WO2023170347A1 - Procédé et dispositif de contrôle d'un système de régulation adaptative de vitesse d'un véhicule en fonction de la portée d'acquisition d'une caméra embarquée - Google Patents

Procédé et dispositif de contrôle d'un système de régulation adaptative de vitesse d'un véhicule en fonction de la portée d'acquisition d'une caméra embarquée Download PDF

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Hamza El Hanbali
Yassine Et-Thaqfy
Zoubida LAHLOU
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Psa Automobiles Sa
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Definitions

  • the present invention relates to the methods and devices for controlling an adaptive speed regulation system, called the ACC system, of a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • the present invention also relates to a method and a device for selecting a vehicle as the target vehicle of an ACC system.
  • ADAS Advanced Driver-Assistance System
  • ADAS Advanced Driving Assistance System
  • the adaptive cruise control system known as ACC (from the English “Adaptive Cruise Control”), has the primary function of automatically regulating, in an adaptive manner, the speed of vehicles which are equipped with it according to their environment.
  • ACC from the English “Adaptive Cruise Control”
  • Such an ACC system determines one or more acceleration instructions as a function of a speed instruction and information relating to the environment of the vehicle, the acceleration instruction(s) being able to regulate the speed of the vehicle in an adaptive manner , that is to say taking into account the environment of the vehicle.
  • This environmental information corresponds for example to the distance between the vehicle equipped with the ACC system and a vehicle traveling in front, to the speed (for example relative) of the vehicle traveling in front, to the acceleration (or deceleration) of the vehicle traveling in front and/or at a regulatory speed limit.
  • a vehicle is called a target vehicle or target object of the ACC system.
  • the acceleration setpoint(s) are for example determined from a control law based on estimates of the torque supplied by a powertrain (for example a thermal or electric motor) to one or more wheels of the vehicle and the current acceleration of the vehicle.
  • the environmental information of a vehicle is for example obtained from sensors embedded in the vehicle, such as radars for example. This information is particularly important for a vehicle, for example to improve the safety of the vehicle by taking into account the environment around it, in particular other vehicles.
  • the safety of the vehicle depends in particular on the proper functioning of the ACC system when it is activated.
  • the operation or control of the ACC system depends on the selection of the target vehicle. Incorrect selection of the wrong target vehicle is likely to result in unwanted, sometimes dangerous, vehicle acceleration and speed control.
  • An object of the present invention is to solve at least one of the problems of the technological background described above.
  • Another object of the present invention is to improve the operation of an ACC system of a vehicle.
  • the present invention relates to a method for controlling an adaptive speed regulation system, called the ACC system, of a first vehicle, the first vehicle following a second vehicle at a distance greater than a threshold distance determined at a current instant, the first vehicle traveling at a first longitudinal speed at the current instant, the second vehicle traveling at a second longitudinal speed lower than the first longitudinal speed at the current instant current, the method being implemented in the first vehicle and comprising the following steps: a) determining a first model for predicting position and speed of the first vehicle as a function of time and a second model for predicting position of the second vehicle as a function of time as a function of first dynamic parameters of the first vehicle and second dynamic parameters of the second vehicle, the second dynamic parameters being determined from data obtained from at least one radar on board the first vehicle; b) determining a set inter-vehicle distance between the first vehicle and the second vehicle as a function of a set set inter-vehicle time determined by the ACC system and the second longitudinal speed at the current instant; c
  • Predicting the distance between the first vehicle and the second vehicle when the first vehicle reaches the speed of the second vehicle determines how far the first vehicle would be from the first vehicle if the second vehicle were selected as the target vehicle at that time fluent.
  • the use of this prediction information for an effective selection (or not) of the second target vehicle makes it possible to determine whether the selection can wait, for example when the predicted distance is greater than the set inter-vehicle distance.
  • the first vehicle carrying a camera having in its field of vision at least part of an environment located in front of the first vehicle, the determined threshold distance corresponds to a limit of acquisition range of the camera.
  • the second vehicle is selected as the target vehicle when the difference between the inter-vehicle distance and the set inter-vehicle distance is less than or equal to the determined threshold value.
  • the first model for predicting the position of the first vehicle is a polynomial of degree 5, a first set of coefficients of the polynomial of degree 5 being determined as a function of the first longitudinal speed, the second longitudinal speed, a jerk value of the ACC system at the current time, a longitudinal acceleration value of the first vehicle at the current time, a set acceleration value of the ACC system and an estimated duration between the current instant and a time instant at which the first vehicle will reach the second longitudinal speed.
  • the second position prediction model of the second vehicle is a polynomial of degree 2, a second set of coefficients of the polynomial of degree 2 being determined as a function of the second longitudinal speed and a longitudinal acceleration value of the second vehicle at the current time.
  • the method further comprises a selection of the second vehicle as the target vehicle of the ACC system when a distance between the first vehicle and the second vehicle is equal to a sum of the set inter-vehicle distance and a difference between an inter-vehicle distance between the first vehicle and the second vehicle at the current time and the inter-vehicle distance between the first vehicle and the second vehicle when the first vehicle reaches the second longitudinal speed.
  • the present invention relates to a device for controlling an adaptive speed regulation system of a vehicle, the device comprising a memory associated with a processor configured for implementing the steps of the method according to the first aspect of the present invention.
  • the present invention relates to a vehicle, for example of the automobile type, comprising a device as described above according to the second aspect of the present invention.
  • the present invention relates to a computer program which comprises instructions adapted for the execution of the steps of the method according to the first aspect of the present invention, in particular when the computer program is executed by at least one processor.
  • Such a computer program can use any programming language, and be in the form of a source code, an object code, or an intermediate code between a source code and an object code, such as in partially compiled form, or in any other desirable form.
  • the present invention relates to a computer-readable recording medium on which is recorded a computer program comprising instructions for executing the steps of the method according to the first aspect of the present invention.
  • the recording medium can be any entity or device capable of storing the program.
  • the medium may comprise a storage means, such as a ROM memory, a CD-ROM or a ROM memory of the microelectronic circuit type, or even a magnetic recording means or a hard disk.
  • this recording medium can also be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, such a signal being able to be conveyed via a cable.
  • electrical or optical by conventional or terrestrial radio or by self-directed laser beam or by other means.
  • the computer program according to the present invention can in particular be downloaded onto an Internet type network.
  • the recording medium may be an integrated circuit in which the computer program is incorporated, the integrated circuit being adapted to execute or to be used in executing the method in question.
  • FIG. 1 schematically illustrates an environment in which a first vehicle follows a second vehicle, according to a particular and non-limiting exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2 schematically illustrates a first function for predicting the evolution of the speed of the first vehicle of Figure 1 as a function of time and a second function for predicting the evolution of the distance between the first vehicle and the second vehicle of the Figure 1 as a function of time, according to a particular and non-limiting embodiment of the present invention
  • FIG. 3 schematically illustrates a device configured to control the ACC system of the first vehicle of FIG. 1, according to a particular and non-limiting embodiment of the present invention
  • FIG. 4 illustrates a flowchart of the different stages of a method of controlling the ACC system of the first vehicle of FIG. 1, according to a particular and non-limiting exemplary embodiment of the present invention.
  • a method of controlling an adaptive speed regulation system, called ACC system, of a first vehicle is advantageously implemented when the first vehicle follows a second vehicle at a distance greater than a threshold distance determined at a current time.
  • the second travels at a second speed which is lower than a first speed of the first vehicle, at the current time.
  • the first vehicle carries, for example, one or more radars/lidars which allow it to detect the presence of the second vehicle and to calculate dynamic parameters (for example speed and acceleration) from the data obtained from the sensor(s).
  • a first model for predicting the position and speed of the first vehicle as a function of time as well as a second model for predicting the position of the second vehicle as a function of time are determined from first dynamic parameters of the first vehicle (for example speed, acceleration, jerk (also called “jerk value”) and second dynamic parameters of the second vehicle.
  • a set inter-vehicle distance between the first vehicle and the second vehicle is determined or calculated as a function of a set inter-vehicle time (called Tl V) determined from the ACC system (which setpoint TIV corresponds for example to a parameter of the ACC system) and from the second speed of the second vehicle at the current instant.
  • An inter-vehicle distance between the first vehicle and the second vehicle is determined or calculated using the first prediction model and the second prediction model taking as the time instant the moment when the first vehicle reaches the second speed, that is to say the speed of the second vehicle.
  • the difference between this inter-vehicle distance and the set inter-vehicle distance is compared with a determined threshold value.
  • the second vehicle is selected (or not) as the target vehicle of the ACC system depending on the result of the comparison, the selection or non-selection of the second vehicle influencing the control of the ACC system.
  • Such a method is implemented only when the distance between the first vehicle and the second vehicle is greater than the determined threshold distance.
  • Such a threshold distance corresponds for example to the limit of the acquisition range of a camera on board the first vehicle, the data obtained from such a camera serving for example to assign a lane of traffic to the second vehicle.
  • the camera does not acquire any data on the environment beyond this limit, or the data acquired has an insufficient level of reliability to allow a lane assignment to the second vehicle.
  • the implementation of the method makes it possible to determine whether to select the second vehicle as the target vehicle or not, based on other criteria such as the predicted distance between the first vehicle and the second vehicle when the first vehicle reaches the speed of the second vehicle.
  • the second vehicle is selected as the target vehicle of the ACC system if it is in the driving lane of the first vehicle, which can be determined from camera data.
  • Figure 1 schematically illustrates a first vehicle 10 following a second vehicle 11 on a portion of road in an environment 1, according to a particular and non-limiting embodiment of the present invention.
  • Figure 1 illustrates a first vehicle 10, for example a motor vehicle, carrying one or more sensors configured to detect the presence of objects in the environment 1 of the first vehicle 10.
  • the first vehicle 10 corresponds to a coach, a bus, a truck, a utility vehicle or a motorcycle, that is to say a vehicle of the motorized land vehicle type.
  • the first vehicle 10 corresponds to a vehicle circulating under the total supervision of a driver or circulating in an autonomous or semi-autonomous mode.
