circulant sur une voie de circulation.
Certains véhicules contemporains sont équipés de fonctions ou système(s) ou d’aide à la conduite, dit ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système d’aide à la conduite avancé »).
Parmi ces systèmes, le système de changement semi-automatique de voie de circulation, dit système SALC (de l’anglais « Semi-Automatic Lane Change ») a pour fonction première d’assister le conducteur d’un véhicule lorsque le conducteur souhaite changer de voie de circulation. A la détection de l’activation des clignotants d’un côté du véhicule pour indiquer son intention de changer de voie de circulation depuis une voie de circulation courante vers une voie de circulation cible du côté où les clignotants ont été activés par le conducteur, le système SALC est activé pour opérer un changement de voie de circulation lorsque plusieurs contrôles ont été vérifiés. Parmi ces contrôles, le système SALC vérifie que des informations de contrôle vérifient des conditions. Par exemple, le système SALC vérifie les conditions suivantes :
- la qualité de la voie de circulation courante (sur laquelle circule le véhicule) est suffisante, c’est-à-dire que deux lignes de marquage au sol délimitent latéralement la voie de circulation courante et que chacune de ces deux lignes, dites lignes de délimitation latérale, a une probabilité d’existence supérieure à une valeur seuil ; et
- la ligne de délimitation latérale qui sépare la voie de circulation courante de la voie de circulation cible est de type « ligne discontinue ».
Par exemple, une probabilité d’existence d’une ligne de délimitation latérale est obtenue par analyse et traitement d’images obtenues d’une ou des caméras embarquées du véhicule. La probabilité d’existence est, par exemple, élevée lorsque le marquage au sol représenté sur une image est continu sur un segment de route et suffisamment distinguable pour ne pas être confondu avec un autre élément de l’environnement du véhicule. A l’opposé, lorsque le marquage au sol qui représente une ligne de délimitation latérale est, par exemple, d’épaisseur variable, la probabilité d’existence de la ligne de délimitation latérale est faible. Elle peut être nulle si la ligne de délimitation latérale est interrompue brutalement.
Parmi les systèmes d’aide à la conduite, le système de positionnement d’un véhicule dans une voie de circulation, dit système LPA (de l’anglais « Lane Positioning Assist ») a pour fonction première d’assister le conducteur pour maintenir le véhicule dans une voie de circulation. Le système LPA est activé lorsque plusieurs contrôles ont été vérifiés. Parmi ces contrôles, le système LPA vérifie que des informations de contrôle vérifient des conditions. Par exemple, le système LPA vérifie les conditions suivantes :
- la qualité de la voie de circulation courante est suffisante, c’est-à-dire que deux lignes de marquage au sol délimitent latéralement la voie de circulation courante et que chacune de ces deux lignes de délimitation latérale a une probabilité d’existence supérieure à une valeur seuil ; et
- la largeur de la voie de circulation courante est suffisante (supérieure à un seuil).
- la largeur de la voie de circulation courante est suffisante (supérieure à un seuil).
Ces informations de contrôle sont évaluées le long d’un voire plusieurs segments de route consécutifs qui représentent des portions successives de la route situées devant le véhicule. Comme ce ou ces segments de route sont défini(s) uniquement à partir de la vitesse longitudinale du véhicule, plus grande sera la vitesse longitudinale du véhicule et plus grande sera la longueur de ce ou ces segments de route.
Le nombre de segments dépend de la portée des capteurs embarqués du véhicule et de l’état de la route. Pour le système SALC, le nombre de segments est fonction d’un instant de franchissement de la ligne de délimitation latérale qui sépare la voie de circulation courante et la voie de circulation cible. Cet instant de franchissement est déterminé en fonction de la position de franchissement de cette ligne de délimitation latérale classiquement évaluée par une planificateur de trajectoire.
Typiquement, le système SALC prend des décisions à partir des informations de contrôle évaluées sur 2 ou 3 segments de route consécutifs situés devant le véhicule tandis que le système LPA prend des décisions à partir des informations de contrôle évaluées sur le seul segment situé juste devant le véhicule.
Définir des segments à partir de la vitesse longitudinale d’un véhicule amène à obtenir des informations de contrôle par segment de route qui ne permettent pas d’obtenir une connaissance suffisamment précise de l’environnement du véhicule. Baser la prise de décision des système SALC sur de telles informations peut amener à la prise de décision des systèmes SALC qui enfreignent le code la route et/ou qui interdisent des changements de voie de circulation alors que le code de la route le permet, ou à des prise de décision des systèmes LPA qui sont incohérentes.
