Brevet FR3037026A1 — publié le 20161209

PROCEDE POUR L'ACTIVATION D'UN MODE AUTONOME EN REPONSE A UNE DETECTION D'INATTENTION La présente invention concerne le domaine des systèmes d'assistance à la conduite pour véhicules automobiles. Les systèmes d'assistance à la conduite sont désormais largement répandus dans les véhicules automobiles récents et connaissent un développement rapide. On connaît par exemple les régulateurs de vitesse adaptatifs, mieux connus sous l'acronyme anglais ACC (pour « Adaptive Cruise Control » ou « Autonomous Cruise Control »). Un tel mode d'assistance ajuste de manière automatique la vitesse afin de maintenir un intervalle de sécurité constant avec le véhicule précédant l'utilisateur à partir des informations recueillis sur ce véhicule (notamment la distance et la vitesse d'approche) à l'aide d'un ou plusieurs capteurs de type radar, caméra ou lidar. On connaît également, notamment de la demande de brevet américaine US 2013/0096767, des systèmes dynamiques anti-franchissement involontaire de ligne. Ces derniers, désignés généralement sous les acronymes ALKA (pour « Active Lane Keep Assist »), LKAS (pour « Lane Keep Assistance System), ALA (pour « Active Lane Assist) ou encore ALC (pour « Active Lane Control ») détectent les lignes de marquages au sol à l'aide de capteurs et/ou de caméras optiques, et interviennent dynamiquement sur le véhicule lorsque ce dernier franchi la ligne délimitant sa voie de circulation. Dans un tel cas de figure, le système d'assistance à la conduite va alors corriger automatiquement la direction du véhicule et/ou activer le freinage. Les modes d'assistance à la conduite évoqués ci-avant sont activables chacun de manière indépendante par l'intermédiaire d'un bouton de commande dédié, situé par exemple sur le volant, sur un module de commande sous-volant ou bien encore sur la planche de bord du véhicule. De nos jours, de nouveaux systèmes d'assistance à la conduite font 303 702 6 2 leur apparition dans les véhicules automobiles haut de gamme. Tel est notamment le cas des assistants de conduite en embouteillage (plus connus sous l'acronyme anglais TJC pour « Traffic Jam Chauffeur ») destinés à soulager le conducteur dans des situations de trafic 5 dense ou de bouchon (vitesse inférieure à 50/70 km/h) sur des routes à chaussées séparées (autoroutes et voies rapides). Ces derniers sont capables de réguler automatiquement la vitesse jusqu'à l'arrêt afin de maintenir une distance voulue avec le véhicule précédant tout en assurant le contrôle de la direction, de sorte que le conducteur peut lâcher le volant et les 10 pédales pour vaquer à d'autres activités. On peut également citer les systèmes d'assistance à la conduite sur autoroute communément désignés sous les acronymes HAD (pour « Highway Automated Driving ») ou AHDA (pour « Automatic Highway Driving Assist ») et aptes à délester entièrement le conducteur dans des situations de trafic 15 fluide (vitesse proche de la limite réglementaire) sur des routes à chaussées séparées. Cependant rien n'est prévu pour assister le conducteur lorsque celui-ci n'est pas en mesure d'activer le système d'assistance, en particulier lorsque ledit conducteur est défaillant. 20 On connait par le document DE102004047861 un système d'aide à la conduite permettant d'activer un système anti-franchissement involontaire de ligne, lorsque celui-ci détecte une baisse d'attention du conducteur. Ce système ne permet pas de pleinement tirer parti des modes de conduite autonome éventuellement mise à disposition par le véhicule. 25 L'invention a donc pour but d'améliorer la sécurité lors de l'activation d'un mode d'assistance à la conduite et d'utiliser au mieux les modes de conduites autonomes mis à disposition par le véhicule. Elle propose plus précisément à cet effet un système qui active le mode de conduite autonome le plus performant disponible si l'attention du 30 conducteur n'est plus suffisante pour assurer une conduite manuelle satisfaisante. Elle concerne plus précisément un procédé d'activation d'un mode 3037026 3 d'assistance d'un conducteur à la conduite d'un véhicule, ledit procédé étant mis en oeuvre par une unité de pilotage d'un système d'assistance à la conduite, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes de : - Détection d'un état d'inattention du conducteur et mesure de la 5 durée dudit état d'inattention, - Comparaison de la durée mesurée avec un premier seuil prédéterminé, Caractérisé en ce qu'il comporte en outre, si la durée mesurée est supérieure au seuil prédéterminé, une étape de : 10 - Détermination si