Brevet FR3039814A1 — publié le 20170210

Procédé et système d'aide à la conduite d'un véhicule Des modes de mise en oeuvre et de réalisation de l'invention concernent l'aide à la conduite de véhicule, et plus particulièrement la détection de bande de délimitation de voie de communication. On entend par bande de délimitation notamment tout moyen de délimitation équipant une voie de communication, par exemple une bande d'arrêt d'urgence, une ligne médiane, une ligne en pointillés, etc. Ce moyen peut être temporaire. Par véhicule, on entend notamment tout moyen de transport d'au moins une personne, motorisé ou non, par exemple un véhicule automobile, un camion, etc. Les systèmes d'aide à la conduite sont des systèmes actifs de sécurité qui assistent le conducteur dans sa conduite en rendant automatique certaines tâches normalement effectuées par le conducteur, comme par exemple la détection des bandes de délimitation de voie. Actuellement on connait des systèmes d'aide à la conduite (ADAS, « Advanced Driver Assistance Systems, selon la dénomination anglo-saxonne) intégrés à des véhicules et permettant de détecter les bandes de délimitation de voie de communication utilisant une détection optique. Cependant, ces systèmes présentent des défauts de fiabilité, tout particulièrement lorsque les bandes de délimitation ne sont pas suffisamment visibles. Par exemple, elles peuvent être recouvertes par de la neige, leur couleur peut s'estomper, ou la réflexion de la lumière sur une chaussée humide peut rendre la détection impossible. De plus, certains éléments de l'environnement peuvent être confondus avec un marquage de délimitation de voie de communication. Selon un mode de réalisation, il est proposé un nouveau procédé de détection de bande de délimitation de voie de communication plus fiable et ce quel que soit l'environnement Selon un mode de réalisation, il est proposé un procédé d'aide à la conduite d'un véhicule sur une voie de communication équipée 3039814 2 d'au moins une bande de délimitation de ladite voie de communication, comprenant un enfouissement d'une pluralité de transpondeurs intégrés dans ladite au moins une bande de délimitation, un équipement du véhicule avec au moins un dispositif actif de 5 communication, des communications successives à distance entre ledit au moins un dispositif actif de communication et lesdits transpondeurs au fur et à mesure du mouvement du véhicule sur ladite voie de communication, et des calculs successifs de distances entre ledit au moins un dispositif actif de communication et la bande de délimitation 10 au fur et à mesure desdites communications successives à distance avec lesdits transpondeurs successifs. En d'autres termes, selon cet aspect on se distingue de l'art antérieur dans lequel les procédés d'aide à la conduite comprennent une détection optique des bandes de délimitation, par le fait que l'on 15 propose un procédé de détection de bande de délimitation utilisant une communication à distance par exemple radiofréquence, entre le ou les dispositifs actifs et les transpondeurs. Selon un mode de réalisation, on équipe le véhicule d'un seul dispositif actif de communication, et chaque communication s'effectue 20 entre le dispositif actif de communication et un seul transpondeur à la fois. Selon un autre mode de réalisation, on équipe le véhicule d'un premier dispositif actif formant un émetteur et d'un deuxième dispositif actif formant un récepteur, les deux dispositifs actifs étant 25 situés à deux endroits différents du véhicule, et chaque communication fait intervenir l'émetteur, le récepteur et un transpondeur à la fois. Chaque communication comprend par exemple une émission d'un signal par l'émetteur vers le récepteur, un déphasage dudit signal par le transpondeur, et une détection par le récepteur dudit déphasage. 30 Le calcul de la distance comprend par exemple une détermination de l'instant d'entrée du transpondeur dans le champ de communication du dispositif actif de communication, de l'instant de sortie du transpondeur dans le champ de communication du dispositif actif de communication, un calcul de la durée entre l'instant d'entrée 3039814 3 du transpondeur dans le champ de communication du dispositif actif de communication et l'instant de sortie du transpondeur du champ de communication du dispositif actif de communication. Selon un autre aspect, il est proposé un système d'aide à la 5 conduite d'un véhicule sur une voie de communication équipée d'au moins une bande de délimitation de ladite voie de communication, comprenant une pluralité de transpondeurs enfouis dans