Brevet FR3052560A1 — publié le 20171215

Système embarqué et procédé de détermination d'une position relative DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne les systèmes embarqués pour véhicule. Elle concerne plus particulièrement un système embarqué et un procédé de détermination d'une position relative. L'invention s'applique particulièrement avantageusement dans le cas où le système embarqué comprend un capteur d'image et un capteur de temps de vol. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE On utilise de plus en plus de nos jours des systèmes permettant d'appréhender (au moyen de capteurs) l'environnement routier d'un véhicule et d'analyser cet environnement, dans un but d'assistance à la conduite, voire de pilotage automatique du véhicule. Parmi les capteurs utilisés dans ce cadre, certains permettent d'obtenir une image de l'environnement ; ils sont toutefois en général assez peu précis lorsqu'il s'agit de déterminer la distance des objets observés. C'est pourquoi on utilise également des capteurs de mesure de distance, par exemple des capteurs d'obstacles, dont les directions de mesure sont toutefois en nombre limité afin de réduire le coût de tels capteurs. OBJET DE L'INVENTION Dans ce contexte, la présente invention propose un système embarqué comprenant un premier capteur apte à mesurer une distance libre pour une pluralité de directions dans un environnement rencontré par un véhicule et un second capteur apte à générer une image dudit environnement, caractérisé par un module de regroupement d'une pluralité desdites directions sur la base des distances libres mesurées pour les directions de ladite pluralité, un module de localisation d'au moins un objet au sein d'une région de l'image correspondant auxdites directions de ladite pluralité, et un module de sélection des directions correspondant à la localisation dudit objet parmi ladite pluralité de directions. On combine ainsi astucieusement les informations fournies par deux types de capteur différents pour obtenir une évaluation précise du positionnement de l'objet concerné, typiquement un autre véhicule, situé devant le véhicule équipé du système embarqué. 3052560 2 Selon des caractéristiques envisageables à titre optionnel (et donc non limitatif) : - le premier capteur est un capteur de temps de vol, par exemple un télémètre laser à balayage ou un capteur d'obstacle ; 5 - le second capteur est une caméra vidéo, ou un radar, ou encore un système à ultrasons ; - le système embarqué comprend un module de commande d'un actionneur en fonction des directions sélectionnées ; - l'actionneur est un système de commande de direction. 10 L'invention propose également un procédé de détermination d'une position relative d'un objet par rapport à un véhicule, au moyen d'un système embarqué comprenant un premier capteur apte à mesurer une distance libre pour une pluralité de directions dans un environnement rencontré par le véhicule et un second capteur apte à générer une image dudit environnement, caractérisé par 15 les étapes suivantes : - regroupement d'une pluralité desdites directions sur la base des distances libres mesurées pour les directions de ladite pluralité ; - localisation de l'objet au sein d'une région de l'image correspondant auxdites directions de ladite pluralité ; 20 - sélection des directions correspondant à la localisation dudit objet parmi ladite pluralité de directions. Les caractéristiques présentées à titre optionnel pour le système embarqué peuvent également s'appliquer à un tel procédé. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION 25 La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 représente schématiquement les éléments principaux d'un 30 système embarqué dans un véhicule ; - la figure 2 représente, sous forme de blocs fonctionnels, une unité de traitement du système embarqué de la figure 1. La figure 1 représente schématiquement les éléments principaux d'un système embarqué 2 dans un véhicule V (ici un véhicule automobile). 3052560 3 Ce système embarqué comprend un capteur d'image 4, un capteur de temps de vol 6, un actionneur 8 et une unité de traitement 10. Le capteur d'image 4 est par exemple une caméra vidéo. Le capteur d'image 4 est placé dans le véhicule de manière à capturer une image IMG de 5 l'environnement extérieur du véhicule V, situé à l'avant du véhicule (c'est-à-dire rencontré par le véhicule V lorsque ce dernier avance), dans un angle solide A correspondant au champ de vision du capteur d'image 4. Comme représenté schématiquement en figure 1, cet environnement comprend un premier objet O, ici un second véhicule automobile, et un second objet O', ici un troisième véhicule 10 automobile. En variante, le capteur d'image 4 pourrait être un radar ou un système à ultrasons. On remarque que, dans ces cas notamment, l'image capturée par le capteur d'image 4 peut alors être une image (ou représentation) monodimensionnelle de l'environnement situé à l'avant du véhicule V. 15 Le capteur de temps de vol 6 est par exemple un capteur d'obstacle (typiquement à infrarouge ou à laser). En variante, il pourrait s'agir d'un télémètre laser à balayage (ou "laser scanne?' selon l'appellation anglo-saxonne parfois utilisée). Un tel capteur de temps de vol 6 permet de mesurer, pour chacune d'une 20 pluralité de directions ai dans l'environnement faisant face au véhicule V, la distance libre di jusqu'au premier obstacle rencontré dans la direction ai concernée, généralement en décomptant le temps mis par un rayon lumineux (ou plus généralement une onde électromagnétique) émis dans la direction concernée