la trajectoire suivie par le véhicule présente un écart avec une trajectoire de référence et si un écart détecté alors : - l'émission d'une alerte, - la détermination de modes d'assistance disponibles à partir d'un contexte de conduite et, 15 - si au moins un des modes de conduites disponibles prend en charge le contrôle latéral du véhicule alors l'activation dudit au moins un mode d'assistance, - sinon l'activation d'une commande de décélération. En vérifiant s'il existe un écart à la trajectoire idéale du véhicule, 20 l'invention permet d'adapter au mieux le mode autonome au contexte de conduite. Contrairement à l'état de la technique, l'invention vérifie si un mode autonome avec contrôle latéral du véhicule est disponible. Si c'est le cas, celui-ci est activé si nécessaire (autrement dit, en cas d'écart détecté). Dans 25 le cas contraire une consigne de ralentissement est émise. Ceci permet d'améliorer la sécurité en adaptant le comportement du véhicule au contexte de conduite. Selon une caractéristique de l'invention, le procédé d'activation d'un mode d'assistance comporte en outre, si aucun écart n'est détecté entre la 30 trajectoire suivie par le véhicule et la trajectoire de référence, des étapes de : 3037026 4 - détermination de modes d'assistance disponibles à partir d'un contexte de conduite et activation d'un mode d'assistance, - Emission d'une première alerte. Selon une caractéristique de l'invention, le procédé d'activation d'un 5 mode d'assistance comporte en outre, si la durée mesurée dépasse un deuxième seuil prédéterminé, l'émission d'une deuxième alerte. Selon une caractéristique de l'invention, le procédé d'activation d'un mode d'assistance comporte en outre, en réponse à une détection d'une commande de l'utilisateur, une étape d'arrêt d'une alerte en cours d'émission. 1 o Avantageusement, lors des étapes d'activation du mode d'assistance, si plusieurs modes d'assistance sont disponibles alors le mode d'assistance activé est choisi selon un critère prédéterminé. Avantageusement, le mode d'assistance activé est celui laissant un temps de reprise en main par le conducteur le plus important. 15 Avantageusement, la première alerte comportant un premier signal acoustique, la deuxième alerte comportant un deuxième signal acoustique, le volume sonore du deuxième signal acoustique est supérieur à celui du premier signal acoustique. L'invention concerne aussi un système d'assistance à la conduite 20 comportant : - un module de surveillance du conducteur configuré pour détecter un état d'inattention du conducteur et mesurer la durée dudit état d'inattention, - module d'évaluation du contexte de conduite, 25 - un module d'information et d'avertissement apte à émettre une alerte, - une unité de pilotage comprenant des moyens de comparaison de la durée mesurée avec un premier seuil prédéterminé et des moyens de détermination si la trajectoire suivie par le véhicule présente un écart avec 30 une trajectoire de référence, 3037026 5 ledit système (1) étant caractérisé en ce que l'unité de pilotage comprend des moyens de détermination de modes d'assistance disponibles à partir d'un contexte de conduite et, et en ce que l'unité de pilotage est configurée pour, si la durée 5 mesurée est supérieure au seuil prédéterminé et si un écart détecté : si au moins un des modes de conduites disponibles prend en charge le contrôle latéral du véhicule, commander l'activation dudit au moins un mode d'assistance, et sinon commander l'activation d'une commande de décélération. 10 L'invention concerne aussi un véhicule caractérisé en ce qu'il comporte un système (1) d'assistance à la conduite selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels: 15 - la figure 1 représente un diagramme fonctionnel d'un système automatisé d'assistance à la conduite pour véhicule ; - la figure 2 est un organigramme d'une première variante du procédé selon l'invention. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter 20 l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. En référence à la figure 1, le système d'assistance automatisée à la conduite 1 comporte un module de surveillance du conducteur 10, un module d'évaluation du contexte de conduite 20, une unité de pilotage 30, un module d'actionnement des modes d'assistance à la conduite 40, ainsi qu'un module 25 d'information et d'avertissement 50. Le module de surveillance du conducteur 10 comprend par exemple un sous-module 11 de détection de la présence des mains du conducteur sur le volant 10, ainsi qu'un sous-module 12 de détection de celle de ses pieds sur les pédales d'accélération, de freinage et d'embrayage. Le module de 30 surveillance du conducteur 10 peut également comporter une caméra pointée vers le visage du conducteur de façon déterminer son niveau d'attention et/ou la direction de son regard. 