  • the first vehicle 10 circulates according to a level of autonomy equal to 0 or according to a level of autonomy ranging from 1 to 5 for example, according to the scale defined by the American federal agency which has established 5 levels of autonomy ranging from 1 to 5, level 0 corresponding to a vehicle having no autonomy, of which driving is under the total supervision of the driver, level 1 corresponding to a vehicle with a minimum level of autonomy, whose driving is under the supervision of the driver with minimal assistance from an ADAS system, and level 5 corresponding to a completely autonomous vehicle.
  • the first vehicle 10 circulates on a portion of road with two traffic lanes 101, 102.
  • the first vehicle 10 circulates for example on the right traffic lane 101, the two traffic lanes 101 and 102 being in the same direction of circulation.
  • the first vehicle 10 follows a second vehicle 11, at a determined distance 110 which can vary over time (depending on the dynamic behavior of the first vehicle 10 and the second vehicle 11).
  • the first vehicle 10 carries for example one or more of the following sensors:
  • each radar is adapted to emit electromagnetic waves and to receive the echoes of these waves returned by one or more objects (for example the second vehicle 11 located in front of the first vehicle 10 according to the example of Figure 1), with the aim of detect obstacles and their distances from the first vehicle 10; and or
  • a LIDAR sensor corresponding to an optoelectronic system composed of a laser emitting device, a receiving device comprising a light collector (to collect the part of the light radiation emitted by the transmitter and reflected by any object located in the path of the light rays emitted by the transmitter) and a photodetector which transforms the collected light into an electrical signal; a LIDAR sensor thus makes it possible to detect the presence of objects (for example the second vehicle 11) located in the emitted light beam and to measure the distance between the sensor and each object detected; and/or - one or more cameras (associated or not with a depth sensor) for acquiring one or more images of the environment around the first vehicle 10 located in the field of vision of the camera(s).
  • the data obtained from this sensor(s) varies depending on the type of sensor.
  • the data corresponds for example to distance data between points of the detected object and the sensor.
  • Each detected object is thus represented by a cloud of points (each point corresponding to a point of the object receiving the radiation emitted by the sensor and reflecting at least in part this radiation), the cloud of points representing the envelope (or a part of the envelope) of the detected object as seen by the sensor and ultimately by the vehicle 10 carrying the sensor.
  • the data corresponds to data associated with each pixel of the acquired image(s), for example gray level values coded on for example 8, 10, 12 or more bits for each color channel, for example RGB (from the English “Red, Green, Blue” or in French “Rouge, vert, blue”).
  • RGB from the English “Red, Green, Blue” or in French “Rouge, vert, blue”.
  • the data acquired by the on-board sensor(s) feeds, for example, one or more driver assistance systems, known as ADAS (from English “Advanced Driver-Assistance System” or in French “Advanced Driving Assistance System”). ) embedded in the first vehicle 10.
  • ADAS driver assistance systems
  • Such an ADAS system is configured to assist, or even replace, the driver of the first vehicle 10 to control the first vehicle 10 on its route.
  • the first vehicle 10 has an ADAS system corresponding to an adaptive speed regulation system, called the ACC system.
  • the ACC system When the ACC system is activated, the ACC system aims to achieve a set acceleration, called A con sign(t), which varies over time 't' and which makes it possible to maintain or reach a regulation speed and/or or to maintain a determined safety distance (called set inter-vehicle distance) with respect to the second vehicle 11 upstream of the first vehicle 10, that is to say a target vehicle traveling in front of the first vehicle 10 in the same direction of traffic on the same traffic lane, when the second vehicle 11 is selected as the target object by the ACC system.
  • the data obtained from the sensor(s) on board the first vehicle 10 allows the ACC system of the first vehicle 10 to establish a target acceleration value A C ibie(t) over time 't'.
  • the target acceleration A C ibie(t) becomes an acceleration reference A con sign(t).
  • the ACC system or a computer of this system transmits for example the acceleration instructions A con sign(s) that it has determined to the computer(s) supervising the operation of a powertrain of the first vehicle 10, in particular so that the latter(s) determine(s) the torque instructions to be generated by the powertrain to respect the acceleration instructions A con sign(s) and regulate the speed of the first vehicle 10.
  • a target acceleration value is for example determined at a current instant to from a set of data obtained from one or more object detection sensors on board the first vehicle 10 and/or from setpoint parameters entered by example by the driver or determined from data on the environment of the first vehicle 10.
  • the target acceleration value (expressed in m.s' 2 ) is for example calculated from:
  • - data representative of the dynamic behavior of the second vehicle 11 for example speed and/or acceleration
  • these data are for example obtained from a set of positions taken by the second vehicle 11 over a time interval preceding the current instant to for which the target acceleration is determined.
  • the data on the positions taken by the second vehicle 11 are advantageously determined from the data received from the object detection sensor(s) on board the first vehicle 10;
  • - setpoint parameters supplied to the ACC system such as for example a target speed, a target inter-vehicle time (Tl V), these parameters being recorded in memory, determined by analysis of the environment (for example the target speed is determined by reading speed limit signs or from data received from a navigation system) or entered by a user via a Human-Machine interface, called HMI.
  • a target speed for example the target speed is determined by reading speed limit signs or from data received from a navigation system
  • HMI Human-Machine interface
  • the determination of the traffic lane to which the second vehicle 11 belongs is for example used for the selection of the second vehicle 11 as the target vehicle of an ACC system of the first vehicle 10. For example, it is determined that the second vehicle 11 is traveling in front of the first vehicle 10 in the same lane as that of the first vehicle 10, then the second vehicle 11 is a good candidate to become the target vehicle of the ACC system.
  • the second vehicle 11 is traveling in front of the first vehicle 10 in a lane different from that of the first vehicle 10, then the second vehicle 11 is not a good candidate for becoming the target vehicle. of the ACC system.
  • the camera's acquisition range has a limit, beyond which the acquired data is unreliable or beyond which no data is acquired by the camera. It follows that determining whether the second vehicle belongs to a traffic lane 101 or another 102 beyond this limit from the camera data proves to be unreliable, with a significant risk of error.
  • the detection range of a radar is greater than the range of a camera.
  • the first vehicle 10 can detect the presence of the second vehicle 11 in front of it based on data from its radar(s) without being able to reliably determine on which traffic lane 101 or 102 the second vehicle 11 is traveling.
  • a process for controlling the ACC system of the first vehicle 10 following a second vehicle 11 is advantageously implemented by the first vehicle 10, that is to say by a computer or a combination of computers of the on-board system of the first vehicle 10, for example by the computer(s) in charge of controlling the ACC system.
  • the presence of the second vehicle 11 in front of the first vehicle 10 is detected at a current instant "to", for example from data received from one or more sensors on board the first vehicle 10 (for example radars and/or LIDAR).
  • a current instant "to" for example from data received from one or more sensors on board the first vehicle 10 (for example radars and/or LIDAR).
  • inter-vehicle distance (known as DIV).
  • DIV inter-vehicle distance
  • the distance separating the first vehicle 10 from the second vehicle 11 is greater than a determined threshold distance.
  • Such a determined threshold distance corresponds for example to the acquisition range limit of a camera on board the first vehicle 10 having as field of vision the environment of the first vehicle 10 (such a camera corresponding for example to a so-called frontal camera ).
  • a limit depends on the camera and is for example equal to 80, 90 or 100 m.
  • the threshold distance determined is a configuration parameter of the ACC system or of the system responsible for determining the lane of travel of the second vehicle 11.
  • a parameter is for example stored in the memory of the computer in charge of the camera and/or is configurable, for example by the driver of the first vehicle 10, from an HMI.
  • a first model for predicting the position and speed of the first vehicle 10 as a function of time and a second model for predicting the position of the second vehicle 11 as a function of time are determined as a function of first dynamic parameters of the first vehicle. 10 and second dynamic parameters of the second vehicle 11.
  • the second dynamic parameters are for example determined from data obtained from a radar or a Lidar on board the first vehicle 10.
  • the first position prediction model of the first vehicle 10 corresponds for example to a polynomial of degree 5.
  • a first set of coefficients of the polynomial of degree 5, corresponding to the coefficients Co, Ci, C2, C3, C 4 and C5, are by example determined as a function of the first longitudinal speed of the first vehicle 10 at the current time to, of the second longitudinal speed of the second vehicle 11 at the current time to, of a jerk value of the ACC system of the first vehicle 10 at the current instant to, a longitudinal acceleration value of the first vehicle 10 at the current instant to, a set acceleration value of the ACC system and an estimated duration between the current instant to and a time instant at which the first vehicle will reach the second longitudinal speed.
  • the prediction model Pio(t) of the position (longitudinal, that is to say along a longitudinal axis of the traffic lane 101) of the first vehicle 10 as a function of time 't' is written for example according to following equation:
  • Vio(t) The derivative of Vio(t) makes it possible to obtain a prediction model Aio(t) of the acceleration of the first vehicle as a function of time corresponding to the following equation:
  • the coefficients Co, Ci, C2, C3, C 4 and C5 are determined as a function of constraints or parameters at the start of the maneuver and at the end of the maneuver, the maneuver corresponding to the maneuver of the first vehicle taking as the target of its ACC system the second vehicle.
  • the start of the maneuver corresponds to the selection of the second vehicle 11 as the target vehicle of the ACC system and the end of the maneuver corresponds to the moment when the first vehicle 10 reaches its set speed, which corresponds to the speed of the second vehicle 11 (set as being the second speed of the second vehicle 11 determined at the current instant of start of the maneuver, called instant to).
  • the prediction models above, and in particular the prediction model Pio(t) and the prediction model Vio(t) describe the dynamic behavior of the first vehicle 10 throughout the maneuver, between the instant to of selection of the second vehicle as the target vehicle until the final moment when the speed and acceleration regulation of the first vehicle 10 stabilizes to correspond to the speed (and acceleration) of the second vehicle 11.
  • the prediction models above, and in particular the prediction model Pio(t) and the prediction model Vio(t) thus simulate or predict the dynamic behavior of the first vehicle 10 if the ACC system of the first vehicle actually selected the second vehicle as the target vehicle at the current time to.