Par exemple, tel qu’illustré sur la , le long du segment de route S1, une ligne de délimitation latérale 100 de la voie de circulation courante est du type « ligne discontinue » et une ligne de délimitation latérale 110 de la voie de circulation courante est du type « ligne continue ». La qualité de la voie de circulation courante est supposée suffisante le long du segment de route S1 (le segment de route S1 est délimité latéralement par deux lignes de marquage au sol et chacune de ces deux lignes a une probabilité d’existence supérieure à la valeur seuil). Le long du segment de route S2, la ligne délimitation latérale 100 est du type « ligne discontinue » et la ligne de délimitation latérale 110 est du type « ligne continue ». La ligne de délimitation latérale 110 disparaît au cours du segment de route S2. La qualité de la voie de circulation courante est insuffisante car le segment de route S2 est bien délimité latéralement par deux lignes de marquage au sol mais la ligne de délimitation latérale 110 a une probabilité d’existence inférieure à la valeur seuil (à la fin du segment de route S2). Le long du segment de route S3, la ligne délimitation latérale 100 est du type « ligne discontinue » et la ligne de délimitation latérale 110 apparaît au cours du segment de route S3. La qualité de la voie de circulation courante est insuffisante car le segment de route S3 n’est pas délimité par deux lignes de marquage au sol ayant chacune une probabilité d’existence supérieure à la valeur seuil.
La qualité de la voie de circulation courante le long du segment de route S2 (et S3) est insuffisante mais aussi imprécise car on ne sait pas précisément à quel moment du segment de route S2 (et S3) la qualité de la voie de circulation devient insuffisante.
Les décisions de maintien du véhicule dans la voie de circulation courante prises par un système LPA peuvent alors s’avérer incohérentes le long du segment de route S2 (et S3).
Contrôler un système SALC sur la base des informations de contrôle évaluées sur les segment de route S2 (ou S3) n’est pas suffisamment précis car des conditions de changement de voie de circulation peuvent être vérifiées le long du segment de route S2 (ou S3) alors que ces conditions ne le sont pas en réalité. Ainsi, selon l’exemple de la , supposons que l’instant de franchissement de la ligne de délimitation latérale 100 appartient au segment de route S3, le système SALC validera le changement de la voie de circulation courante vers la voie de circulation si les conditions de qualité de la voie de circulation et celles de typage de ligne sont vérifiées le long des segments de route S1, S2 et S3. La ligne de délimitation latérale 100 est bien de type « ligne discontinue » le long de ces 3 segments de route. Par contre, la qualité de la voie de circulation n’est pas supérieure à la valeur seuil le long des segments de route S2 et S3. Le système SALC ne validera pas le changements de voie de circulation selon cet exemple alors que rien ne l’interdit en réalité.
L’imprécision des informations de contrôle peut ainsi avoir une influence sur les systèmes ADAS qui agissent sur la dynamique latérale du véhicule tels que les systèmes SALC et LPA.
Le problème qui se pose est de déterminer un procédé qui permette de segmenter la route en segments à partir desquels des informations de contrôle suffisamment précises puissent être évaluées pour que les décisions prises par des systèmes d’aide à la conduite d’un véhicule soient cohérentes avec la réalité.
Un objet de la présente invention est de résoudre au moins l’un des problèmes de l’arrière-plan technologique décrit précédemment.
Un autre objet de la présente invention est d’améliorer le fonctionnement d’un système SALC d’un véhicule.
Un autre objet de la présente invention est d’améliorer le fonctionnement d’un système LPA d’un véhicule.
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de contrôle d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule circulant sur une voie de circulation d’une route. Le procédé comprend les étapes suivantes :
- réception d’une information de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation ;
- réception d’une information de qualité de la voie de circulation ;
- détection d’au moins un changement de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation à partir de l’information de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation, et/ou d’au moins un changement de qualité de la voie de circulation à partir de l’information de qualité de la voie de circulation ;
- détermination d’au moins un segment de la route à partir d’au moins un changement de typage d’une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation et/ou à partir d’au moins un changement de qualité de la voie de circulation ; et
- contrôle du système d’aide à la conduite en fonction d’informations de contrôle évaluées le long d’au moins un segment déterminé.
- réception d’une information de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation ;
- réception d’une information de qualité de la voie de circulation ;
- détection d’au moins un changement de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation à partir de l’information de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation, et/ou d’au moins un changement de qualité de la voie de circulation à partir de l’information de qualité de la voie de circulation ;
- détermination d’au moins un segment de la route à partir d’au moins un changement de typage d’une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation et/ou à partir d’au moins un changement de qualité de la voie de circulation ; et
- contrôle du système d’aide à la conduite en fonction d’informations de contrôle évaluées le long d’au moins un segment déterminé.