3037026 6 Le module d'évaluation du contexte de conduite 20 comprend par exemple une caméra orientée vers l'avant du véhicule et délivrant des images permettant de déterminer le type de route empruntée (autoroute, voie rapide ou bien route secondaire) à partir de certains paramètres caractéristiques tels 5 que la largeur de la voie, le marquage au sol (couleur, largeur et espacement des lignes) et la présence éventuelle d'une barrière ou d'un terre-plein central de séparation entre les deux sens de circulation. L'analyse des images fournies par cette caméra permet en outre d'établir le niveau de fluidité du trafic routier. 10 Le module 20 comporte également une pluralité de capteurs mesurant certains paramètres internes de conduite tels que la vitesse instantanée du véhicule et l'angle de braquage du volant. Les données recueillies par les deux modules de surveillance du conducteur 10 et d'évaluation du contexte de conduite 20 sont acheminés en 15 temps réel vers l'unité de pilotage 30 à laquelle ces deux modules sont reliés. L'unité de pilotage 30, constituée de préférence par le boîtier de servitude intelligent (BSI) du véhicule, comporte un calculateur 31 ainsi qu'un module de stockage 32 comprenant de la mémoire non volatile de type EEPROM ou FLASH et de la mémoire vive. 20 La mémoire non volatile stocke un processus d'activation d'un mode d'assistance à la conduite du véhicule automobile dont l'organigramme est représenté sur la figure 2 et qui est mis en oeuvre de manière cyclique selon une période prédéterminée comprise de préférence entre 100 ms et 1000 ms. L'ensemble des informations contenues dans cette mémoire non 25 volatile peut être mis à jour par des moyens de communication ou des moyens de lecture d'un support de données. L'unité de pilotage 30 est reliée au module d'actionnement 40 auquel elle est apte à transmettre l'ordre d'activer ou de désactiver l'un des modes d'assistance à la conduite. 30 Ce module d'actionnement 40 comporte une pluralité d'actionneurs aptes à contrôler certains organes du véhicule tels que la direction, 3037026 7 l'accélération, le freinage et la boîte de vitesse pour assurer la mise en oeuvre des différents modes d'assistance à la conduite dont est doté le véhicule, à savoir en l'espèce : 5 - un premier mode d'assistance permettant une régulation de vitesse adaptative, assurant uniquement le contrôle du déplacement longitudinal du véhicule et dans lequel le contrôle du déplacement latéral reste à la charge du conducteur via le volant ; - un deuxième mode d'assistance, par exemple pour la conduite sur 10 autoroute, assurant à la fois le contrôle latéral et longitudinal du véhicule dans des situations de trafic fluide (vitesse proche de la limite réglementaire) sur des routes à chaussées séparées et dans lequel le conducteur est tenu de garder les yeux fixés sur la route car le guidage ne peut être maintenu que sur une courte période de 1 à 3 secondes en cas 15 de perte d'information (désengagement avec transition rapide). - Un troisième mode d'assistance, par exemple pour la conduite en embouteillage, assurant à la fois le contrôle du déplacement latéral et longitudinal du véhicule dans des situations de trafic dense ou de bouchon (vitesse inférieure à une valeur seuil prédéterminée comprise par exemple 20 entre 50 et 70 km/h) et sur des routes à chaussées séparées et dans lequel conducteur n'est pas tenu de garder les yeux fixés sur la route et peut vaquer à d'autres occupations car le guidage peut être maintenu sur une période de quelques secondes (comprise par exemple entre 5 et 15 s) en cas de perte d'information (désengagement avec transition normale). 25 Le module d'information et d'avertissement 50 comporte un premier écran d'information 51 intégré à la console centrale de la planche de bord du véhicule (ce dernier étant constitué de préférence par l'écran d'affichage du dispositif d'info-divertissement) et apte à diffuser des messages visuels indiquant le mode d'assistance activé et informant le conducteur des taches 30 de conduite dont il est délesté et de celles restant éventuellement à sa charge. Pour une meilleure lisibilité, ces informations sont de préférence affichées sous la forme de pictogrammes lumineux tels que ceux représentés sur la figure 4. 