  • the coefficients Co, Ci, C2, C3, C 4 and C5 are for example determined as follows according to a particular embodiment:
  • V ⁇ nsign corresponding to the set speed of the ACC system corresponding to the second speed of the second vehicle 11 at the current time, this second speed being lower than the first speed of the first vehicle at the current time to
  • a ⁇ nsign corresponding to the set speed of the ACC system for example the acceleration of the second vehicle 11 at the current time to
  • D m corresponding to the estimated duration of the maneuver
  • the parameter corresponding to the duration of the maneuver Dm is for example determined (i.e. calculated or estimated) by testing several maneuver durations and checking whether the curves planned with each verify the maximum admissible deceleration/jerk constraints and comfortable starting from the smallest maneuvering duration to the largest, the smallest duration allowing the maneuver to be carried out with the above constraints being retained.
  • the second position prediction model of the second vehicle 11 corresponds for example to a polynomial of degree 2.
  • a second set of coefficients of the polynomial of degree 2 are for example determined as a function of the second longitudinal speed and an acceleration value longitudinal of the second vehicle at the current time to.
  • Pn(t) A o / 2 * t 2 + V o * t + X o
  • Ao the longitudinal acceleration of the second vehicle 11 at time to
  • Vo the longitudinal speed of the second vehicle 11 at time to
  • Xo the position of the second vehicle at time to.
  • Vn(t) Ao * t + Vo
  • Vn(t) The derivative of Vn(t) makes it possible to obtain a prediction model An(t) of the acceleration of the second vehicle 11 as a function of time corresponding to the following equation:
  • first and second models thus make it possible to predict the dynamic behavior of the first vehicle 10 and the second vehicle 11 as a function of time (at a current instant to) based on the dynamic parameters of the first vehicle 10 and the second vehicle 11 obtained for the current moment to.
  • Figure 2 illustrates a first function 21 for predicting the speed of the first vehicle 10 as a function of time and a second function 22 for predicting the distance between the first vehicle 10 and the second vehicle 11 as a function of time, according to an example of particular and non-limiting embodiment of the present invention.
  • the first function 21 corresponds to a function of the speed ‘V’ of the first vehicle 10 (on the ordinate of the diagram) as a function of the time ‘t’ (on the abscissa of the diagram).
  • the first vehicle 10 has a first speed equal to 120 km/h at the current time to
  • the second vehicle 11 has a second speed equal to 80 km/h at the current time to
  • the inter-vehicle distance between the first vehicle 10 and the second vehicle 11 at the current time to is equal to 110 m.
  • This first function 21 is obtained from the equation Vio(t) taking as parameters the first speed and the second speed at time to of the example described above.
  • the selection at to of the second vehicle 11 traveling at a speed of 80 km/h while the first vehicle 10 is traveling at a speed of 120 km/h induces a reduction in the speed V of the first vehicle 10 according to curve 210 to reach the speed of 80 km/h at a time t equal to approximately 9 s, based on the prediction models described previously.
  • the second function 22 corresponds to a function of the inter-vehicle distance T between the first vehicle 10 and the second vehicle 11 (on the ordinate of the diagram) as a function of time ‘t’ (on the abscissa of the diagram).
  • This second function 22 is obtained from the equations Pio(t) and Pn(t) taking as parameters the first speed and the second speed at time to of the example described above.
  • the inter-vehicle distance I decreases as time elapses from to according to curve 220, the inter-vehicle distance I increasing from 110 m to to approximately 57 m from the time instant equal to 9 s.
  • a set inter-vehicle distance, denoted DIV set, between the first vehicle 10 and the second vehicle 11 is determined or calculated as a function of a set inter-vehicle time, denoted TIV set, determined from the system ACC and a set speed, denoted V con sign, advantageously equal to the second longitudinal speed at the current instant, since the second speed is lower than the first speed of the first vehicle at to.
  • the setpoint TIV corresponds to a configurable parameter of the ACC system.
  • the setpoint TIV can for example be selected by the driver of the first vehicle 10 from a set of setpoint TIVs offered, for example among 3 possible choices corresponding to a short TIV, an intermediate or medium TIV and a long TIV.
  • the short TIV is for example 1.4, 1.5, 1.6 or 1.7 s, the intermediate TIV 2.1, 2.2 or 2.3 s and the long TIV 2.9, 3 or 3.1 s.
  • DIVsetpoint TIVsetpoint Vsetpoint Based on the example provided in Figure 2 (speed of the second vehicle equal to 80 km/h at to), taking 1.5 s as the value of TIV con sign and V con sign of 80 km/h (i.e. approximately 22.22 m/s), DIV CO nsign is then approximately 33.33 m.
  • an inter-vehicle distance between the first vehicle 10 and the second vehicle 11 is determined or calculated according to the first prediction model and the second prediction model at a time instant, denoted tfin, corresponding to the moment when the first vehicle 10 reaches the second longitudinal speed of the second vehicle at to assuming that the second vehicle 11 is selected as the target vehicle at to.
  • DlV(tfin) is obtained via the following equation:
  • DI V(tfin) is approximately 55.58 m.
  • the difference between the inter-vehicle distance DlV (tfin) and the set inter-vehicle distance DIV con sign is compared with a determined threshold value.
  • Such a comparison makes it possible to determine whether the inter-vehicle distance at the end of the maneuver is greater than or equal to the set inter-vehicle distance by taking a safety margin corresponding to the determined threshold value.
  • the difference between DI V (tfj n ) and DIVset is compared to the determined threshold value.
  • the threshold value determined is 2, 10, 15 or 20 m. According to an alternative embodiment, no safety margin is set and the threshold value determined is then worth 0.
  • DlV(tfin) - DIVsetpoint 22.25 m According to this example, the difference between DlV(tfin) and DIV con sign is greater than my determined threshold value.
  • the second vehicle is selected by the ACC system as the target vehicle based on a comparison result of the fifth operation.
  • the second vehicle is not selected as the target vehicle of the ACC system
  • the second, third, fourth, fifth and sixth operations are repeated by determining again the first and second prediction models with the dynamic parameters of the first vehicle 10 and the second vehicle 11 which were able to evaluate, a determined time having elapsed Since.
  • the comparison of the difference between the inter-vehicle distance DI V(tfin) and the set inter-vehicle distance DIV set with the determined threshold value is carried out at regular intervals (for example every 200, 500 ms) as long as the difference between the inter-vehicle distance DlV (tfin) and the set inter-vehicle distance DIV set is greater than the determined threshold value.
  • the second vehicle is selected as the target vehicle of the ACC system.
  • DIVséiection it is possible to determine at what inter-vehicle distance the second vehicle will be selected, denoted DIVséiection, as the target vehicle depending on the first and second dynamic parameters of the first and second vehicle 10, 11 from the current time to from the following equation:
  • the second vehicle 11 will be selected as the target vehicle of the ACC system of the first vehicle 10 when a distance between the first vehicle and the second vehicle, called DIVséiection, is equal to a sum of the set inter-vehicle distance DIV con sign and a difference between an inter-vehicle distance between the first vehicle and the second vehicle at the current instant, denoted DlV(to), and the inter-vehicle distance between the first vehicle and the second vehicle when the first vehicle reaches the second longitudinal speed, denoted DlV(tfin).
  • DIVséiection 87.75 m, which means that for the conditions at tO of the example of Figure 2 the second vehicle 11 will be selected as the target object at the instant when the first vehicle 10 will be at a distance from the second vehicle 11 approximately equal at 87.75 m.
  • the ACC system is controlled based on a result of the selection of the sixth operation.
  • the acceleration and/or speed of the first vehicle 10 is controlled by the ACC system as a function of the second vehicle 11 (for example as a function of its dynamic behavior and a deposit TIV).
  • the acceleration and/or speed of the first vehicle 10 is not controlled by the ACC system as a function of the second vehicle 11 but for example as a function of default or security settings.
  • Such a process makes it possible to delay the moment when the target vehicle is selected when the conditions associated with vehicle safety are respected (for example an inter-vehicle distance at the end of the maneuver greater than the set inter-vehicle distance (plus a margin of security)).
  • Figure 3 schematically illustrates a device 3 configured to control the ACC system of a vehicle, for example of the first vehicle 10, according to a particular and non-limiting embodiment of the present invention.
  • Device 3 corresponds for example to a device on board the first vehicle 10, for example a computer.
  • the device 3 is for example configured for the implementation of the operations described with regard to Figures 1, 2 and/or the steps of the method described with regard to Figure 4.
  • Examples of such a device 3 include, without being there limited, on-board electronic equipment such as a vehicle's on-board computer, an electronic computer such as an ECU ("Electronic Control Unit"), a smartphone, a tablet, a laptop.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the elements of device 3, individually or in combination, can be integrated into a single integrated circuit, into several integrated circuits, and/or into discrete components.
  • Device 3 can be produced in the form of electronic circuits or software (or computer) modules or even a combination of electronic circuits and software modules.
  • the device 3 comprises one (or more) processor(s) 30 configured to execute instructions for carrying out the steps of the method and/or for executing the instructions of the software(s) embedded in the device 3.
  • the processor 30 may include integrated memory, an input/output interface, and various circuits known to those skilled in the art.
  • the device 3 further comprises at least one memory 31 corresponding for example to a volatile and/or non-volatile memory and/or comprises a memory storage device which may comprise volatile and/or non-volatile memory, such as EEPROM, ROM , PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, magnetic or optical disk.
  • the computer code of the embedded software(s) comprising the instructions to be loaded and executed by the processor is for example stored on the memory 31.
  • the device 3 is coupled in communication with other similar devices or systems (for example other computers) and/or with communication devices, for example a TCU (of the English “Telematic Control Unit” or in French “Unotti de Control Télématique”), for example via a communications bus or through dedicated input/output ports.
  • a TCU of the English “Telematic Control Unit” or in French “Unotti de Control Télématique”
  • the device 3 comprises a block 32 of interface elements for communicating with external devices.