Déterminer des segments de route en fonction de changement de la qualité de la voie de circulation sur laquelle circule un véhicule ou de changement du typage d’une ligne de délimitation de cette voie de circulation permet d’exploiter au mieux les informations issues de capteurs embarqués du véhicule pour augmenter la précision des informations de contrôle qui sont évaluées le long des segments de route déterminés et qui sont utilisées pour la prise de décision des systèmes d’aide à la conduite.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le système d’aide à la conduite est un système d’aide au changement de voie de circulation.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le système d’aide au changement de voie de circulation est contrôlé en fonction d’informations de contrôle évaluées le long de plusieurs segments déterminés successivement à partir d’un avant du véhicule.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le système d’aide à la conduite est un système de maintien dans la voie de circulation.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le système de maintien dans la voie de circulation est contrôlé en fonction d’informations de contrôle évaluées le long d’un seul segment délimité entre un avant du véhicule et soit un changement de typage d’une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation, soit d’un changement de qualité de la voie de circulation.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, l’information de qualité de voie de circulation indique que la voie de circulation a une qualité supérieure à une valeur seuil le long d’un segment déterminé si ce segment est délimité par deux lignes de délimitation latérale ayant chacune une probabilité d’existence supérieure à une valeur seuil.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un dispositif de contrôle d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule circulant sur une voie de circulation d’une route, le dispositif comprenant une mémoire associée à un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de la présente invention.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
Selon un cinquième aspect, la présente invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon la présente invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description des exemples de réalisation particuliers et non limitatifs de la présente invention ci-après, en référence aux figures 1 à 4 annexées, sur lesquelles :
Un procédé et un dispositif de contrôle d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule circulant sur une voie de circulation d’une route vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 4. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, le contrôle d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule circulant sur une voie de circulation d’une route comprend la réception d’une information de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation et d’une information de qualité de la voie de circulation.
L’information de typage d’une ligne de délimitation latérale ou l’information de qualité de la voie de circulation est par exemple reçues d’un ou plusieurs capteurs embarqués dans le véhicule, par exemple une ou plusieurs caméras ou encore un ou plusieurs radars ou LIDARs (de l’anglais « Light Detection And Ranging », ou « Détection et estimation de la distance par la lumière » en français). Des données peuvent aussi être reçues d’un ou plusieurs capteurs embarqués dans le véhicule, traitées et analysées pour obtenir l’information de typage d’une ligne de délimitation latérale ou l’information de qualité de la voie de circulation. La reconnaissance et la classification des lignes de délimitation est par exemple obtenue par méthode d’apprentissage automatiques (de l’anglais « machine learning »), par exemple en alimentant un réseau neuronal, par exemple un réseau de neurones de type réseau neuronal convolutif, également appelé réseau de neurones convolutifs ou réseau de neurones à convolution et noté CNN ou ConvNet (de l’anglais « Convolutional Neural Networks »), avec les données d’images obtenues de la ou les caméras embarquées.
Selon cet exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, le contrôle d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule circulant sur une voie de circulation d’une route, comprend aussi la détection d’au moins un changement de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation à partir de l’information de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation, et/ou d’au moins un changement de qualité de la voie de circulation à partir de l’information de qualité de la voie de circulation. Au moins un segment de la route est déterminé à partir d’au moins un changement de typage d’une ligne de délimitation latérale, et/ou à partir d’au moins un changement de qualité de la voie de circulation. Le système d’aide à la conduite est alors contrôlé en fonction d’informations de contrôle évaluées le long d’au moins un segment déterminé.
Il est avantageux de contrôler un système LPA ou SALC à partir d’informations de contrôle évaluées le long de segments déterminés par la présente invention car les décisions prises par ces systèmes sont fiables et cohérentes avec la réalité.
Par exemple, pour déterminer un positionnement latéral du véhicule dans une voie de circulation (système LPA), l’une des conditions est que la probabilité d’existence des deux lignes qui délimitent la voie de circulation soit suffisante (supérieure à une valeur seuil). Comme les segments de route peuvent être déterminés par détection de changement de qualité de la voie de circulation, la qualité de la voie de circulation est constante le long de ces segments de route. Lorsque la qualité de la voie de circulation sera suffisante le long d’un segment de route, c’est-à-dire que deux lignes de marquage au sol délimitent latéralement une voie de circulation le long de ce segment de route et que chacune de ces deux lignes a une probabilité d’existence supérieure à une valeur seuil, les informations de contrôle évaluées sur ces segments de route sont précises et les décisions prises par le système LPA sont cohérentes avec la réalité.
