Brevet FR3043975A1 — publié le 20170526

PROCEDE ET SYSTEME D'ASSI STANCE AU MAI NTI EN D'UNE TRAJECTOI RE DE VEHI CULE AUTOMOBI LE A L'I NTERI EUR D'UNE VOI E DE ROULAGE La présente invention concerne de manière générale les véhicules automobiles équipés de systèmes semi-automatiques voire automatiques d'assistance à la conduite, et plus précisément de systèmes d'assistance au maintien de la trajectoire d'un véhicule automobile à l'intérieur d'une voie de conduite. De tels systèmes de maintien de trajectoire, connus sous l'appellation LCS (initiales anglo-saxonnes mises pour Lane Centering System) ou LKS (initiales anglo-saxonnes mises pour Lane Keeping system) ont pour but de maintenir le véhicule automobile à l'intérieur d'une voie de la route qu'il emprunte en contrôlant la position latérale du véhicule et en agissant sur les organes de contrôle de la direction du véhicule et du système de freinage. De tels systèmes utilisent généralement d'une part, les informations provenant d'un détecteur des lignes de marquage routier, tel qu'une caméra embarquée à l'avant du véhicule, pour identifier les limites latérales de la voie sur laquelle le véhicule roule, anticiper le profil de la route, tel que la survenue d'un virage, et en déduire une trajectoire centrale par rapport à cette voie de roulage, et d'autre part, les informations provenant d'un système de localisation du véhicule, par exemple un système de navigation, et les informations de vitesse et d'accélération du véhicule, afin de contrôler ce dernier pour qu'il suive automatiquement cette trajectoire centrale dans la voie de roulage. De tels systèmes ne donnent néanmoins pas toujours un sentiment de sécurité pour le conducteur. En particulier, lorsqu'un automobiliste aborde un virage sur une route, il aurait naturellement le réflexe de déplacer son véhicule à l'intérieur du virage pour s'éloigner de ce qu'il considère comme susceptible d'être un danger, comme une barrière située le long de la courbe extérieur du virage, alors que les systèmes classiques de maintien de trajectoire interdisent ce déplacement vers l'intérieur. Certains systèmes ont été récemment développés pour permettre une assistance au maintien de trajectoire qui soit plus proche d'un comportement 3043975 2 humain et augmente ainsi le sentiment de sécurité perçu par l'automobiliste. En particulier, le document US 2013/0006473 décrit un système de maintien de trajectoire dans lequel il est possible de couper un virage. Plus précisément, ce système autorise le véhicule à suivre une trajectoire différente 5 de la trajectoire centrale par rapport à la voie de roulage, avec un décalage latéral vers l'intérieur du virage dont la valeur évolue afin de permettre au véhicule automobile de suivre finalement une trajectoire la plus directe possible pour atteindre plus rapidement la sortie du virage. Dans ce système, on recherche à faire suivre au véhicule automobile une trajectoire non 10 parallèle à la trajectoire centrale, et dont la courbure est plus faible que la courbure réelle du virage. Un tel système souffre néanmoins de certaines limites. En particulier, dans certaines configurations de voies ou certaines situations telles que le croisement possible d'un autre véhicule, le fait de couper un virage ne donnera 15 finalement pas au conducteur une impression de sécurité. L'invention a pour but de pallier les inconvénients et limites des systèmes connus. Pour ce faire, la présente invention a pour objet un procédé d'assistance au maintien d'une trajectoire d'un véhicule automobile à 20 l'intérieur d'une voie de roulage comportant une étape de détection de la voie de roulage empruntée par ledit véhicule automobile, une étape de détermination d'une trajectoire centrale par rapport à la voie de roulage détectée et une étape de contrôle du véhicule automobile pour qu'il roule selon une trajectoire à suivre déterminée à partir de la trajectoire centrale, 25 caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de détermination d'une information relative à la courbure de la voie de roulage dans un virage, et en ce que ladite trajectoire à suivre est déterminée pour être parallèle à ladite trajectoire centrale et décalée latéralement vers l'intérieur dudit virage d'une valeur constante de décalage fonction de ladite information relative à la 30 courbure de la voie de roulage et de la vitesse du véhicule automobile. En corrigeant la trajectoire à suivre d'une manière telle qu'elle reste néanmoins parallèle à la trajectoire centrale