  • the interface elements of block 32 include one or more of the following interfaces:
  • radio frequency interface for example of the Wi-Fi® type (according to IEEE 802.11), for example in the 2.4 or 5 GHz frequency bands, or of the Bluetooth® type (according to IEEE 802.15.1), in the band frequency at 2.4 GHz, or Sigfox type using UBN radio technology (from English Ultra Narrow Band, in French ultra narrow band), or LoRa in the 868 MHz frequency band, LTE (from English “ Long-Term Evolution” or in French “Long-Term Evolution”), LTE-Advanced (or in French LTE-advanced);
  • USB interface from the English “Universal Serial Bus” or “Bus Universel en Série” in French);
  • the device 3 comprises a communication interface 33 which makes it possible to establish communication with other devices (such as other computers of the on-board system) via a communication channel 330.
  • the communication interface 33 corresponds for example to a transmitter configured to transmit and receive information and/or data via the communication channel 330.
  • the communication interface 33 corresponds for example to a CAN type wired network (from the English “Controller Area Network” or in French “Réseau de controlleres”), CAN FD (from the English “Controller Area Network Flexible Data-Rate” or in French “Réseau de controllers à flow flexible data”), FlexRay ( standardized by the ISO 17458 standard) or Ethernet (standardized by the ISO/IEC 802-3 standard).
  • the device 3 can provide output signals to one or more external devices, such as a display screen, touch or not, one or more speakers and/or other peripherals (system projection) via respective output interfaces.
  • one or the other of the external devices is integrated into the device 3.
  • Figure 4 illustrates a flowchart of the different stages of a method of controlling an ACC system of a vehicle, for example of the first vehicle 10, according to a particular and non-limiting embodiment of the present invention.
  • the method is for example implemented by a device embedded in the first vehicle 10 or by the device 3 of FIG. 3, for example by one or more processors of the device 3.
  • a first model for predicting the position and speed of the first vehicle as a function of time and a second model for predicting the position of the second vehicle as a function of time are determined as a function of first dynamic parameters of the first vehicle and second dynamic parameters of the second vehicle, the second dynamic parameters being determined from data obtained from at least one radar on board the first vehicle.
  • a set inter-vehicle distance between the first vehicle and the second vehicle is determined as a function of a set set inter-vehicle time determined by the ACC system and the second longitudinal speed at the current instant.
  • an inter-vehicle distance between the first vehicle and the second vehicle is determined as a function of the first prediction model and the second prediction model at a time instant corresponding to the moment when the first vehicle reaches the second longitudinal speed .
  • a difference between the inter-vehicle distance and the set inter-vehicle distance is compared with a determined threshold value.
  • a fifth step 45 the second vehicle as the target vehicle of the ACC system is selected based on a result of the comparison.
  • the variants and examples of the operations described in relation to Figures 1 and 2 apply to the steps of the method of Figure 3.
  • the present invention is not limited to the exemplary embodiments described above but extends to a method of controlling a vehicle, for example an autonomous vehicle, which would include secondary steps without thereby departing from the scope of the present invention. The same would apply to a device configured for implementing such a process.
  • the present invention also relates to an adaptive speed control system for a vehicle comprising device 3 of Figure 3.
  • the present invention also relates to a vehicle, for example an automobile or more generally an autonomous vehicle with a land engine, comprising the device 3 of Figure 3 or the adaptive speed regulation system for a vehicle above.

Landscapes

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Abstract

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de contrôle d'un système ACC d'un premier véhicule (10) suivant un deuxième véhicule (11 ) à une distance supérieure à un seuil déterminé. Un premier modèle de prédiction de position et de vitesse du premier véhicule (10) en fonction du temps ainsi qu'un deuxième modèle de prédiction de position du deuxième véhicule (11 ) en fonction du temps sont déterminés à partir de données dynamiques du premier véhicule (10) et du deuxième véhicule (11 ). Ces modèles permettent la prédiction de la distance entre les véhicules (10, 11 ) lorsque le premier véhicule (11 ) aura comme vitesse celle du deuxième véhicule (11 ) en cas de sélection du deuxième véhicule comme véhicule cible du système ACC. La distance prédite est comparée à un seuil pour déterminer si le deuxième véhicule (11 ) doit être sélectionné ou non.

Description

DESCRIPTION
Titre : Procédé et dispositif de contrôle d’un système de régulation adaptative de vitesse d’un véhicule en fonction de la portée d’acquisition d’une caméra embarquée
La présente invention revendique la priorité de la demande française 2202127 déposée le 11.03.2022 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence
Domaine technique
La présente invention concerne les procédés et dispositifs de contrôle d’un système de régulation adaptative de vitesse, dit système ACC, d’un véhicule, notamment un véhicule automobile. La présente invention concerne également un procédé et un dispositif de sélection d’un véhicule comme véhicule cible d’un système ACC.
Arrière-plan technologique
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 régulation adaptative de vitesse, dit ACC (de l’anglais « Adaptive Cruise Control ») a pour fonction première la régulation automatiquement, de façon adaptative, de la vitesse des véhicules qui en sont équipés en fonction de leur environnement. Un tel système ACC détermine une ou plusieurs consignes d’accélération en fonction d’une consigne de vitesse et d’informations relatives à l’environnement du véhicule, la ou les consignes d’accélération étant propres à réguler la vitesse du véhicule de façon adaptative, c’est-à-dire en tenant compte de l’environnement du véhicule.
Ces informations d’environnement correspondent par exemple à la distance entre le véhicule équipé du système ACC et un véhicule circulant devant, à la vitesse (par exemple relative) du véhicule circulant devant, à l’accélération (ou à la décélération) du véhicule circulant devant et/ou à une vitesse limite réglementaire. Un tel véhicule est appelé véhicule cible ou objet cible du système ACC. La ou les consignes d’accélération sont par exemple déterminées à partir d’une loi de commande basée sur des estimations du couple fourni par un groupe motopropulseur (par exemple un moteur thermique ou électrique) à une ou plusieurs roues du véhicule et de l’accélération courante du véhicule.
Les informations d’environnement d’un véhicule sont par exemple obtenues de capteurs embarqués dans le véhicule, tels que des radars par exemple. Ces informations sont particulièrement importantes pour un véhicule, par exemple pour améliorer la sécurité du véhicule en prenant en compte l’environnement qui l’entoure, notamment les autres véhicules.
La sécurité du véhicule dépend notamment du bon fonctionnement du système ACC lorsque ce dernier est activé. Le fonctionnement ou le contrôle du système ACC dépend quant à lui de la sélection du véhicule cible. Une sélection erronée d’un mauvais véhicule cible est susceptible d’entrainer un contrôle de l’accélération et de la vitesse du véhicule non souhaité, parfois dangereux.
Résumé de la présente invention
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 ACC d’un véhicule.
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de contrôle d’un système de régulation adaptative de vitesse, dit système ACC, d’un premier véhicule, le premier véhicule suivant un deuxième véhicule à une distance supérieure à une distance seuil déterminée à un instant courant, le premier véhicule circulant à une première vitesse longitudinale à l’instant courant, le deuxième véhicule circulant à une deuxième vitesse longitudinale inférieure à la première vitesse longitudinale à l’instant courant, le procédé étant mis en oeuvre dans le premier véhicule et comprenant les étapes suivantes : a) détermination d’un premier modèle de prédiction de position et de vitesse du premier véhicule en fonction du temps et d’un deuxième modèle de prédiction de position du deuxième véhicule en fonction du temps en fonction de premiers paramètres dynamiques du premier véhicule et de deuxièmes paramètres dynamiques du deuxième véhicule, les deuxièmes paramètres dynamiques étant déterminés à partir de données obtenues d’au moins un radar embarqué dans le premier véhicule ; b) détermination d’une distance inter-véhicules de consigne entre le premier véhicule et le deuxième véhicule en fonction d’un temps inter-véhicule de consigne déterminé du système ACC et de la deuxième vitesse longitudinale à l’instant courant ; c) détermination d’une distance inter-véhicules entre le premier véhicule et le deuxième véhicule en fonction du premier modèle de prédiction et du deuxième modèle de prédiction à un instant temporel correspondant au moment où le premier véhicule atteint la deuxième vitesse longitudinale ; d) comparaison d’une différence entre la distance inter-véhicules et la distance intervéhicules de consigne avec une valeur seuil déterminée ; e) sélection du deuxième véhicule comme véhicule cible du système ACC en fonction d’un résultat de la comparaison pour contrôle du système ACC.
La prédiction de la distance entre le premier véhicule et le deuxième véhicule lorsque le premier véhicule atteindra la vitesse du deuxième véhicule permet de déterminer à quelle distance le premier véhicule se trouverait du premier véhicule si le deuxième véhicule était sélectionné comme véhicule cible à l’instant courant. L’utilisation de cette information de prédiction pour une sélection effective (ou non) du deuxième véhicule cible permet de déterminer si la sélection peut attendre, par exemple lorsque la distance prédite est supérieure à la distance inter-véhicule de consigne.
Cela permet de reporter la sélection du véhicule cible lorsque cela est possible sans diminuer la sécurité du véhicule, le report de la sélection du véhicule cible permettant de sélectionner un véhicule cible de manière plus fiable (par exemple lorsque le véhicule situé devant est suffisamment proche pour que les données issues des capteurs du premier véhicule soient jugées fiables). Le fonctionnement et le contrôle du système ACC s’en trouvent ainsi améliorés.
Selon une variante, le premier véhicule embarquant une caméra ayant dans son champ de vision au moins une partie d’un environnement situé devant le premier véhicule, la distance seuil déterminée correspond à une limite de portée d’acquisition de la caméra.
Selon une autre variante, le deuxième véhicule est sélectionné comme véhicule cible lorsque la différence entre la distance inter-véhicules et la distance inter-véhicules de consigne est inférieure ou égale à la valeur seuil déterminée.
Selon une variante supplémentaire, lorsque la différence entre la distance intervéhicules et la distance inter-véhicules de consigne est supérieure à la valeur seuil déterminée :
- le deuxième véhicule n’est pas sélectionné comme véhicule cible ; et
- les étapes a) à e) sont réitérées.