Selon un autre exemple, l’une des conditions vérifiée par le système SALC pour valider un changement de voie de circulation est que la qualité de la voie de circulation soit suffisante le long de plusieurs segments de route. Comme les segments de route sont déterminés par détection de changement de qualité de la voie de circulation ou par détection de changement de type de ligne, le type de ligne de délimitation latérale et la qualité de la voie de circulation sont constants le long de ces segments de route. Lorsque la qualité de la voie de circulation est suffisante et que la ligne de délimitation latérale qui doit être franchie est de type « ligne discontinue » le long du dernier de ces segments de route, les informations de contrôle évaluées, notamment, sur ce dernier segment de route sont précises et les décisions prises par le système LPA sont cohérentes avec la réalité.
La illustre schématiquement un véhicule 10, par exemple un véhicule automobile, circulant sur une portion de route d’un environnement 1, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
Selon d’autres exemples, le véhicule 10 correspond à un car, un bus, un camion, un véhicule utilitaire ou une motocyclette, c’est-à-dire à un véhicule de type véhicule terrestre motorisé.
Le véhicule 10 correspond à un véhicule circulant sous la supervision totale d’un conducteur ou circulant dans un mode autonome ou semi-autonome. Le véhicule 10 circule selon un niveau d’autonomie égale à 0 ou selon un niveau d’autonomie allant de 1 à 5 par exemple, selon l’échelle définie par l’agence fédérale américaine qui a établi 5 niveaux d’autonomie allant de 1 à 5, le niveau 0 correspondant à un véhicule n’ayant aucune autonomie, dont la conduite est sous la supervision totale du conducteur, le niveau 1 correspondant à un véhicule avec un niveau d’autonomie minimal, dont la conduite est sous la supervision du conducteur avec une assistance minimale d’un système ADAS, et le niveau 5 correspondant à un véhicule complètement autonome.
Les 5 niveaux d’autonomie de la classification de l’agence fédérale chargée de la sécurité routière sont :
- niveau 0 : aucune automatisation, le conducteur du véhicule contrôle totalement les fonctions principales du véhicule (moteur, accélérateur, direction, freins) ;
- niveau 1 : assistance au conducteur, l’automatisation est active pour certaines fonctions du véhicule, le conducteur gardant un contrôle global sur la conduite du véhicule ; le régulateur de vitesse fait partie de ce niveau, comme d’autres aides telles que l’ABS (système antiblocage des roues) ou l’ESP (électro-stabilisateur programmé) ;
- niveau 2 : automatisation de fonctions combinées, le contrôle d’au moins deux fonctions principales est combiné dans l’automatisation pour remplacer le conducteur dans certaines situations ; par exemple, le régulateur de vitesse adaptatif combiné avec le centrage sur la voie permet à un véhicule d’être classé niveau 2, tout comme l’aide au stationnement (de l’anglais « Park assist ») automatique ;
- niveau 3 : conduite autonome limitée, le conducteur peut céder le contrôle complet du véhicule au système automatisé qui sera alors en charge des fonctions critiques de sécurité ; la conduite autonome ne peut cependant avoir lieu que dans certaines conditions environnementales et de trafic déterminées (uniquement sur autoroute par exemple) ;
- niveau 4 : conduite autonome complète sous conditions, le véhicule est conçu pour assurer seul l’ensemble des fonctions critiques de sécurité sur un trajet complet ; le conducteur fournit une destination ou des consignes de navigation mais n’est pas tenu de se rendre disponible pour reprendre le contrôle du véhicule ;
- niveau 5 : conduite complètement autonome sans l’aide de conducteur dans toutes les circonstances.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention, le véhicule 10 circule selon un mode semi-autonome ou autonome, c’est-à-dire avec un niveau d’autonomie supérieur ou égal à 2 selon la classification ci-dessus.
Selon l’exemple de la , le véhicule 10 circule sur une portion de route comprenant plusieurs voies de circulation 201, 202 et 203. Le véhicule 10 circule sur une voie de circulation courante 201 entourée par deux voies de circulation adjacentes 202 et 203, la voie de circulation adjacente 202 étant à gauche de la voie de circulation courante 201 (selon le sens de circulation du véhicule 10) et la voie de circulation adjacente 203 étant à droite de la voie de circulation courante (selon le sens de circulation du véhicule 10).
Les notions de droite et de gauche sont définies selon le sens de circulation du véhicule 10. La voie de circulation 201 correspond par exemple à la voie « la plus lente » et la voie de circulation 202 correspond selon cet exemple à la voie « la plus rapide ». La voie « la plus lente » est à droite dans les pays où les véhicules circulent sur la voie de droite (pays tels que la France par exemple). La voie de circulation 201 « la plus lente » est à gauche dans les pays où les véhicules circulent sur la voie de gauche (pays tels que le Royaume-Uni par exemple).
L’exemple de la correspond à un exemple selon lequel les véhicules circulent à droite, comme en France. La présente invention ne se limite cependant pas à un tel exemple et s’étend à toutes les configurations de route, incluant celles où les véhicules circulent à gauche.