de la voie de roulage, au moins 3043975 3 dans le virage, on augmente ainsi le sentiment de sécurité perçu par l'automobiliste. Selon d'autres aspects possibles du procédé : - l'étape de détection de la voie de roulage comprend par exemple une 5 détection de lignes de marquage routier à l'avant dudit véhicule ; - la trajectoire centrale peut être alors déterminée à partir de la détection de deux lignes de marquage routier situées de part et d'autre du véhicule automobile ; - l'information relative à la courbure est par exemple un rayon de 10 courbure. L'invention a également pour objet un système d'assistance au maintien d'une trajectoire d'un véhicule automobile à l'intérieur d'une voie de roulage comportant, embarqués sur ledit véhicule automobile, des moyens de 15 détection de la voie de roulage empruntée par ledit véhicule automobile, des moyens de détermination d'une trajectoire centrale par rapport à la voie de roulage détectée et des moyens de contrôle du véhicule automobile pour qu'il roule selon une trajectoire à suivre déterminée à partir de la trajectoire centrale, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de 20 détermination d'une information relative à la courbure de la voie de roulage dans un virage, ladite trajectoire à suivre étant déterminée pour être parallèle à ladite trajectoire centrale et décalée latéralement vers l'intérieur dudit virage d'une valeur constante de décalage fonction de ladite information relative à la courbure de la voie de roulage et de la vitesse du véhicule automobile. 25 Dans un mode de réalisation possible, les moyens de détection de la voie de roulage sont aptes à recevoir des images captées par une caméra embarquée. Les moyens de contrôle du véhicule automobile sont par exemple aptes à agir sur un système de contrôle de la colonne de direction dudit 30 véhicule automobile, voire sur un système de freinage. 3043975 4 L'invention et les différents avantages qu'elle procure seront mieux compris au vu de la description suivante, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 représente, sous forme de synoptique simplifié, une 5 architecture générale possible d'un système d'assistance au maintien de la trajectoire susceptible d'implémenter le procédé selon l'invention ; - la figure 2 montre un exemple d'une situation de roulage à l'approche d'un virage illustrant les principes de l'invention ; - la figure 3 donne une représentation schématique explicative de la 10 correction de trajectoire réalisée selon l'invention pour la situation de roulage de la figure 2 ; - la figure 4 illustre schématiquement des étapes d'un procédé d'assistance au maintien de la trajectoire d'un véhicule automobile à l'intérieur d'une voie de roulage conforme à l'invention. 15 Dans la suite de la description, et à moins qu'il n'en soit disposé autrement, les éléments communs à l'ensemble des figures portent les mêmes références. 20 La figure 1 illustre de façon simplifiée un système 1 embarqué d'assistance au maintien de la trajectoire d'un véhicule automobile à l'intérieur d'une voie de roulage. Dans l'exemple non limitatif représenté sur cette figure, le système 1 coopère avec d'autres éléments présents sur le véhicule, notamment, avec un détecteur 2 de lignes de marquage routier, par exemple 25 une caméra située à l'avant du véhicule automobile, un système 3 de localisation du véhicule automobile, par exemple un récepteur de navigation du type GPS, et différents capteurs 4 permettant de déterminer la vitesse courante et/ou l'accélération du véhicule automobile. Le système 1 coopère également avec un système 5 de contrôle de la colonne de direction du 30 véhicule, et un système 6 de freinage. Il convient de noter que le détecteur 2 pourrait être également intégré dans le système 1 sans départir du cadre de la présente invention. 3043975 5 La référence 10 de la figure 1 représente des moyens de détection de la voie de roulage empruntée par le véhicule automobile. Ces moyens 10, par exemple sous forme d'un module dédié de traitement, reçoivent les informations du détecteur 2, ici les images captées par la caméra, et extraient 5 de ces informations les lignes de marquage routier des différentes voies situées à l'avant du véhicule, dont la voie de roulage empruntée par le véhicule automobile et délimitée par deux lignes de marquage situées de part et d'autre du véhicule. Différents algorithmes de traitement existent pour permettre la détection de la voie de roulage, et ne nécessitent pas d'être 10 détaillés