Selon encore une variante, le premier modèle de prédiction de position du premier véhicule est un polynôme de degré 5, un premier ensemble de coefficients du polynôme de degré 5 étant déterminés en fonction de la première vitesse longitudinale, de la deuxième vitesse longitudinale, d’une valeur de jerk du système ACC à l’instant courant, d’une valeur d’accélération longitudinale du premier véhicule à l’instant courant, d’une valeur d’accélération de consigne du système ACC et d’une durée estimée entre l’instant courant et un instant temporel auquel le premier véhicule atteindra la deuxième vitesse longitudinale.
Selon une variante additionnelle, le deuxième modèle de prédiction de position du deuxième véhicule est un polynôme de degré 2, un deuxième ensemble de coefficients du polynôme de degré 2 étant déterminés en fonction de la deuxième vitesse longitudinale et d’une valeur d’accélération longitudinale du deuxième véhicule à l’instant courant.
Selon une autre variante, le procédé comprend en outre une sélection du deuxième véhicule comme véhicule cible du système ACC lorsqu’une distance entre le premier véhicule et le deuxième véhicule est égale à une somme de la distance inter-véhicules de consigne et d’une différence entre une distance inter-véhicules entre le premier véhicule et le deuxième véhicule à l’instant courant et la distance inter-véhicules entre le premier véhicule et le deuxième véhicule lorsque le premier véhicule atteint la deuxième vitesse longitudinale.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un dispositif de contrôle d’un système de régulation adaptative de vitesse d’un véhicule, le dispositif comprenant une mémoire associée à un processeur configuré pour la mise en oeuvre 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.
Brève description des figures
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 :
[Fig. 1] illustre schématiquement un environnement dans lequel un premier véhicule suit un deuxième véhicule, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention ;
[Fig. 2] illustre schématiquement une première fonction de prédiction de l’évolution de la vitesse du premier véhicule de la figure 1 en fonction du temps et une deuxième fonction de prédiction de l’évolution de la distance entre le premier véhicule et le deuxième véhicule de la figure 1 en fonction du temps, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention ;
[Fig. 3] illustre schématiquement un dispositif configuré pour contrôler le système ACC du premier véhicule de la figure 1 , selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention ;
[Fig. 4] illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé de contrôle du système ACC du premier véhicule de la figure 1 , selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
Description des exemples de réalisation Un procédé et un dispositif de contrôle d’un système ACC d’un véhicule du 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, un procédé de contrôle d’un système de régulation adaptative de vitesse, dit système ACC, d’un premier véhicule est avantageusement mis en oeuvre lorsque le premier véhicule suit un deuxième véhicule à une distance supérieure à une distance seuil déterminée à un instant courant. Le deuxième circule à une deuxième vitesse qui est inférieure à une première vitesse du premier véhicule, à l’instant courant. Le premier véhicule embarque par exemple un ou plusieurs radars / lidars qui lui permettent de détecter la présence du deuxième véhicule et de calculer des paramètres dynamiques (par exemple vitesse et accélération) à partir des données obtenues du ou des capteurs. Un premier modèle de prédiction de position et de vitesse du premier véhicule en fonction du temps ainsi qu’un deuxième modèle de prédiction de position du deuxième véhicule en fonction du temps sont déterminés à partir de premiers paramètres dynamiques du premier véhicule (par exemple vitesse, accélération, jerk (aussi appelé « valeur de secousse ») et des deuxièmes paramètres dynamiques du deuxième véhicule. Une distance inter-véhicules de consigne entre le premier véhicule et le deuxième véhicule est déterminée ou calculée en fonction d’un temps intervéhicule de consigne (dit Tl V) déterminé du système ACC (lequel TIV de consigne correspond par exemple à un paramètre du système ACC) et de la deuxième vitesse du deuxième véhicule à l’instant courant. Une distance inter-véhicules entre le premier véhicule et le deuxième véhicule est déterminée ou calculée en utilisant le premier modèle de prédiction et du le deuxième modèle de prédiction en prenant comme instant temporel le moment où le premier véhicule atteint la deuxième vitesse, c’est-à-dire la vitesse du deuxième véhicule. La différence entre cette distance inter-véhicules et la distance inter-véhicules de consigne est comparée avec une valeur seuil déterminée. Le deuxième véhicule est sélectionné (ou non) comme véhicule cible du système ACC en fonction du résultat de la comparaison, la sélection ou la non-sélection du deuxième véhicule influant sur le contrôle du système ACC. Un tel procédé est mis en oeuvre uniquement lorsque la distance entre le premier véhicule et le deuxième véhicule est supérieure à la distance seuil déterminée. Une telle distance seuil correspond par exemple à la limite de la portée d’acquisition d’une caméra embarquée dans le premier véhicule, les données obtenues d’une telle caméra servant par exemple à assigner une voie de circulation au deuxième véhicule.
Lorsque la distance entre le premier véhicule et le deuxième véhicule est supérieure à cette distance seuil, soit la caméra n’acquière aucune donnée sur l’environnement au- delà de cette limite, soit les données acquises ont un niveau de fiabilité insuffisant pour permettre une assignation de voie au deuxième véhicule. La mise en oeuvre du procédé permet de déterminer s’il faut alors sélectionner le deuxième véhicule comme véhicule cible ou non, en fonction d’autres critères tels que la distance prédite entre le premier véhicule et le deuxième véhicule lorsque le premier véhicule atteint la vitesse du deuxième véhicule.
Lorsque la distance entre le premier véhicule et le deuxième véhicule est inférieure à cette distance seuil, le deuxième véhicule est sélectionné comme véhicule cible du système ACC s’il est bien dans la voie de circulation du premier véhicule, ce qui peut être déterminé à partir des données caméra.
La figure 1 illustre schématiquement un premier véhicule 10 suivant un deuxième véhicule 11 sur une portion de route d’un environnement 1 , selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
La figure 1 illustre un premier véhicule 10, par exemple un véhicule automobile, embarquant un ou plusieurs capteurs configurés pour détecter la présence d’objets dans l’environnement 1 du premier véhicule 10. Selon d’autres exemples, le premier 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 premier véhicule 10 correspond à un véhicule circulant sous la supervision totale d’un conducteur ou circulant dans un mode autonome ou semi-autonome. Le premier 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.
Selon l’exemple particulier de la figure 1 , le premier véhicule 10 circule sur une portion de route à deux voies de circulations 101 , 102. Le premier véhicule 10 circule par exemple sur la voie de circulation de droite 101 , les deux voies de circulation 101 et 102 étant selon un même sens de circulation.
Les notions de droite et de gauche sont définies selon le sens de circulation du premier véhicule 10.
Selon l’exemple de la figure 1 , le premier véhicule 10 suit un deuxième véhicule 11 , à une distance 110 déterminée et pouvant varier dans le temps (en fonction du comportement dynamique du premier véhicule 10 et du deuxième véhicule 11 ).
Le premier véhicule 10 embarque par exemple un ou plusieurs des capteurs suivants :
- un ou plusieurs radars à ondes millimétriques arrangés sur le premier 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 le deuxième véhicule 11 situé devant le premier véhicule 10 selon l’exemple de la figure 1 ), dans le but de détecter des obstacles et leurs distances vis-à-vis du premier 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 le deuxième véhicule 11 ) situés dans le faisceau lumineux émis et de mesurer la distance entre le capteur et chaque objet détecté ; et/ou - une ou plusieurs caméras (associées ou non à un capteur de profondeur) pour l’acquisition d’une ou plusieurs images de l’environnement autour du premier véhicule 10 se trouvant dans le champ de vision de la ou les caméras.
Les données obtenues de ce ou ces capteurs varient selon le type de capteur. Lorsqu’il s’agit d’un radar ou d’un LIDAR, les données correspondent par exemple à des données de distance entre des points de l’objet détecté et le capteur. Chaque objet détecté est ainsi représenté par un nuage de points (chaque point correspondant à un point de l’objet recevant le rayonnement émis par le capteur et réfléchissant au moins en partie ce rayonnement), le nuage de points représentant l’enveloppe (ou une partie de l’enveloppe) de l’objet détecté tel que vu par le capteur et in fine par le véhicule 10 embarquant le capteur. Lorsqu’il s’agit d’une caméra vidéo, les données correspondent à des données associées à chaque pixel de la ou les images acquises, par exemple des valeurs de niveaux de gris codés sur par exemple 8, 10, 12 ou plus de bits pour chaque canal couleur, par exemple RGB (de l’anglais « Red, Green, Blue » ou en français « Rouge, vert, bleu »). Ces données permettent par exemple de déterminer les positions successives prises par un objet se déplaçant dans l’environnement 1 , par exemple le deuxième véhicule 11 , et d’en déduire un ou plusieurs paramètres dynamiques de l’objet mobile tels que la vitesse et/ou l’accélération. Ces données permettent également de déterminer les lignes au sol pour par exemple participer à la détermination d’appartenance du deuxième véhicule 11 et du premier véhicule 10 à une même voie de circulation ou à des voies de circulation différentes par exemple.
Les données acquises par le ou les capteurs embarqués alimentent par exemple 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 ») embarqués dans le premier véhicule 10. Un tel système ADAS est configuré pour assister, voire remplacer, le conducteur du premier véhicule 10 pour contrôler le premier véhicule 10 sur son parcours. Selon un exemple, le premier véhicule 10 embarque un système ADAS correspondant à un système de régulation adaptative de la vitesse, dit système ACC. Lorsque le système ACC est activé, le système ACC a pour objectif de réaliser une accélération de consigne, appelée Aconsigne(t), qui varie au cours du temps ‘t’ et qui permet de maintenir ou atteindre une vitesse de régulation et/ou de maintenir une distance de sécurité déterminée (appelée distance inter-véhicules de consigne) vis-à-vis du deuxième véhicule 11 en amont du premier véhicule 10, c’est à dire d’un véhicule cible circulant devant le premier véhicule 10 dans le même sens de circulation sur la même voie de circulation, lorsque le deuxième véhicule 11 est sélectionné comme étant l’objet cible par le système ACC. Les données obtenues du ou des capteurs embarqués dans le premier véhicule 10 permettent au système ACC du premier véhicule 10 d’établir une valeur cible d’accélération ACibie(t) au cours du temps ‘t’. L’accélération cible ACibie(t) devient une consigne d’accélération Aconsigne(t). Le système ACC ou un calculateur de ce système transmet par exemple les consignes d’accélérations Aconsigne(t) qu’il a déterminé au(x) calculateur(s) supervisant le fonctionnement d’un groupe motopropulseur du premier véhicule 10, notamment pour que ce(s) dernier(s) détermine(nt) les consignes de couple à générer par le groupe motopropulseur pour respecter les consignes d’accélération Aconsigne(t) et réguler la vitesse du premier véhicule 10.