Une voie de circulation 201, 202, 203 de la portion de route correspond à une voie de circulation, c’est-à-dire à une voie prévue pour la circulation des véhicules, ou à tout type de voie de circulation, par exemple une bande d’arrêt d’urgence (notée BAU) prévue pour qu’un véhicule puisse s’arrêter sur le bord de la route en cas d’urgence (par exemple une panne) ou l’accotement de la chaussée.
Selon l’exemple de la , la portion de route correspond à une portion d’autoroute ou à une portion de route rapide à plusieurs voies de circulation pour chaque sens de circulation. Les voies de circulation 201 et 202 correspondent par exemple à des voies de circulation alors que la voie de circulation 203 correspond à une bande d’arrêt d’urgence.
Chacune des voies de circulation 201 à 203 est matérialisée ou délimitée par des lignes de délimitation latérale 210, 211, 212 et 213 de voies de circulation qui correspondent par exemple à des lignes de marquage au sol ou à des barrières de sécurité (ou glissières).
Par exemple, la ligne de délimitation latérale 210 correspond à une délimitation de type barrière (ou glissière) et correspond au bord droit de la portion de route, c’est-à-dire à la limite entre la chaussée formant la portion de route et le bas-côté.
Les lignes de délimitation latérale 211, 212 et 213 sont chacune de type ligne de marquage au sol. Les lignes de marquage au sol sont également appelées signalement horizontal et correspondent en un ensemble de lignes de délimitation latérale 211, 212 et 213 tracées sur le sol. Les lignes de délimitation latérale 211, 212 et 213 peuvent être de plusieurs catégories, par exemple des lignes de rive ou des lignes médianes, avec des types différents. Les lignes de marquage au sol peuvent ainsi être de type « ligne continue », « ligne discontinue » ou « ligne mixte » (comprenant une ligne continue et une ligne discontinue parallèle à la ligne continue). Une ligne discontinue peut également présenter des caractéristiques différentes, avec des longueurs d’espacement entre les traits variables d’un type de ligne discontinue à l’autre et/ou une longueur des traits variant d’un type de ligne discontinue à l’autre.
Ainsi, selon l’exemple de la , la voie de circulation courante 201 est délimitée à droite par une ligne continue 211. Cette ligne continue 211 marque la séparation entre la chaussée et une bande d’arrêt d’urgence 203. La voie de circulation 201 sur laquelle circule le véhicule 10 est délimitée à gauche par une ligne continue puis discontinue 212. Cette ligne de délimitation latérale 212 marque la séparation entre la voie de circulation 201 et la voie de circulation adjacente 202 localisée à gauche de la voie de circulation 201. La ligne 212 est représentative d’une ligne qui peut être franchie (lorsqu’elle est discontinue) par le véhicule 10, c’est-à-dire qu’un changement de voie de circulation depuis la voie de circulation 201 vers la voie de circulation 202, et inversement, est autorisé par le code de la route.
La voie de circulation 202 adjacente à la voie de circulation 201 et localisée à gauche de cette voie de circulation 201 est délimitée sur la droite de cette voie de circulation 202 par la ligne de délimitation latérale 212 et sur la gauche de cette voie de circulation par une ligne de marquage au sol continue 213.
La voie de circulation 203 adjacente à la voie de circulation 201 et localisée à droite de cette voie de circulation 201 est délimitée sur la gauche de cette voie de circulation 203 par la ligne de délimitation latérale 211 et sur la droite de cette voie de circulation 203 par la barrière 210.
Le véhicule 10 embarque avantageusement un ou plusieurs systèmes d’aide à la conduite, dit ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système d’aide à la conduite avancé »). Par exemple, le véhicule 10 embarque un système SALC et/ou un système LPA. Le système SALC se base notamment sur la détection et la reconnaissance des lignes de marquage au sol pour autoriser ou non le changement de voie d’une voie de circulation courante vers une voie de circulation adjacente à cette voie de circulation courante, et lorsque le changement est autorisé, pour contrôler la manœuvre permettant au véhicule 10 de changer de voie (système SALC). Le système LPA se base aussi sur la détection et la reconnaissance des lignes de marquage au sol pour positionner le véhicule sur la voie de circulation courante.