ai pour être détecté au niveau du capteur de temps de vol 6 après réflexion sur le 25 premier obstacle rencontré (au niveau d'un point d'impact Pi). Du fait de la technique utilisée, les mesures de distance effectuées par le capteur de temps de vol 6 sont précises. Dans l'exemple décrit ici, le capteur de temps de vol 6 est conçu pour mesurer les distances libres di respectivement associées à N directions ai (où i 30 peut donc varier entre 1 et N, avec N compris entre 10 et 24, ici N = 16) ; ces N directions ai sont ici toutes horizontales (ou quasiment horizontales), et correspondent à une pluralité d'angle répartis sur une plage angulaire d'étendue inférieure à 45° située à l'avant du véhicule. L'actionneur 8 permet de commander au moins en partie la trajectoire du 3052560 4 véhicule V. Dans l'exemple décrit ici, l'actionneur 8 est un système de commande de direction. Il pourrait s'agir en variante d'un groupe motopropulseur ou d'un système de freinage. Comme expliqué plus bas, l'unité de traitement 10 peut commander 5 l'actionneur 8 au moyen d'un signal de commande CMD déterminé en fonction de divers traitements effectués au sein de l'unité de traitement 10. L'unité de traitement 10 est par exemple conçue pour commander, au moyen de l'actionneur 8, une trajectoire consistant à suivre le second véhicule (premier objet O en figure 1), dans un but d'assistance à la conduite (cette 10 trajectoire étant suivie en l'absence de commande différente du conducteur), ou dans un but de pilotage automatique du véhicule V (cas d'un véhicule autonome). La figure 2 représente l'unité de traitement 10 sous forme de blocs fonctionnels, ou modules. Chaque module 12, 14, 16, 18 représenté sur la figure 2 correspond à 15 une fonctionnalité particulière mise en oeuvre par l'unité de traitement 10. Plusieurs (voire tous les) modules peuvent toutefois en pratique être mis en oeuvre par une même entité physique, par exemple un processeur sur lequel s'exécute des instructions de programme mémorisées dans une mémoire associé au processeur (chaque module étant alors dans ce cas mis en oeuvre par l'exécution 20 d'un jeu particulier d'instructions mémorisées dans ladite mémoire). L'unité de traitement 10 comprend ainsi un module de regroupement 12 conçu pour regrouper (ou associer entre elles) une pluralité des directions d'observation ai du capteur de temps de vol 6, sur la base d'un critère utilisant les distances libres di mesurées par le capteur de temps de vol 6. 25 On note dans la suite failjEs l'ensemble des directions ainsi regroupées (ou associées). Si on note vi(t) la vitesse relative au point d'impact Pi déterminée à l'instant t par dérivation de la distance libre di correspondante (c'est-à-dire vi(t) = [di(t) - di(t-At)]/At), deux directions agi, agi, sont par exemple regroupées (i.e. 30 jES et j'ES) si les vitesses vi(t), vi,(t) déterminées pour ces deux directions agi, agi, sont suffisamment proches (c'est-à-dire en pratique si on a : I vi(t) - (t) I REVENDICATIONS1. Système embarqué (2) comprenant un premier capteur (6) apte à mesurer une distance libre (di) pour diverses directions (ai) dans un environnement rencontré par un véhicule (V) et un second capteur (4) apte à générer une image (IMG) dudit environnement, caractérisé par : - un module de regroupement (12) d'une pluralité desdites directions (a1) sur la base des distances libres (di) mesurées pour les directions (a1) de ladite pluralité ; - un module de localisation (14) d'au moins un objet (O, O') au sein d'une région (R) de l'image (IMG) correspondant auxdites directions (a1) de ladite pluralité ; et - un module de sélection (16) des directions (ak) correspondant à la localisation (L) dudit objet (O ; O') parmi ladite pluralité de directions (a1). 2. Système embarqué selon la revendication 1, dans lequel le premier capteur (6) est un capteur de temps de vol. 3. Système embarqué selon la revendication 2, dans lequel le premier capteur est un télémètre laser à balayage. 4. Système embarqué selon la revendication 2, dans lequel le premier capteur (6) est un capteur d'obstacle. 5. Système embarqué selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le second capteur (4) est une caméra vidéo. 6. Système embarqué selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le second capteur est un radar. 7. Système embarqué selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le second capteur est un système à ultrasons. 8. Système embarqué selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant 3052560 8 un module de commande (18) d'un actionneur (8) en fonction des directions sélectionnées (ak). 9. Système embarqué selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel 5 l'actionneur (8) est un système de commande de direction. 10. Procédé de détermination d'une position relative d'un objet (0 ; O') par rapport à un véhicule (V), au moyen d'un système embarqué (2) comprenant un premier capteur (6) apte à mesurer une distance libre (di) pour diverses 10 directions (ai) dans un environnement rencontré par le véhicule (V) et un second capteur (4) apte à générer une image (IMG) dudit environnement, caractérisé par les étapes suivantes : - regroupement d'une pluralité desdites directions (a1) sur la base des distances libres (di) mesurées pour les directions (a1) de ladite pluralité ; 15 - localisation de l'objet (O ; O') au sein d'une région (R) de l'image (IMG) correspondant auxdites directions (a1) de ladite pluralité ; - sélection des directions (ak) correspondant à la localisation (L) dudit objet (O ; O') parmi ladite pluralité de directions (a1).