Une valeur d’accélération cible est par exemple déterminée à un instant courant to à partir d’un ensemble de données obtenues d’un ou plusieurs capteurs de détection d’objet embarqués dans le premier véhicule 10 et/ou de paramètres de consigne entrés par exemple par le conducteur ou déterminés à partir de données sur l’environnement du premier véhicule 10. La valeur d’accélération cible (exprimée en m.s'2) est par exemple calculée à partir de :
- données représentatives du comportement dynamique du deuxième véhicule 11 (par exemple vitesse et/ou accélération) lorsque ce dernier est sélectionné comme étant l’objet cible du système ACC ; ces données sont par exemple obtenues à partir d’un ensemble de positions prises par le deuxième véhicule 11 sur un intervalle de temps précédant l’instant courant to pour lequel est déterminée l’accélération cible. Les données sur les positions prises par le deuxième véhicule 11 sont avantageusement déterminées à partir des données reçues du ou des capteurs de détection d’objet embarqués dans le premier véhicule 10 ;
- données représentatives du comportement dynamique du premier véhicule 10 (par exemple vitesse, accélération, distance vis-à-vis du deuxième véhicule 11 ), ces données étant obtenues de capteurs embarqués dans le premier véhicule 10, la distance étant par exemple obtenue à partir des données reçues du ou des capteurs de détection d’objet ; et/ou
- paramètres de consignes fournis au système ACC, tels que par exemple une vitesse cible, un temps inter-véhicule (Tl V) cible, ces paramètres étant enregistrés en mémoire, déterminés par analyse de l’environnement (par exemple la vitesse cible est déterminée par lecture des panneaux de limitation de vitesse ou à partir de données reçus d’un système de navigation) ou entrés par un utilisateur via une interface Homme-Machine, dite IHM.
La détermination de la voie de circulation à laquelle appartient le deuxième véhicule 11 (à partir des données caméra) est par exemple utilisée pour la sélection du deuxième véhicule 11 comme véhicule cible d’un système ACC du premier véhicule 10. Par exemple, s’il est déterminé que le deuxième véhicule 11 circule devant le premier véhicule 10 dans la même voie que celle du premier véhicule 10, alors le deuxième véhicule 11 est un bon candidat pour devenir le véhicule cible du système ACC.
A contrario, s’il est déterminé que le deuxième véhicule 11 circule devant le premier véhicule 10 dans dans une voie de circulation différente de celle du premier véhicule 10, alors le deuxième véhicule 11 n’est pas un bon candidat pour devenir le véhicule cible du système ACC.
La portée d’acquisition de la caméra possède une limite, limite au-delà de laquelle les données acquises ne sont pas fiables ou au-delà de laquelle aucune donnée n’est acquise par la caméra. Il s’ensuit que déterminer si le deuxième véhicule appartient à une voie de circulation 101 ou à une autre 102 au-delà de cette limite à partir des données de la caméra s’avère peu fiable, avec un risque d’erreur important.
La portée de détection d’un radar (ou d’un LIDAR) est plus importante que la portée d’une caméra. Ainsi le premier véhicule 10 peut détecter la présence du deuxième véhicule 11 devant lui à partir des données de son ou ses radars sans pour autant pouvoir déterminer avec fiabilité sur quelle voie de circulation 101 ou 102 le deuxième véhicule 11 circule.
Un processus de contrôle du système ACC du premier véhicule 10 suivant un deuxième véhicule 11 est avantageusement mis en oeuvre par le premier véhicule 10, c’est-à-dire par un calculateur ou une combinaison de calculateurs du système embarqué du premier véhicule 10, par exemple par le ou les calculateurs en charge de contrôler le système ACC.
Dans une première opération, la présence du deuxième véhicule 11 devant le premier véhicule 10 est détectée à un instant courant « to », par exemple à partir de données reçues d’un ou plusieurs capteurs embarqués dans le premier véhicule 10 (par exemple des radars et/ou LIDAR).
Ces données permettent au calculateur de déterminer la distance entre les deux véhicules 10 et 11 , cette distance étant appelée distance inter-véhicules (dite DIV). Une telle distance varie au cours du temps en fonction du comportement dynamique de chacun de ces véhicules 10, 11.
Les opérations suivantes décrites ci-dessous sont mises en oeuvre la distance séparant le premier véhicule 10 du deuxième véhicule 11 est supérieure à une distance seuil déterminée.
Une telle distance seuil déterminée correspond par exemple à la limite de portée d’acquisition d’une caméra embarquée dans le premier véhicule 10 ayant comme champ de vision l’environnement du premier véhicule 10 (une telle caméra correspondant par exemple à une caméra dite frontale). Une telle limite dépend de la caméra et est par exemple égale à 80, 90 ou 100 m.
Selon une variante, la distance seuil déterminée est un paramètre de configuration du système ACC ou du système en charge de déterminer la voie de circulation du deuxième véhicule 11 . Un tel paramètre est par exemple stocké en mémoire du calculateur en charge de la caméra et/ou est configurable, par exemple par le conducteur du premier véhicule 10, à partir d’une IHM. Dans une deuxième opération, un premier modèle de prédiction de position et de vitesse du premier véhicule 10 en fonction du temps et un deuxième modèle de prédiction de position du deuxième véhicule 11 en fonction du temps sont déterminés en fonction de premiers paramètres dynamiques du premier véhicule 10 et de deuxièmes paramètres dynamiques du deuxième véhicule 11.
Les deuxièmes paramètres dynamiques sont par exemple déterminés à partir de données obtenues d’un radar ou d’un Lidar embarqué dans le premier véhicule 10.
Le premier modèle de prédiction de position du premier véhicule 10 correspond par exemple à un polynôme de degré 5. Un premier ensemble de coefficients du polynôme de degré 5, correspondant aux coefficients Co, Ci, C2, C3, C4 et C5, sont par exemple déterminés en fonction de la première vitesse longitudinale du premier véhicule 10 à l’instant courant to, de la deuxième vitesse longitudinale du deuxième véhicule 11 à l’instant courant to, d’une valeur de jerk du système ACC du premier véhicule 10 à l’instant courant to, d’une valeur d’accélération longitudinale du premier véhicule 10 à l’instant courant to, d’une valeur d’accélération de consigne du système ACC et d’une durée estimée entre l’instant courant to et un instant temporel auquel le premier véhicule atteindra la deuxième vitesse longitudinale.
Le modèle de prédiction Pio(t) de la position (longitudinale, c’est-à-dire selon un axe longitudinale de la voie de circulation 101 ) du premier véhicule 10 en fonction du temps ‘t’ s’écrit par exemple selon l’équation suivante :
Pio(t) = C5 * t5 + C4 * t4 + C3 * t3 + C2 * t2 + Ci * t + Co
La dérivée de Pio(t) permet d’obtenir un modèle de prédiction Vio(t) de la vitesse du premier véhicule en fonction du temps correspondant à l’équation suivante :
Vio(
Figure imgf000016_0001
La dérivée de Vio(t) permet d’obtenir un modèle de prédiction Aio(t) de l’accélération du premier véhicule en fonction du temps correspondant à l’équation suivante :
Aio(
Figure imgf000016_0002
La dérivée de Aio(t) permet d’obtenir un modèle de prédiction Jio(t) du jerk du premier véhicule en fonction du temps correspondant à l’équation suivante : Jio(
Figure imgf000017_0001
Les coefficients Co, Ci, C2, C3, C4 et C5 sont déterminés en fonction de contraintes ou de paramètres en début de manoeuvre et en fin de manoeuvre, la manoeuvre correspondant à la manoeuvre du premier véhicule prenant comme cible de son système ACC le deuxième véhicule. Le début de la manoeuvre correspond à la sélection du deuxième véhicule 11 comme véhicule cible du système ACC et la fin de la manoeuvre correspond au moment où le premier véhicule 10 atteint sa vitesse de consigne, qui correspond à la vitesse du deuxième véhicule 11 (fixée comme étant la deuxième vitesse du deuxième véhicule 11 déterminée à l’instant courant de début de manoeuvre, dit instant to).
Les modèles de prédiction ci-dessus, et notamment le modèle de prédiction Pio(t) et le modèle de prédiction Vio(t) décrivent le comportement dynamique du premier véhicule 10 tout au long de la manoeuvre, entre l’instant to de sélection du deuxième véhicule comme véhicule cible jusqu’à l’instant final où la régulation de vitesse et d’accélération du premier véhicule 10 se stabilise pour correspondre à la vitesse (et à l’accélération) du deuxième véhicule 11 .
Les modèles de prédiction ci-dessus, et notamment le modèle de prédiction Pio(t) et le modèle de prédiction Vio(t) simulent ou prédisent ainsi le comportement dynamique du premier véhicule 10 si le système ACC du premier véhicule sélectionnait réellement le deuxième véhicule comme véhicule cible à l’instant courant to.