Le véhicule 10 embarque avantageusement un système de détection de marquage au sol. Un tel système est par exemple couplé au système SALC (et/ou au système LPA) ou intégré au système SALC (et/ou au système LPA). Un tel système de détection de marquage au sol reçoit des données d’une ou plusieurs caméras embarquées dans le véhicule 10 et configurées pour l’acquisition d’images de la voie de circulation empruntée par le véhicule 10, par exemple la portion de route située à l’avant et/ou sur les côtés du véhicule 10. Le système de détection de marquage au sol est ainsi configuré pour détecter les marquages au sol dans l’environnement du véhicule 10. Un traitement d’image est appliqué aux images obtenues de la ou les caméras du système de détection de marquage au sol pour déterminer la présence de lignes au sol et de classifier ces lignes en différentes catégories, par exemple pour déterminer si les lignes au sol correspondent à des lignes de rive ou des lignes médianes par exemple. Un exemple de traitement d’image pour détecter les lignes au sol est par exemple décrit dans le document WO2017194890A1. Le système de détection de marquage au sol identifie par exemple les lignes en trait continu ou en trait pointillé.
Le véhicule 10 embarque en outre un ou plusieurs des capteurs suivants :
- un ou plusieurs radars à ondes millimétriques arrangés sur le véhicule 10, par exemple à l’avant, à l’arrière, sur chaque coin avant/arrière du véhicule ; chaque radar est adapté pour émettre des ondes électromagnétiques et pour recevoir les échos de ces ondes renvoyées par un ou plusieurs objets (par exemple les barrières 210), dans le but de détecter des obstacles ou autres objets et leurs distances vis-à-vis du véhicule 10 ; et/ou
- un ou plusieurs LIDAR(s) (de l’anglais « Light Detection And Ranging », ou « Détection et estimation de la distance par la lumière » en français), un capteur LIDAR correspondant à un système optoélectronique composé d’un dispositif émetteur laser, d’un dispositif récepteur comprenant un collecteur de lumière (pour collecter la partie du rayonnement lumineux émis par l’émetteur et réfléchi par tout objet situé sur le trajet des rayons lumineux émis par l’émetteur) et d’un photodétecteur qui transforme la lumière collectée en signal électrique ; un capteur LIDAR permet ainsi de détecter la présence d’objets (par exemple les barrières 210) situés dans le faisceau lumineux émis et de mesurer la distance entre le capteur et chaque objet détecté.
Un processus de contrôle d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule circulant sur la voie de circulation courante 201 est avantageusement mis en œuvre par le véhicule 10, c’est-à-dire par un calculateur ou une combinaison de calculateurs du système embarqué du véhicule 10, par exemple par le ou les calculateurs en charge de contrôler le système SALC et/ou le système LPA.
Dans une première opération, une information de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation 201 est reçue.
L’information de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation 201 est par exemple obtenue par traitement de données obtenues de la ou les caméras.
Par exemple, la ligne de délimitation latérale 211 tracée au sol est reconnue et classifiée comme telle et la ligne de délimitation latérale 210 est reconnue comme étant une barrière (ou une glissière) par analyse des images reçues de la ou des caméras embarquées.
La reconnaissance et la classification des lignes de délimitation est par exemple obtenue par méthode d’apprentissage automatiques (de l’anglais « machine learning »), par exemple en alimentant un réseau neuronal, par exemple un réseau de neurones de type réseau neuronal convolutif, également appelé réseau de neurones convolutifs ou réseau de neurones à convolution et noté CNN ou ConvNet (de l’anglais « Convolutional Neural Networks »), avec les données d’images obtenues de la ou les caméras embarquées.
Dans une deuxième opération, une information de qualité de la voie de circulation courante 201 est reçue.
Ces informations de typage de ligne et de qualité de la voie de circulation courante 201 sont par exemple reçues d’un ou plusieurs capteurs, notamment d’une ou plusieurs caméras embarquées dans le véhicule 10, via un ou plusieurs bus de communication du système embarqué du véhicule 10, par exemple un bus de communication de type bus de données CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (selon la norme ISO 17458), Ethernet (selon la norme ISO/IEC 802-3) ou LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).
En variante, des données peuvent aussi être reçues d’un ou plusieurs capteurs embarqués dans le véhicule, traitées et analysées pour obtenir l’information de typage de ligne de délimitation latérale de la voie de circulation courante 201 et l’information de qualité de la voie de circulation courante 201.
Dans une troisième opération, au moins un changement de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale est déterminé à partir de l’information de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation courante 201, ou au moins un changement de qualité de la voie de circulation 201 est déterminé à partir de l’information de qualité de la voie de circulation courante 201.
Dans une quatrième opération, au moins un segment de route est déterminé à partir d’au moins un changement de typage d’une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation courante 201 et/ou d’au moins un changement de qualité de la voie de circulation courante 201.
Par exemple, un segment de route est déterminé soit entre l’avant du véhicule 10 et un changement de typage d’une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation courante 201 ou d’un changement de qualité de la voie de circulation courante 201, soit entre deux changements consécutifs de typage de ligne de délimitation latérale de la voie de circulation courante 201, soit entre deux changements consécutifs de qualité de la voie de circulation courante 201, soit entre un changement de typage d’une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation courante 201 et un changement de qualité de la voie de circulation courante 201 ou inversement.