plus avant car sans incidence sur le procédé selon l'invention. Le système 1 comporte également classiquement des moyens 11 de détermination d'une trajectoire centrale Tc par rapport à la voie de roulage qui a été détectée ainsi que des moyens 12 de contrôle du véhicule automobile pour qu'il roule selon une trajectoire 12 à suivre déterminée à partir de la 15 trajectoire centrale Tc. La trajectoire centrale Tc est par exemple déterminée à partir de la détection de deux lignes de marquage routier situées de part et d'autre du véhicule automobile et délimitant ainsi la voie de roulage détectée. Une fois la trajectoire à suivre T2 déterminée, les moyens 12 de contrôle agissent classiquement sur le système 5 de contrôle de la colonne de 20 direction, voire également sur le système 6 de freinage. On rappelle que, dans un système classique d'assistance au maintien de la trajectoire, il y a identité entre la trajectoire T2 à suivre et la trajectoire centrale Tc. En d'autres termes, le véhicule est contrôlé pour suivre la trajectoire centrale Tc constamment évaluée. 25 De manière différente, et conformément à l'invention, le système 1 va en outre déterminer au moins une information relative à la courbure de la voie de roulage dans un virage à venir, par exemple un rayon de courbure de la voie de roulage, et utiliser cette information pour calculer une trajectoire à suivre 12 distincte mais parallèle à la trajectoire centrale Tc, avec un décalage 30 latéral constant vers l'intérieur du virage. La figure 2 permet d'illustrer les principes de l'invention dans une situation où un véhicule automobile 7 roule à l'intérieur d'une voie de roulage 3043975 6 8 délimitée ici par deux lignes de marquage latérales 80 et 81, juste avant d'arriver sur un virage. La trajectoire centrale Tc, telle que déterminée par les moyens 11 du système 1 de la figure 1 dans la phase 9a lors de laquelle le véhicule 7 est sur une partie droite de la voie 8 de roulage, est représentée 5 sous forme de traits interrompus et correspond à chaque position au milieu de la voie 8 de roulage détectée au préalable par le module 10. La trajectoire 12 à suivre par le véhicule 7 dans la phase 9b où le véhicule est dans le virage est représentée en trait plein. On constate que cette trajectoire 12 comporte bien une portion parallèle à la partie correspondante de la trajectoire centrale 10 Tc, et décalée vers l'intérieur du virage, ici sur la droite, d'une valeur A constante de décalage. La figure 3 permet de mieux voir le principe du décalage appliqué selon l'invention. On retrouve sur cette figure, un exemple de trajectoire centrale Tc avec une partie correspondant à un virage sur la droite, et la 15 partie de la trajectoire 12 à suivre par le véhicule, décalée de la valeur A constante de décalage. Dans cet exemple, on a supposé à titre non limitatif que le virage présente un rayon de courbure R1 constant sur tout le virage. On rappelle que, mathématiquement, le rayon de courbure R1 est la valeur absolue du rayon du cercle tangent à la trajectoire centrale Tc, encore appelé 20 cercle osculateur à cette trajectoire centrale Tc. On rappelle également que le rayon de courbure du virage est l'inverse de la courbure du virage. Ainsi, plus un rayon de courbure est élevé, plus la courbure du virage est faible, ce qui signifie que la portion correspondante de la trajectoire Tc se rapproche d'une ligne droite. A l'inverse, un rayon de courbure faible correspond à une 25 courbure forte du virage. Une fois que le système 1 de la figure 1 a déterminé l'information relative à la courbure du virage à venir, par exemple le rayon de courbure R1, il calcule la valeur A de décalage à appliquer à la trajectoire centrale Tc pour obtenir la trajectoire 12 à suivre, en fonction de cette information relative à la courbure et de la vitesse et/ou de l'accélération du 30 véhicule automobile, obtenues par ailleurs par les différents capteurs 4. Comme visible sur la figure 3, la trajectoire 12 à suivre est, sur cette portion 3043975 7 de virage, parallèle à la trajectoire centrale, et décalée de la valeur A vers l'intérieur du virage. On a reproduit sur la figure 3 le cercle osculateur à cette portion de trajectoire T2, lequel cercle possède un rayon de courbure R2 inférieur au rayon de courbure R1. La trajectoire T2 à suivre dans le virage a 5 donc une courbure plus grande que la courbure de la portion correspondante de la trajectoire centrale, contrairement aux enseignements du système selon le document US 2013/0006473 