3037026 8 Le module 50 comprend également un second écran d'avertissement 52 intégré au combiné d'instruments du véhicule et destiné à afficher des messages visuels. Ce module 50 est également doté d'une sirène 53 apte à émettre au 5 moins : - un premier signal acoustique d'alerte lorsque la durée de l'inattention du conducteur dépasse un premier seuil Si, - un deuxième signal acoustique d'alerte lorsque la durée de l'inattention du conducteur dépasse un deuxième seuil S2. 10 Le volume sonore de la deuxième alerte est supérieur à celui de la première alerte. De façon avantageuse, les signaux acoustiques d'alerte sont également accompagnés de vibrations du siège ou d'un éclairage d'alerte. On va maintenant décrire en détails et à l'appui de l'organigramme de 15 la figure 2, les différentes étapes de la première variante du procédé selon l'invention. Au cours d'une première étape 201, le module de surveillance du conducteur 10 détecte un état d'inattention du conducteur et mesure de durée D dudit état d'inattention. Ces données sont transmises à l'unité de 20 pilotage 30. De façon avantageuse, le module de surveillance du conducteur 10 détermine de la direction du regard du conducteur à l'aide d'une caméra. L'unité de pilotage compare la durée D mesurée avec un premier seuil prédéterminé Si 202. Si la durée mesurée est inférieure au premier seuil Si alors on considère que l'inattention du passager est passagère et ne 25 nécessite pas l'intervention du système d'assistance. Dans ce cas, la surveillance du conducteur se poursuit. La valeur du seuil Si est par exemple de l'ordre de 1 ou 2 secondes. Le seuil permet d'éviter le déclenchement d'alarme inutile. Si la durée mesurée est supérieure au seuil Si alors l'unité de 30 pilotage 30 détermine si la trajectoire suivie par le véhicule présente un écart avec une trajectoire de référence 203. La trajectoire de référence est par 3037026 9 exemple une trajectoire permettant de maintenir le véhicule dans sa voie de circulation. Si un écart détecté alors l'unité de pilotage 30 : - commande l'émission d'une alerte 204. - détermine le ou les modes d'assistance disponibles à partir d'un contexte 5 de conduite et à l'aide du module d'évaluation du contexte de conduite 20 (étape 205). - si au moins un des modes de conduites disponibles prend en charge le contrôle latéral du véhicule (206) alors le véhicule active au moins un mode d'assistance (207). 10 - sinon le véhicule active une commande de décélération. (208) En utilisant le module d'évaluation du contexte de conduite 20, l'invention permet d'activer le mode autonome le plus approprié à la situation. Si aucun mode autonome approprié à la situation n'est disponible alors le système d'aide à la conduite permet de sécuriser le véhicule en commandant 15 une décélération. Si aucun écart n'est détecté entre la trajectoire suivie par le véhicule et la trajectoire de référence (203), l'unité de pilotage 30 : - détermine le ou les modes d'assistance disponibles à partir du contexte de conduite (209) et active 210 un mode d'assistance, 20 - émet une première alerte. (211) Si l'état d'inattention du conducteur perdure et, en particulier si la durée D mesurée dépasse un deuxième seuil prédéterminé S2 (212), l'unité de pilotage commande l'émission d'une deuxième alerte (213). Le deuxième seuil a, par exemple, une valeur de 10 secondes. 25 Si le module de surveillance détecte une action de l'utilisateur, alors l'alerte en cours d'émission est arrêtée. De plus, le mode autonome éventuellement activé est désactivé. L'alerte est maintenue jusqu'à reprise de conduite en mode manuel du conducteur. Cette alerte permet également d'éviter des détournements de 30 la fonction comme un mode d'activation normal. S'il le souhaite, il peut ensuite réactiver le mode autonome mais dans 3037026 10 ce cas, c'est bien une démarche volontaire de sa part dans une situation de conscience. De façon préférentielle, lors des étapes d'activation 207, 210 du mode d'assistance, si plusieurs modes d'assistance sont disponibles alors le 5 mode d'assistance activé est choisie en fonction d'un critère prédéterminé prenant en charge le plus grand nombre de tâches de conduite est activé ou le mode autonome pour lequel le temps de reprise en main du véhicule par le conducteur est le plus important. Les tâches de conduites comprennent : le contrôle du déplacement 10 latéral du véhicule, le contrôle du déplacement longitudinal du véhicule et la supervision de l'environnement du véhicule (nécessitant le regard du conducteur). Ainsi le premier mode d'assistance ne prend en charge aucune tâche de conduite. Le deuxième mode d'assistance prend en charge une tâche de conduite, le troisième mode d'assistance deux tâches de conduite et 15 le quatrième mode d'assistance trois tâches de conduite. Chacun des modes d'assistance est associé à un temps de reprise en main du véhicule par le conducteur. De façon, plus un mode d'assistance prend en charge de tâches de conduite, plus le temps de reprise en main est important. 