ladite au moins une bande de délimitation, au moins un dispositif actif de communication situé sur ledit véhicule, ledit au moins un dispositif 10 actif de communication étant configuré pour communiquer à distance avec une succession desdits transpondeurs au fur et à mesure du mouvement du véhicule sur ladite voie de communication, et des moyens de calcul situés sur le véhicule configurés pour effectuer des calculs successifs de distances entre ledit au moins un dispositif actif 15 de communication et la bande de délimitation au fur et à mesure desdites communications successives à distance avec lesdits transpondeurs successifs. Selon un mode de réalisation, le véhicule est équipé d'un seul dispositif actif de communication configuré pour communiquer avec 20 un seul transpondeur à la fois. Selon un autre mode de réalisation, le véhicule est équipé d'un premier dispositif actif de communication formant un émetteur et deuxième dispositif actif de communication formant un récepteur, les deux dispositifs actifs de communication étant situés à deux endroits 25 différents du véhicule et étant configuré pour communiquer avec un seul transpondeur à la fois. L'émetteur est configuré pour émettre un signal vers le récepteur, le transpondeur est configuré pour déphaser ledit signal émis par l'émetteur, et le récepteur est configuré pour détecter ledit 30 déphasage. Les moyens de calculs sont par exemple configurés pour permettre une détection des instants d'entrée et de sortie du transpondeur du champ de communication du dispositif actif de communication, et pour effectuer un calcul de la durée entre l'entrée 3039814 4 et la sortie du transpondeur du champ de communication du dispositif actif de communication. Les transpondeurs peuvent comprendre des circuits intégrés réalisés sur des substrats souples. Ainsi, l'impact des contraintes 5 mécaniques telles que celles exercées sur les transpondeurs par un véhicule roulant sur les bandes de délimitation sera limité. Les transpondeurs peuvent également être insérés dans un moyen de protection contre les chocs. Les transpondeurs peuvent être soit répartis de manière 10 régulière dans la bande de délimitation, soit répartis de manière aléatoire dans la bande de délimitation. Avantageusement, ladite au moins une bande de délimitation est une bande de peinture. Selon un autre aspect, il est proposé une bande de délimitation 15 pour voie de communication comprenant une pluralité de transpondeurs enfouis dans ladite bande de délimitation, les transpondeurs étant configurés pour communiquer à distance avec au moins un dispositif actif de communication situé sur un véhicule destiné à se déplacer sur la dite voie de communication à proximité de 20 la bande. D' autres avantages et caractéristiques de l' invention apparaitront à l'examen de la description détaillée de modes de mise en oeuvre et de réalisation, nullement limitatifs et des dessins annexés sur lesquels : 25 - Les figures 1 à 6 illustrent des modes de réalisation et de mise en oeuvre de l'invention. Dans la suite de la description, les termes concernant la position des différents éléments de l'invention s'entendent par rapport au repère orthogonal usuel des véhicules automobiles, représenté sur 30 les figures 1 et 3, et comprenant : - Un axe longitudinal X, horizontal et dirigé de l'arrière vers l'avant du véhicule ; 3039814 5 Un axe transversal Y, horizontal, perpendiculaire à l'axe X et dirigé de la droite à la gauche du véhicule qui se déplace vers l'avant : Un axe Z, orthogonal aux axes X et Y et vertical dirigé 5 de bas en haut. Comme illustré sur la figure 1, on équipe un véhicule, ici une voiture, d'un dispositif actif de communication 2, par exemple en le disposant sur la partie inférieure du flanc droit du véhicule 1. On intègre à une peinture une pluralité de transpondeurs 3. 10 La peinture comprenant les transpondeurs 3 est ensuite utilisée pour réaliser des bandes 4 de délimitation de voie de communication selon un procédé classique et connu en soi. Ainsi, la pluralité de transpondeurs se trouve intégré et répartie de manière aléatoire dans les bandes de délimitation 4. 15 Les transpondeurs peuvent être par exemple des dispositifs passifs comprenant chacun une antenne et un circuit intégré insérés dans un cadre de protection contre les chocs. Le dispositif actif 2 est configuré pour établir des communications successives avec les différents transpondeurs 3 au fur 20 et à mesure que le véhicule avance le long des bandes de délimitation 4 et que les transpondeurs passent dans son champ de communication. Dans cet exemple, le dispositif actif de communication 2 comprend des moyens de calcul 22 et un émetteur-récepteur 23. Le dispositif 2 est en communication avec un transpondeur 31. 