Les coefficients Co, Ci, C2, C3, C4 et C5 sont par exemple déterminés comme suit selon un exemple particulier de réalisation :
Co = 0 ;
Ci = Vinit, avec Vinit correspondant à la première vitesse longitudinale du premier véhicule 10 à l’instant courant to = 0 ;
C2 = nit / 2, avec Anit correspondant à l’accélération longitudinale du premier véhicule 10 à l’instant courant to = 0 ;
C3 = Jinit / 6, avec Jinit correspondant au jerk du premier véhicule 10 à l’instant courant to = 0 ; [Math 1]
Figure imgf000018_0001
Avec Vœnsigne correspondant à la vitesse de consigne du système ACC, correspondant à la deuxième vitesse du deuxième véhicule 11 à l’instant courant, cette deuxième vitesse étant inférieure à la première vitesse du premier véhicule à l’instant courant to, Aœnsigne correspondant à la vitesse de consigne du système ACC (par exemple l’accélération du deuxième véhicule 11 à l’instant courant to) et Dm correspondant à la durée estimée de la manoeuvre ; et
[Math 2]
Figure imgf000018_0002
Le paramètre correspondant à la durée de la manoeuvre Dm est par exemple déterminé (c’est-à-dire calculé ou estimé) en testant plusieurs durées de manoeuvre et en vérifiant si les courbes planifiées avec chacune vérifient les contraintes de décélération/jerk maximaux admissibles et confortables en partant de la plus petite durée de manoeuvre jusqu’à la plus grande, la plus petite durée permettant d’effectuer la manoeuvre avec les contraintes ci-dessus étant conservée.
Le deuxième modèle de prédiction de position du deuxième véhicule 11 correspond par exemple à un polynôme de degré 2. Un deuxième ensemble de coefficients du polynôme de degré 2 sont par exemple déterminés en fonction de la deuxième vitesse longitudinale et d’une valeur d’accélération longitudinale du deuxième véhicule à l’instant courant to.
Le modèle de prédiction Pn(t) de la position (longitudinale) du deuxième véhicule 11 en fonction du temps ‘t’ s’écrit par exemple selon l’équation suivante :
Pn(t) = Ao / 2 * t2 + Vo * t + Xo Avec Ao l’accélération longitudinale du deuxième véhicule 11 à l’instant to, Vo la vitesse longitudinale du deuxième véhicule 11 à l’instant to et Xo la position du deuxième véhicule à l’instant to.
La dérivée de Pn(t) permet d’obtenir un modèle de prédiction Vn(t) de la vitesse du deuxième véhicule 11 en fonction du temps correspondant à l’équation suivante :
Vn(t) = Ao * t + Vo
La dérivée de Vn(t) permet d’obtenir un modèle de prédiction An(t) de l’accélération du deuxième véhicule 11 en fonction du temps correspondant à l’équation suivante :
Ai 1 (t) = Ao
Ces premiers et deuxièmes modèles permettent ainsi de prédire le comportement dynamique du premier véhicule 10 et du deuxième véhicule 11 en fonction du temps (à d’un instant courant to) en fonction des paramètres dynamiques du premier véhicule 10 et du deuxième véhicule 11 obtenus pour l’instant courant to.
La figure 2 illustre une première fonction 21 de prédiction de la vitesse du premier véhicule 10 en fonction du temps et une deuxième fonction 22 de prédiction de la distance entre le premier véhicule 10 et le deuxième véhicule 11 en fonction du temps, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
La première fonction 21 correspond à une fonction de la vitesse ‘V’ du premier véhicule 10 (en ordonnée du diagramme) en fonction du temps ‘t’ (en abscisse du diagramme).
Selon l’exemple particulier de la figure 2, le premier véhicule 10 possède une première vitesse égale à 120 km/h à l’instant courant to, le deuxième véhicule 11 possède une deuxième vitesse égale à 80 km/h à l’instant courant to, et la distance inter-véhicules entre le premier véhicule 10 et le deuxième véhicule 11 à l’instant courant to est égale à 110 m.
Cette première fonction 21 est obtenue à partir de l’équation Vio(t) en prenant comme paramètres la première vitesse et la deuxième vitesse à l’instant to de l’exemple décrit ci-dessus. Tel qu’illustré par la figure 2, la sélection à to du deuxième véhicule 11 circulant à la vitesse de 80 km/h alors que le premier véhicule 10 circule à une vitesse de 120 km/h induit une réduction de la vitesse V du premier véhicule 10 selon la courbe 210 pour atteindre la vitesse de 80 km/h à un instant t égal à environ 9 s, en se basant sur les modèles de prédiction décrits précédemment.
La deuxième fonction 22 correspond à une fonction de la distance inter-véhicules T entre le premier véhicule 10 et le deuxième véhicule 11 (en ordonnée du diagramme) en fonction du temps ‘t’ (en abscisse du diagramme).
Cette deuxième fonction 22 est obtenue à partir des équations Pio(t) et Pn(t) en prenant comme paramètres la première vitesse et la deuxième vitesse à l’instant to de l’exemple décrit ci-dessus.
Selon les modèles de prédiction, la distance inter-véhicules I diminue au fur et à mesure que le temps s’écoule depuis to selon la courbe 220, la distance inter-véhicules I passant de 110 m à to à environ 57 m à partir de l’instant temporel égal à 9 s.
Dans une troisième opération du processus, une distance inter-véhicules de consigne, notée DIVconsigne, entre le premier véhicule 10 et le deuxième véhicule 11 est déterminée ou calculée en fonction d’un temps inter-véhicule de consigne, notée TIVconsigne, déterminé du système ACC et une vitesse de consigne, notée Vconsigne, avantageusement égale à la deuxième vitesse longitudinale à l’instant courant, puisque la deuxième vitesse est inférieure à la première vitesse du premier véhicule à to.
Le TIV de consigne correspond à un paramètre configurable du système ACC. Le TIV de consigne peut par exemple être sélectionné par le conducteur du premier véhicule 10 dans un ensemble de TIV de consigne proposés, par exemple parmi 3 choix possibles correspondant à un TIV court, un TIV intermédiaire ou moyen et un TIV long. Le TIV court vaut par exemple 1 .4, 1 .5, 1 .6 ou 1 .7 s, le TIV intermédiaire 2.1 , 2.2 ou 2.3 s et le TIV long 2.9, 3 ou 3.1 s.
La valeur de DIV de consigne est ainsi obtenue à partir de l’équation suivante :
DIVconsigne = TIVconsigne Vconsigne Sur la base de l’exemple fourni en regard de la figure 2 (vitesse du deuxième véhicule égale à 80 km/h à to), en prenant 1 .5 s comme valeur de TIVconsigne et Vconsigne de 80 km/h (soit environ 22.22 m/s), DIVCOnsigne vaut alors environ 33.33 m.
Dans une quatrième opération, une distance inter-véhicules entre le premier véhicule 10 et le deuxième véhicule 11 est déterminée ou calculée en fonction du premier modèle de prédiction et du deuxième modèle de prédiction à un instant temporel, noté tfin, correspondant au moment où le premier véhicule 10 atteint la deuxième vitesse longitudinale du deuxième véhicule à to en prenant comme hypothèse que le deuxième véhicule 11 est sélectionné comme véhicule cible à to.
La distance inter-véhicules à tfin, notée DI V(tfjn) est obtenue à partir du diagramme 22 en prenant tfin = 9 s. De la même manière, DlV(tfin) est obtenue via l’équation suivante :
DlV(tfin) = Pn (tfin) - P 1 O(tfin)
Selon l’exemple fourni en regard de la figure 2, DI V(tfin) vaut environ 55.58 m.
Dans une cinquième opération, la différence entre la distance inter-véhicules DlV(tfin) et la distance inter-véhicules de consigne DIVconsigne est comparée avec une valeur seuil déterminée.
Une telle comparaison permet de déterminer si la distance inter-véhicules en fin de manoeuvre est supérieure ou égale à la distance inter-véhicules de consigne en prenant une marge de sécurité correspondant à la valeur seuil déterminée.
Ainsi, pour s’assurer que le premier véhicule 10 sera au minimum à une distance correspondant à (DIVconsigne + marge de sécurité) du deuxième véhicule, la différence entre DI V(tfjn) et DIVconsigne est comparée à la valeur seuil déterminée.
Par exemple, la valeur seuil déterminée vaut 2, 10, 15 ou 20 m. Selon une variante de réalisation, aucune marge de sécurité n’est fixé et la valeur seuil déterminée vaut alors 0.
En prenant l’exemple de la figure 2, la différence entre DlV(tfin) et DIVconsigne vaut :
DlV(tfin) - DIVconsigne = 55.58 — 33.33, soit
DlV(tfin) - DIVconsigne = 22.25 m Selon cet exemple, la différence entre DlV(tfin) et DIVconsigne est supérieure à ma valeur seuil déterminée.
Dans une sixième opération, le deuxième véhicule est sélectionné par le système ACC comme véhicule cible en fonction d’un résultat de la comparaison de la cinquième opération.
Par exemple, lorsque la différence entre la distance inter-véhicules DlV(tfin) et la distance inter-véhicules de consigne DIVconsigne est supérieure à la valeur seuil déterminée, alors :
- le deuxième véhicule n’est pas sélectionné comme véhicule cible du système ACC ; et
- les deuxième, troisième, quatrième, cinquième et sixième opérations sont réitérées en déterminant à nouveau les premiers et deuxièmes modèles de prédiction avec les paramètres dynamiques du premier véhicule 10 et du deuxième véhicule 11 qui ont pu évaluer, un temps déterminé s’étant écoulé depuis. Par exemple, la comparaison de la différence entre la distance inter-véhicules DI V(tfin) et la distance inter-véhicules de consigne DIVconsigne avec la valeur seuil déterminée est mise en oeuvre à intervalles réguliers (par exemple toutes les 200, 500 ms) tant que la différence entre la distance inter-véhicules DlV(tfin) et la distance inter-véhicules de consigne DIVconsigne est supérieure à la valeur seuil déterminée.
Lorsque la différence entre la distance inter-véhicules DlV(tfin) et la distance intervéhicules de consigne DIVconsigne est inférieure ou égale à la valeur seuil déterminée, alors le deuxième véhicule est sélectionné comme véhicule cible du système ACC.
Il est possible de déterminer à quelle distance inter-véhicules le deuxième véhicule sera sélectionné, notée DIVséiection, comme véhicule cible en fonction des premiers et deuxièmes paramètres dynamiques des premier et deuxième véhicule 10, 11 de l’instant courant to à partir de l’équation suivante :
DIVséiection = [DlV(to) — DlV(tfin)] + DIVconsigne
C’est-à-dire que, pour des conditions courantes données, le deuxième véhicule 11 sera sélectionné comme véhicule cible du système ACC du premier véhicule 10 lorsqu’une distance entre le premier véhicule et le deuxième véhicule, dite DIVséiection, est égale à une somme de la distance inter-véhicules de consigne DIVconsigne et d’une différence entre une distance inter-véhicules entre le premier véhicule et le deuxième véhicule à l’instant courant, notée DlV(to), et la distance inter-véhicules entre le premier véhicule et le deuxième véhicule lorsque le premier véhicule atteint la deuxième vitesse longitudinale, notée DlV(tfin).