Dans une cinquième opération, un système d’aide à la conduite est contrôlé en fonction d’informations de contrôle évaluées le long d’au moins un segment déterminé.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention, le système d’aide à la conduite est un système SALC.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le système SALC est contrôlé en fonction d’informations de contrôle évaluées le long de plusieurs segments déterminés successivement à partir de l’avant du véhicule 10.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention, le système d’aide à la conduite est un système LPA.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention, le système LPA est contrôlé en fonction d’informations de contrôle évaluées le long d’un seul segment délimité entre l’avant du véhicule et soit un changement de typage d’une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation courante 201 soit d’un changement de qualité de la voie de circulation courante 201.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention, l’information de qualité de la voie de circulation indique que la voie de circulation a une qualité supérieure à une valeur seuil le long d’un segment de route déterminé si ce segment de route est délimité par deux lignes de délimitation latérale ayant chacune une probabilité d’existence supérieure à une valeur seuil.
Sur la , lors de la quatrième opération, 3 segments de route S1, S2 et S3 sont, par exemple, déterminés par la présente invention. Le segment de route S1 est déterminé entre l’avant du véhicule 10 et un changement du typage de la ligne de délimitation latérale 211 (qui disparaît). La qualité de la voie de circulation courante 201 le long du segments de route S1 est suffisante. Le segment de route S2 est déterminé à la suite du segment de route S1 jusqu’à l’apparition de la ligne de délimitation latérale 211 avec un type « ligne continue ». Le segment de route S3 est déterminé à la suite du segment de route S2 et se termine à un changement de qualité de la voie de circulation courante 201. Par exemple, la probabilité d’existence de la ligne de délimitation latérale 212 devient inférieure à une valeur seuil (par exemple partiellement effacée).
Lors de la cinquième opération, le système SALC est contrôlé par des informations de contrôle qui sont évaluées sur les segments de route S1 à S3. Supposons que l’instant de franchissement de la ligne de délimitation latérale 212 par le véhicule 10 lors d’une manœuvre de changement de voie appartienne au segment de route S3. Le système SALC va alors considérer les informations de contrôle évaluées sur ce segment de route S3 pour prendre une décision de changement de voie. Comme la voie de circulation courante 201 est délimitée par deux lignes de délimitation latérale 211 et 212 qui ont chacune une probabilité d’existence supérieure à la valeur seuil et que la ligne de délimitation latérale 212 est de type « ligne discontinue », le système SALC peut prendre la décision de changer de voie de circulation de manière fiable et cohérente avec la réalité. Le système LPA peut également prendre des décisions de positionnement latéral du véhicule 10 à partir des informations de contrôle évaluées sur le segment de route S1 car la qualité de la voie de circulation courante 201 est suffisante tout le long de ce segments de route S1.
La illustre schématiquement un dispositif 2 configuré pour contrôler un système d’aide à la conduite d’un véhicule, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le dispositif 2 correspond par exemple à un dispositif embarqué dans le véhicule 10, par exemple un calculateur.
Le dispositif 2 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites en regard de la et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la . Des exemples d’un tel dispositif 2 comprennent, sans y être limités, un équipement électronique embarqué tel qu’un ordinateur de bord d’un véhicule, un calculateur électronique tel qu’une UCE (« Unité de Commande Electronique »), un téléphone intelligent (de l’anglais « smartphone »), une tablette, un ordinateur portable. Les éléments du dispositif 2, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 2 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.
Le dispositif 2 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 20 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif 2. Le processeur 20 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 2 comprend en outre au moins une mémoire 21 correspondant par exemple à une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la mémoire 21.
Selon différents exemples de réalisation particuliers et non limitatifs, le dispositif 2 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires et/ou avec des dispositifs de communication, par exemple une TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit » ou en français « Unité de Contrôle Télématique »), par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 comprend un bloc 22 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le « cloud », ou le véhicule 10 lorsque le dispositif 2 correspond à un téléphone intelligent ou une tablette par exemple. Les éléments d’interface du bloc 22 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes :
- interface radiofréquence RF, par exemple de type Wi-Fi® (selon IEEE 802.11), par exemple dans les bandes de fréquence à 2,4 ou 5 GHz, ou de type Bluetooth® (selon IEEE 802.15.1), dans la bande de fréquence à 2,4 GHz, ou de type Sigfox utilisant une technologie radio UBN (de l’anglais Ultra Narrow Band, en français bande ultra étroite), ou LoRa dans la bande de fréquence 868 MHz, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) ;
- interface USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou « Bus Universel en Série » en français) ;
- interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français).