qui calcule, dans un virage, une trajectoire corrigée de courbure plus faible que la courbure du virage. Le système 1 selon l'invention va pouvoir contrôler le véhicule pour l'amener progressivement, via 10 un premier tronçon intermédiaire TH, vers la portion de trajectoire T2 décalée, puis le ramener, via un deuxième tronçon intermédiaire Ti2, vers la trajectoire centrale Tc en sortie de virage. La figure 4 résume les étapes d'un procédé d'assistance du maintien de la trajectoire d'un véhicule automobile à l'intérieur d'une voie de roulage : 15 Le procédé débute par une étape 100 de détection de la voie de roulage empruntée par le véhicule automobile, par exemple par le traitement des images captées par une caméra 2 permettant d'extraire les lignes de marquage routier situées à l'avant du véhicule. Le procédé se poursuit alors par une étape 110 de détermination d'une 20 trajectoire centrale Tc par rapport à la voie de roulage détectée, puis d'une étape 120 de détermination d'une information relative à la courbure de la voie de roulage dans un virage, par exemple un rayon de courbure R1. A partir de cette information et de la vitesse V et/ou l'accélération du véhicule, on peut déterminer la valeur A du décalage à appliquer, dans le virage, à la trajectoire 25 centrale Tc pour obtenir la trajectoire 12 à suivre. La dernière étape 130 représentée correspond à l'étape de contrôle du véhicule automobile pour qu'il roule selon la trajectoire T2 à suivre. 30 REVENDICATIONS1. Procédé d'assistance au maintien d'une trajectoire d'un véhicule automobile (7) à l'intérieur d'une voie (8) de roulage comportant une étape (100) de détection de la voie de roulage empruntée par ledit véhicule automobile (7), une étape (110) de détermination d'une trajectoire centrale (Tc) par rapport à la voie (8) de roulage détectée et une étape (130) de contrôle du véhicule automobile (7) pour qu'il roule selon une trajectoire (T2) à suivre déterminée à partir de la trajectoire centrale (Tc), caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape (120) de détermination d'une information relative à la courbure de la voie (8) de roulage dans un virage, et en ce que ladite trajectoire (T2) à suivre est déterminée pour être parallèle à ladite trajectoire centrale (Tc) et décalée latéralement vers l'intérieur dudit virage d'une valeur (A) constante de décalage fonction de ladite information relative à la courbure de la voie (8) de roulage et de la vitesse du véhicule automobile (7). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape (100) de détection de la voie (8) de roulage comprend une détection de lignes de marquage routier à l'avant dudit véhicule automobile (7). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la trajectoire centrale (Tc) est déterminée à partir de la détection de deux lignes (80, 81) de marquage routier situées de part et d'autre du véhicule automobile (7). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite information relative à la courbure de la voie (8) de roulage est un rayon de courbure. 5. Système d'assistance au maintien d'une trajectoire d'un véhicule automobile (7) à l'intérieur d'une voie (8) de roulage comportant, embarqués sur ledit véhicule automobile (7), des moyens (10) de 3043975 9 détection de la voie de roulage empruntée par ledit véhicule automobile (7), des moyens (11) de détermination d'une trajectoire centrale (Tc) par rapport à la voie (8) de roulage détectée et des moyens (12) de contrôle du véhicule automobile (7) pour qu'il roule selon une trajectoire 5 (T2) à suivre déterminée à partir de la trajectoire centrale (Tc), caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (10-12) de détermination d'une information relative à la courbure de la voie (8) de roulage dans un virage, ladite trajectoire (T2) à suivre étant déterminée pour être parallèle à ladite trajectoire centrale (Tc) et décalée 10 latéralement vers l'intérieur dudit virage d'une valeur (A) constante de décalage fonction de ladite information relative à la courbure de la voie (8) de roulage et de la vitesse du véhicule automobile (7). 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (10) de détection de la voie de roulage sont aptes à recevoir des images 15 captées par une caméra (2) embarquée. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens (12) de contrôle du véhicule automobile (7) sont aptes à agir sur un système (5) de contrôle de la colonne de direction dudit véhicule automobile (7), voire sur un système (6) de freinage. 20