25 L'émetteur-récepteur 23 émet un signal 5, par exemple un signal radiofréquence. En atteignant le transpondeur 31, le signal 5 est déphasé par le transpondeur. Le déphasage du signal 6 est ensuite détecté par l'émetteur- 30 récepteur 23. C'est la détection de ce déphasage qui indique au dispositif 2 la présence du transpondeur 31 dans son champ de communication. Chaque transpondeur 3 peut être identifié individuellement par le dispositif actif 2, en modulant le signal 5 afin de transmettre un 3039814 6 identifiant. Un transpondeur 3 peut notamment utiliser une modulation de fréquence en tout ou rien afin de transmettre bit par bit son identifiant. Par exemple, pour une fréquence du signal émis 5 de 134,2 kHz, et en réalisant une modulation par décalage de fréquence (FSK, 5 « frequency shift keying » selon la dénomination anglo-saxonne), le signal réfléchi 6 comprend deux fréquences : la fréquence 134,2kHz qui correspond à la transmission d'un bit 0 et la fréquence 123,2kHz qui correspond à la transmission 10 d'un bit 1. Selon un mode de réalisation, le dispositif actif 2 peut émettre un signal radiofréquence ayant une fréquence élevée, par exemple 2,45 GHz. Le choix d'une fréquence de communication élevée permet d'une part des communications sur des distances élevées de l'ordre de 15 plusieurs mètres, et d'autre part des échanges d'information à des débits plus importants qu'en basse fréquence. Selon d'autres modes de réalisation, la communication peut se faire avec une fréquence - de 865MHz à 868 MHz selon la norme ISO 18000-6C, ou 20 - de 13,56 MHz selon les normes ISO 14 443 A 1-4, ISO 14443B 1-4, ISO 15693-3 et ISO 18000-3. La communication peut également se faire selon le protocole dit « LoRa ». Ce protocole permet en utilisant des fréquences inférieures à 2,4GHz une bonne transmission à travers la matière, ce 25 qui est avantageux par exemple lorsque la bande de délimitation est recouverte par de la saleté. Des informations sur une communication du type « LoRa » sont par exemple disponibles dans la demande de brevet européen publiée sous le n° 2 763 321. De plus, le protocole LoRa permet des communications sur de 30 grandes distances. Les informations envoyées par le transpondeur peuvent comprendre un identifiant du transpondeur, la position du transpondeur, ainsi que par exemple des indications sur la température et l'humidité ambiantes. 3039814 7 Il convient de noter que ces normes décrivent des algorithmes d'anticollision, qui permettent au dispositif actif de gérer la présence de plusieurs transpondeurs dans son champ de communication. La figure 2 illustre de manière schématique le calcul de la 5 distance D séparant le dispositif actif de communication 2 de la bande de délimitation 4 lorsque le véhicule est en mouvement vers l'avant, calcul effectué par les moyens de calcul 22. Le champ de communication ou de détection 8 du dispositif actif 2 est ici schématisé par une zone circulaire de rayon R. 10 La valeur du rayon R est propre au dispositif actif 2, et est étalonnée lors de la fabrication de celui-ci. Cependant, le système peut être étalonné avec plus de précision en communiquant avec l'ordinateur de bord du véhicule. Par exemple, un véhicule équipé d'autres moyens de mesures peut transmettre lesdites mesures au 15 dispositif actif afin d'affiner les calculs. Les références 70 et 71 représentent respectivement la position d'entrée et la position de sortie du transpondeur 31 du champ de communication 8. Les moyens de calcul 22 permettent notamment de déterminer des instants T1 et T2 correspondant à la position d'entrée 70 et à la 20 position de sortie 71 du transpondeur dans le champ de communication. Par exemple, lorsque le transpondeur atteint la position d'entré 70 le dispositif actif de communication détecte un déphasage. Les moyens de calcul enregistrent donc l'instant T1 auquel à lieu le déphasage. Lorsque le transpondeur atteint la position de 25 sortie 71, le dispositif actif ne détecte plus le déphasage, et les moyens de calcul enregistrent l'instant T2 auquel le déphasage n'est plus détecté. Les moyens de calcul 22 peuvent comprendre en outre des moyens de détermination de la vitesse v du véhicule. En variante, la 30 vitesse v peut être transmise aux moyens de calcul par l'ordinateur de bord du véhicule. Les moyens de calcul 22 déterminent la distance D selon la formule : D = -2\14R2 - v2* (T2 - T1)2 3039814 8 Selon un autre mode de réalisation illustré