20 On entend par temps de reprise en main le temps entre l'alerte émise par le véhicule et la désactivation du système de conduite autonome. REVENDICATIONS1. Procédé d'activation d'un mode d'assistance d'un conducteur à la conduite d'un véhicule, ledit procédé étant mis en oeuvre par une unité de pilotage (30) d'un système d'assistance à la conduite, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes de : - Détection (201) d'un état d'inattention du conducteur et mesure de la durée (D) dudit état d'inattention, - Comparaison (202) de la durée (D) mesurée avec un premier seuil prédéterminé (Si), Caractérisé en ce qu'il comporte en outre, si la durée mesurée (D) est supérieure au seuil (S1) prédéterminé, une étape de : - Détermination (203) si la trajectoire suivie par le véhicule présente un écart avec une trajectoire de référence et si un écart détecté alors : - l'émission (204) d'une alerte, - la détermination (205) de modes d'assistance disponibles à partir d'un contexte de conduite et, - si (206) au moins un des modes de conduites disponibles prend en charge le contrôle latéral du véhicule alors l'activation (207) dudit au moins un mode d'assistance, - sinon l'activation (208) d'une commande de décélération. 2. Procédé d'activation d'un mode d'assistance selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, si aucun écart n'est détecté (203) entre la trajectoire suivie par le véhicule et la trajectoire de référence, des étapes de : - détermination (209) de modes d'assistance disponibles à partir d'un contexte de conduite et activation (210) d'un mode d'assistance, - Emission (211) d'une première alerte. 3037026 12 3. Procédé d'activation d'un mode d'assistance selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, si la durée (D) mesurée dépasse (212) un deuxième seuil prédéterminé (S2), l'émission d'une deuxième alerte (213). 5 4. Procédé d'activation d'un mode d'assistance selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, en réponse à une détection d'une commande de l'utilisateur, une étape d'arrêt d'une alerte en cours d'émission. 10 5. Procédé d'activation d'un mode d'assistance selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors des étapes d'activation (207, 210) du mode d'assistance, si plusieurs modes d'assistance sont disponibles alors le mode d'assistance activé est choisi selon un critère prédéterminé. 15 6. Procédé d'activation d'un mode d'assistance selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le mode d'assistance activé est celui laissant un temps de reprise en main par le conducteur le plus important. 20 7. Procédé d'activation d'un mode d'assistance selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que, la première alerte comportant un premier signal acoustique, la deuxième alerte comportant un deuxième signal acoustique, le volume sonore du deuxième signal acoustique est supérieur à celui du premier signal acoustique. 25 8. Système (1) d'assistance à la conduite comportant : - un module de surveillance du conducteur (10) configuré pour détecter un état d'inattention du conducteur et mesurer la durée (D) dudit état d'inattention, 30 - module d'évaluation du contexte de conduite (20), - un module d'information et d'avertissement (50) apte à émettre une alerte, - une unité de pilotage (30) comprenant des moyens de comparaison de la 3037026 13 durée (D) mesurée avec un premier seuil prédéterminé (S1) et des moyens de détermination si la trajectoire suivie par le véhicule présente un écart avec une trajectoire de référence, ledit système (1) étant caractérisé en ce que l'unité de pilotage (30) comprend 5 des moyens de détermination de modes d'assistance disponibles à partir d'un contexte de conduite et, et en ce que l'unité de pilotage (30) est configurée pour, si la durée mesurée (D) est supérieure au seuil (S1) prédéterminé et si un écart détecté : si au moins un des modes de conduites disponibles prend en charge le contrôle 10 latéral du véhicule, commander l'activation dudit au moins un mode d'assistance, et sinon commander l'activation d'une commande de décélération. 9. Véhicule caractérisé en ce qu'il comporte un système (1) d'assistance à la 15 conduite selon la revendication précédente.