Selon un autre exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 comprend une interface de communication 23 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres calculateurs du système embarqué ou des capteurs embarqués) via un canal de communication 230. L’interface de communication 23 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 230. L’interface de communication 23 correspond par exemple à un réseau filaire de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (standardisé par la norme ISO 17458), Ethernet (standardisé par la norme ISO/IEC 802-3) ou LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage, tactile ou non, un ou des haut-parleurs et/ou d’autres périphériques (système de projection) via des interfaces de sortie respectives. Selon une variante, l’un ou l’autre des dispositifs externes est intégré au dispositif 2.
La illustre un organigramme des différentes étapes d’un de contrôle d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule circulant sur une voie de circulation d’une route selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le procédé est par exemple mis en œuvre par un dispositif embarqué dans le véhicule 10 ou par le dispositif 2 de la .
Dans une première étape 31, une information de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation est reçue.
Dans une deuxième étape 32, une information de qualité de la voie de circulation est reçue.
Dans une troisième étape 33, au moins un changement de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation est détecté à partir de l’information de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation et/ou au moins un changement de qualité de la voie de circulation est détecté à partir de l’information de qualité de la voie de circulation.
Dans une quatrième opération, au moins un segment de la route est déterminé à partir d’au moins un changement de typage d’une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation et/ou à partir d’au moins un changement de qualité de la voie de circulation.
Dans une cinquième opération, le système d’aide à la conduite est contrôlé en fonction d’informations de contrôle évaluées le long d’au moins un segment déterminé.
Selon une variante, les variantes et exemples des opérations décrits en relation avec la s’appliquent aux étapes du procédé de la .
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un procédé de contrôle d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule circulant sur une voie de circulation d’une route qui inclurait des étapes secondaires sans pour cela sortir de la portée de la présente invention. Il en serait de même d’un dispositif configuré pour la mise en œuvre d’un tel procédé.
La présente invention concerne également un véhicule, par exemple automobile ou plus généralement un véhicule autonome à moteur terrestre, comprenant le dispositif 2 de la ou un système SALC ou LPA qui intègrerait des moyens pour mettre en œuvre les opérations ou le procédé selon la présente invention.
Claims (10)
- Procédé de contrôle d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule circulant sur une voie de circulation d’une route, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- réception (31) d’une information de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation ;
- réception (32) d’une information de qualité de la voie de circulation ;
- détection (33) d’au moins un changement de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation à partir de l’information de typage d’au moins une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation, et/ou d’au moins un changement de qualité de la voie de circulation à partir de l’information de qualité de la voie de circulation ;
- détermination (34) d’au moins un segment de la route à partir d’au moins un changement de typage d’une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation et/ou à partir d’au moins un changement de qualité de la voie de circulation ; et
- contrôle (35) du système d’aide à la conduite en fonction d’informations de contrôle évaluées le long d’au moins un segment déterminé. - Procédé selon la revendication 1, pour lequel le système d’aide à la conduite est un système d’aide au changement de voie de circulation (SALC).
- Procédé selon la revendication 2, pour lequel le système d’aide au changement de voie de circulation est contrôlé en fonction d’informations de contrôle évaluées le long de plusieurs segments déterminés successivement à partir d’un avant du véhicule.
- Procédé selon la revendication 1, pour lequel le système d’aide à la conduite est un système de maintien dans la voie de circulation (LPA).
- Procédé selon la revendication 4, pour lequel le système de maintien dans la voie de circulation est contrôlé en fonction d’informations de contrôle évaluées le long d’un seul segment délimité entre un avant du véhicule et soit un changement de typage d’une ligne de délimitation latérale de la voie de circulation, soit d’un changement de qualité de la voie de circulation.
- Procédé selon la revendication 4 ou 5, pour lequel l’information de qualité de voie de circulation indique que la voie de circulation a une qualité supérieure à une valeur seuil le long d’un segment déterminé si ce segment est délimité par deux lignes de délimitation latérale ayant chacune une probabilité d’existence supérieure à une valeur seuil.
- Programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur.
- Support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une des revendications 1 à 6.
- Dispositif (2) de contrôle d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule circulant sur une voie de circulation d’une route, ledit dispositif (2) comprenant une mémoire (21) associée à au moins un processeur (20) configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.
- Véhicule (10) comprenant le dispositif (2) selon la revendication 9.
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| FR2200385A FR3131889A1 (fr) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | Procédé de contrôle d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule circulant sur une voie de circulation |
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2022
- 2022-01-18 FR FR2200385A patent/FR3131889A1/fr active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PLSC | Publication of the preliminary search report |
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Owner name: STELLANTIS AUTO SAS, FR Effective date: 20240423 |