par la figure 3, on équipe le véhicule d'un premier dispositif actif de communication 20, comprenant un émetteur que l'on dispose sur la partie inférieure du 5 flanc droit du véhicule 1, et d'un deuxième dispositif actif de communication 21, comprenant un récepteur 24 et des moyens de calcul 22, que l'on dispose sur la partie inférieure du flanc droit du véhicule 1 de manière à ce que les deux dispositifs 20 et 21 soient séparés par exemple d'environ 15 cm. 10 L'utilisation de deux dispositifs différents pour l'émission et la réception est avantageuse car elle permet d'une part une plus grande précision dans les communications, et d'autre part de remplacer un dispositif indépendamment de l'autre lors par exemple d'une opération de maintenance. 15 Les dispositifs actifs 20 et 21 sont configurés pour établir des communications successives avec les différents transpondeurs 3 au fur et à mesure que le véhicule avance le long des bandes de délimitation 4 et que les transpondeurs passent dans leur champ de communication. Dans cet exemple, les dispositifs actifs de communication 20 et 20 21 sont en communication avec un transpondeur 31. L'émetteur 20 émet un signal 5 de manière continue, par exemple un signal radiofréquence. Ce signal est reçu par le récepteur 24. En atteignant le transpondeur 31, le signal 5 est déphasé par le 25 transpondeur. Le déphasage du signal 6 est ensuite détecté par le récepteur 24. C'est la détection de ce déphasage qui indique au dispositif la présence du transpondeur 31 dans le champ de communication des dispositifs actifs 20 et 21. 30 Le calcul de la distance entre les dispositifs actifs de communication 20 et 21 et le transpondeur 31 peut se faire d'une façon analogue à ce qui a été décrit précédemment et illustré par la figure 2. On réalise les bandes de délimitation 4 par exemple avec de la peinture. Au fur et à mesure de la réalisation des bandes de peinture, 3039814 9 on peut intégrer un par un les transpondeurs aux bandes 4, en les espaçant par exemple de quelques dizaines de centimètres. Ainsi, la pluralité de transpondeurs se trouve répartie de manière régulière et non aléatoirement dans les bandes de délimitation 5 4. Cela permet d'éviter que deux transpondeurs soient trop proches et ne génèrent trop de collisions. La figure 4 illustre un transpondeur 3 dont la figure 5 est une vue en perspective. Il comporte un circuit intégré 9, une antenne 10 et est inséré dans un cadre de protection 11 contre les chocs. 10 Par exemple, le transpondeur peut être réalisé sur un substrat en silicium, et la réalisation du cadre de protection 11 peut être intégrée au procédé de réalisation du transpondeur, par exemple en réalisant une surélévation autour du transpondeur 3 par reprise d'épitaxie, ou en gravant le substrat afin de réaliser une cavité dans 15 laquelle on réalise le transpondeur. Il convient de noter que les modes de réalisation et de mise en oeuvre présentés ici ne sont nullement limitatifs. Notamment, le mode d'intégration des transpondeurs dans les bandes de délimitation (aléatoire ou régulier) peut être choisi indépendamment du nombre de 20 dispositifs actifs équipant le véhicule. Par ailleurs, comme illustré sur la figure 6, chaque transpondeur 3 peut être réalisé sur un substrat souple et flexible après découpage d'une bande 12 contenant tous les substrats flexibles. REVENDICATIONS1. Procédé d'aide à la conduite d'un véhicule (1) sur une voie de communication équipée d'au moins une bande de délimitation (4) de ladite voie de communication, comprenant - un enfouissement d'une pluralité de transpondeurs (3) intégrés dans ladite au moins une bande de délimitation (4), - un équipement du véhicule (1) avec au moins un dispositif actif de communication (2), - des communications strtcessives à distance entre ledit au moins un dispositif actif de communication (2) et lesdits transpondeurs (3) au fur et à mesure du mouvement du véhicule (1) sur ladite voie de communication, et - des calculs successifs de distances entre ledit au moins un dispositif actif de communication (2) et la bande de délimitation au fur et à mesure desdites communications successives à distance avec lesdits transpondeurs successifs (3). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on équipe le véhicule (1) d'un seul dispositif actif de communication (2), et chaque communication s'effectue entre le dispositif actif de communication (2) et un seul transpondeur à la fois. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on équipe le véhicule (1) d'un premier dispositif actif (20) formant un émetteur et d'un deuxième dispositif actif (21) formant un récepteur, les deux dispositifs actifs (20,21) étant situés à deux endroits différents du véhicule, et chaque communication fait intervenir l'émetteur (20), le récepteur (21) et un transpondeur (3) à la fois. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel chaque communication comprend une émission d'un signal (5) par l'émetteur (20) vers le récepteur (21), un déphasage dudit signal par le transpondeur (3), et une détection par le récepteur dudit déphasage. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le calcul de la distance (D) comprend une détermination de 3039814 11 l'instant d'entrée (T1) du transpondeur dans le champ de communication (8) du dispositif actif de communication, de l'instant de sortie (T2) du transpondeur (3) du champ de communication (8) du dispositif actif de communication , un calcul de la durée séparant 5 l'instant d'entrée (T1) du transpondeur (3) dans le champ de communication du dispositif actif de communication et l'instant de sortie (T2) du transpondeur du champ de communication du dispositif actif de communication. 6. Système d'aide à la conduite d'un véhicule (1) sur une voie 10 de communication équipée d'au moins une bande de délimitation (4) de ladite voie de communication, comprenant : une pluralité de transpondeurs (3) enfouis dans ladite au moins une bande de délimitation (4), au moins un dispositif actif de communication (2) situé sur 15 ledit véhicule (1), ledit au moins un dispositif actif de communication (2) étant configuré pour communiquer à distance avec une succession desdits transpondeurs (3) au fur et à mesure du mouvement du véhicule (1) sur ladite voie de communication, et 20 des moyens de calcul (22) situés sur le véhicule (1) configurés pour effectuer des calculs successifs de distances (D) entre ledit au moins un dispositif actif de communication (2) et la bande de délimitation au fur et à mesure desdites communications successives à distance avec 25 lesdits transpondeurs successifs (3). 7. Système selon la revendication 6, dans lequel le véhicule (1) est équipé d'un seul dispositif actif de communication (2) configuré pour communiquer avec un seul transpondeur (3) à la fois. 8. Système d'aide à la conduite selon la revendication 6, dans 30 lequel le véhicule est équipé d'un premier dispositif actif de communication (20) formant un émetteur et d'un deuxième dispositif actif de communication formant un récepteur (21), les deux dispositifs actifs de communication (20, 21) étant situés à deux endroits 3039814 12 différents du véhicule, et étant configurés pour communiquer avec un seul transpondeur (3) à la fois. 9. Système d'aide à la conduite selon la revendication 8, dans lequel l'émetteur (20) est configuré pour émettre un signal (5) vers le 5 récepteur (21), le transpondeur (3) est configuré pour déphaser ledit signal émis par l'émetteur (20), et le récepteur (21) est configuré pour détecter ledit déphasage. 10. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 6 à 9, dans lequel les moyens de calculs (22) sont configurés pour 10 permettre une détection des instants d'entrée (Ti) et de sortie (T2) du transpondeur du champ de communication du dispositif actif de communication, et sont configurés pour déterminer la durée séparant l'entrée et la sortie du transpondeur (3) du champ de communication (8) du dispositif actif de communication. 15 11. Système d'aide la conduite selon l'une des revendications 6 à 10 dans lequel les transpondeurs (3) comprennent des circuits intégrés réalisés sur des substrats souples. 12. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 6 à 11, dans lequel les transpondeurs (3) sont insérés dans un moyen 20 de protection (11) contre les chocs. 13. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 6 à 12, dans lequel les transpondeurs (3) sont répartis de manière régulière dans la bande de délimitation (4). 14. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 25 6 à 12, dans lequel les transpondeurs (3) sont répartis de manière aléatoire dans la bande de délimitation (4). 15. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 6 à 14, dans lequel ladite au moins une bande de délimitation (4) est une bande de peinture. 30 16. Bande de délimitation (4) pour voie de communication comprenant une pluralité de transpondeurs (3) enfouis dans ladite bande de délimitation, les transpondeurs (3) étant configurés pour communiquer à distance avec au moins un dispositif actif de 3039814 13 communication (2) situé sur un véhicule destiné à se déplacer sur ladite voie de communication à proximité de la bande (4).