Selon l’exemple fourni en regard de la figure 2, on obtient :
DIVséiection = 110 - 55.58+ 33.33, soit
DIVséiection = 87.75 m, ce qui signifie que pour les conditions à tO de l’exemple de la figure 2 le deuxième véhicule 11 sera sélectionné comme objet cible à l’instant où le premier véhicule 10 sera à une distance du deuxième véhicule 11 environ égale à 87.75 m.
Dans une septième opération, le système ACC est contrôlé en fonction d’un résultat de la sélection de la sixième opération.
Lorsque le deuxième véhicule 11 est sélectionné comme objet cible du système ACC, l’accélération et/ou la vitesse du premier véhicule 10 est contrôlée par le système ACC en fonction du deuxième véhicule 11 (par exemple en fonction de son comportement dynamique et d’un TIV de consigne).
Lorsque le deuxième véhicule 11 n’est pas sélectionné comme objet cible du système ACC, l’accélération et/ou la vitesse du premier véhicule 10 n’est pas contrôlée par le système ACC en fonction du deuxième véhicule 11 mais par exemple en fonction de paramètres de consignes par défaut ou de sécurité.
Un tel processus permet de retarder le moment où le véhicule cible est sélectionné lorsque les conditions associées à la sécurité des véhicules sont respectées (par exemple une distance inter-véhicules en fin de manoeuvre supérieure à la distance inter-véhicules de consigne (plus une marge de sécurité)).
La figure 3 illustre schématiquement un dispositif 3 configuré pour contrôler le système ACC d’un véhicule, par exemple du premier véhicule 10, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le dispositif 3 correspond par exemple à un dispositif embarqué dans le premier véhicule 10, par exemple un calculateur.
Le dispositif 3 est par exemple configuré pour la mise en oeuvre des opérations décrites en regard des figures 1 , 2 et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la figure 4. Des exemples d’un tel dispositif 3 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, une tablette, un ordinateur portable. Les éléments du dispositif 3, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 3 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 3 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 30 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 3. Le processeur 30 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 3 comprend en outre au moins une mémoire 31 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 31 .
Selon différents exemples de réalisation particuliers et non limitatifs, le dispositif 3 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires (par exemple d’autres calculateurs) 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 3 comprend un bloc 32 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes. Les éléments d’interface du bloc 32 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) ;
- interface LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).
Selon un autre exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 3 comprend une interface de communication 33 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres calculateurs du système embarqué) via un canal de communication 330. L’interface de communication 33 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 330. L’interface de communication 33 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) ou Ethernet (standardisé par la norme ISO/IEC 802-3).
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 3 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 3.
La figure 4 illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé de contrôle d’un système ACC d’un véhicule, par exemple du premier véhicule 10, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le procédé est par exemple mis en oeuvre par un dispositif embarqué dans le premier véhicule 10 ou par le dispositif 3 de la figure 3, par exemple par un ou plusieurs processeurs du dispositif 3.
Dans une première étape 41 , un premier modèle de prédiction de position et de vitesse du premier véhicule en fonction du temps et un deuxième modèle de prédiction de position du deuxième véhicule en fonction du temps sont déterminés en fonction de premiers paramètres dynamiques du premier véhicule et de deuxièmes paramètres dynamiques du deuxième véhicule, les deuxièmes paramètres dynamiques étant déterminés à partir de données obtenues d’au moins un radar embarqué dans le premier véhicule.
Dans une deuxième étape 42, une distance inter-véhicules de consigne entre le premier véhicule et le deuxième véhicule est déterminée en fonction d’un temps inter-véhicule de consigne déterminé du système ACC et de la deuxième vitesse longitudinale à l’instant courant.
Dans une troisième étape 43, une distance inter-véhicules entre le premier véhicule et le deuxième véhicule est déterminée en fonction du premier modèle de prédiction et du deuxième modèle de prédiction à un instant temporel correspondant au moment où le premier véhicule atteint la deuxième vitesse longitudinale.
Dans une quatrième étape 44, une différence entre la distance inter-véhicules et la distance inter-véhicules de consigne est comparée avec une valeur seuil déterminée.
Dans une cinquième étape 45, le deuxième véhicule comme véhicule cible du système ACC est sélectionné en fonction d’un résultat de la comparaison. Selon une variante, les variantes et exemples des opérations décrits en relation avec les figures 1 et 2 s’appliquent aux étapes du procédé de la figure 3.
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 véhicule, par exemple un véhicule autonome, 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 oeuvre d’un tel procédé.
La présente invention concerne également un système de régulation adaptative de vitesse pour véhicule comprenant le dispositif 3 de la figure 3.
La présente invention concerne également un véhicule, par exemple automobile ou plus généralement un véhicule autonome à moteur terrestre, comprenant le dispositif 3 de la figure 3 ou le système de régulation adaptative de vitesse pour véhicule ci-dessus.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de contrôle d’un système de régulation adaptative de vitesse, dit système ACC, d’un premier véhicule (10), ledit premier véhicule (10) suivant un deuxième véhicule (11 ) à une distance supérieure à une distance seuil déterminée à un instant courant, ledit premier véhicule (10) circulant à une première vitesse longitudinale audit instant courant, ledit deuxième véhicule (11 ) circulant à une deuxième vitesse longitudinale inférieure à ladite première vitesse longitudinale audit instant courant, ledit procédé étant mis en oeuvre dans ledit premier véhicule (10) et comprenant les étapes suivantes : a) détermination (41 ) d’un premier modèle de prédiction de position et de vitesse dudit premier véhicule (10) en fonction du temps et d’un deuxième modèle de prédiction de position dudit deuxième véhicule (11 ) en fonction du temps en fonction de premiers paramètres dynamiques dudit premier véhicule (10) et de deuxièmes paramètres dynamiques dudit deuxième véhicule (11 ), lesdits deuxièmes paramètres dynamiques étant déterminés à partir de données obtenues d’au moins un radar embarqué dans ledit premier véhicule (10) ; b) détermination (42) d’une distance inter-véhicules de consigne entre ledit premier véhicule (10) et ledit deuxième véhicule (11 ) en fonction d’un temps inter-véhicule de consigne déterminé dudit système ACC et de ladite deuxième vitesse longitudinale audit instant courant ; c) détermination (43) d’une distance inter-véhicules entre ledit premier véhicule (10) et ledit deuxième véhicule (11 ) en fonction dudit premier modèle de prédiction et dudit deuxième modèle de prédiction à un instant temporel correspondant au moment où ledit premier véhicule (10) atteint ladite deuxième vitesse longitudinale ; d) comparaison (44) d’une différence entre ladite distance inter-véhicules et ladite distance inter-véhicules de consigne avec une valeur seuil déterminée ; e) sélection (45) dudit deuxième véhicule (11 ) comme véhicule cible dudit système ACC en fonction d’un résultat de ladite comparaison pour contrôle dudit système ACC.
2. Procédé selon la revendication 1 , pour lequel, ledit premier véhicule (11 ) embarquant une caméra ayant dans son champ de vision au moins une partie d’un ZI environnement (1 ) situé devant ledit premier véhicule (11 ), ladite distance seuil déterminée correspond à une limite de portée d’acquisition de ladite caméra.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, pour lequel ledit deuxième véhicule (11 ) est sélectionné comme véhicule cible lorsque ladite différence entre ladite distance inter-véhicules et ladite distance inter-véhicules de consigne est inférieure ou égale à ladite valeur seuil déterminée.
4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, pour lequel lorsque ladite différence entre ladite distance inter-véhicules et ladite distance inter-véhicules de consigne est supérieure à ladite valeur seuil déterminée :
- ledit deuxième véhicule (11 ) n’est pas sélectionné comme véhicule cible ; et
- lesdites étapes a) à e) sont réitérées.
5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, pour lequel ledit premier modèle de prédiction de position dudit premier véhicule est un polynôme de degré 5, un premier ensemble de coefficients dudit polynôme de degré 5 étant déterminés en fonction de ladite première vitesse longitudinale, de ladite deuxième vitesse longitudinale, d’une valeur de jerk dudit système ACC audit instant courant, d’une valeur d’accélération longitudinale dudit premier véhicule (10) audit instant courant, d’une valeur d’accélération de consigne dudit système ACC et d’une durée estimée entre ledit instant courant et un instant temporel auquel ledit premier véhicule (10) atteindra ladite deuxième vitesse longitudinale.
6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, pour lequel ledit deuxième modèle de prédiction de position dudit deuxième véhicule est un polynôme de degré 2, un deuxième ensemble de coefficients dudit polynôme de degré 2 étant déterminés en fonction de ladite deuxième vitesse longitudinale et d’une valeur d’accélération longitudinale dudit deuxième véhicule audit instant courant.
7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant en outre une sélection dudit deuxième véhicule (11 ) comme véhicule cible dudit système ACC lorsqu’une distance entre ledit premier véhicule (10) et ledit deuxième véhicule (11 ) est égale à une somme de ladite distance inter-véhicules de consigne et d’une différence entre une distance inter-véhicules entre ledit premier véhicule (10) et ledit deuxième véhicule (11 ) audit instant courant et ladite distance inter-véhicules entre ledit premier véhicule (10) et ledit deuxième véhicule (11 ) lorsque ledit premier véhicule (10) atteint ladite deuxième vitesse longitudinale.
8. Programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en oeuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur.
9. Dispositif (3) de contrôle d’un système de régulation adaptative de vitesse d’un véhicule, ledit dispositif (3) comprenant une mémoire (31 ) associée à au moins un processeur (30) configuré pour la mise en oeuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
10. Véhicule (10) comprenant le dispositif (3) selon la revendication 9.
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