Brevet FR3067315A1 — publié le 20181214

AIDE A LA CONDUITE D'UN VEHICULE EN RECUL PAR UTILISATION DE DONNEES CARTOGRAPHIQUES DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention est relative aux dispositifs d'aide à la conduite d'un véhicule automobile, et notamment en marche arrière. Elle concerne plus précisément la détermination de situations potentiellement dangereuses lors du recul du véhicule. CONTEXTE DE L'INVENTION Il existe déjà de très nombreux dispositifs d'aide à la conduite en marche arrière. Ces mécanismes portent différents noms selon les constructeurs et présentent des variations de mise en oeuvre, mais visent tous, d'une façon générale, à pouvoir alerter le conducteur ou déclencher un freinage d'urgence lors de la détection d'un danger potentiel à l'arrière du véhicule, afin d'éviter une collision ou réduire son impact. De tels mécanismes se basent sur un ou plusieurs capteurs situés à l'arrière du véhicule, reliés à un circuit de traitement qui analyse les signaux recueillis par les capteurs afin de déterminer si une collision est prévisible avec un obstacle (autre véhicule, borne, mur...). Les solutions actuelles détectent l'approche d'un obstacle lorsqu'il est dans les champs de détection des capteurs (radars, caméras, etc.), puis en déduisent un temps prévu jusqu'à la collision, ou TTC pour « Time To Collision » en langue anglaise, dont la valeur permet de déterminer un niveau de risque. En effet, le vecteur d'écartement relatif est déjà intégré aux mesures réalisées par le radar. Le système Radar calcule ainsi en temps réel un « Time to Collision » qui est basé en vecteur X, Y par rapport au 2 véhicule en prenant en compte les positions du véhicule porteur et de l'obstacle et leur vitesse relative. Toutefois, les inventeurs ont constaté des situations dans lesquelles ce 5 type de mécanisme présente des comportements qui peuvent être perçus comme une défaillance par le conducteur, notamment lorsqu'un freinage intempestif est déclenché alors que le danger n'est pas réellement avéré. La figure la illustre une telle situation. Le véhicule V1 recule selon le 10 sens de la flèche, sur le bord de la chaussée, tandis que le véhicule V2 avance sur cette chaussée dans le sens de la flèche. La zone Z1 illustre le champ des capteurs du véhicule V1 . À l'instant représenté sur la figure, le véhicule V2 pénètre dans ce champ Z 1 . Le véhicule V1 détecte alors un « obstacle » et un freinage d'urgence peut être déclenché, alors que les 15 trajectoires des deux véhicules ne se coupent pas et que la situation ne présente donc aucun danger. La figure lb illustre un deuxième exemple de situation où les mécanismes de l'état de la technique sont insuffisants à rendre compte de la complexité des situations réelles. Le véhicule V1 souhaite se garer dans 20 l'emplacement El. Pour ce faire il recule puis s'avance vers l'emplacement El. Le véhicule V2 s'avance pour stationner dans l'emplacement E2. Lors de la manoeuvre de recul, le véhicule V1 détecte une approche dangereuse et déclenche un freinage d'urgence, alors que la situation réelle ne le nécessite pas. 25 Il ressort donc de l'analyse des comportements des mécanismes de l'état de la technique que ceux-ci ne sont pas toujours adaptés à la situation réelle et nuisent au confort du conducteur. RE SUME DE L'INVENTION 30 3 Le but de la présente invention est de fournir une solution palliant au moins partiellement les inconvénients précités. A cette fin, la présente invention propose un procédé d'aide à la 5 conduite d'un véhicule, comportant des étapes de : détection d'au moins un obstacle à proximité du véhicule ; prédiction d'une trajectoire pour l'audit au moins un obstacle en fonction de données cartographiques ; prédiction d'une trajectoire pour ledit véhicule ; 10 détermination d'un risque de collision en fonction desdites trajectoires ; et, déclenchement d'une action en fonction dudit risque. Suivant des modes de réalisation préférés, l'invention comprend une 15 ou plusieurs des caractéristiques suivantes qui peuvent être utilisées séparément ou en combinaison partielle entre elles ou en combinaison totale entre elles : le risque de collision est déterminé en calculant un temps prévu avant impact, TTC, pour chacun d'au-moins un sous ensemble 20 dudit au moins obstacle ; ladite action est une alerte destinée au conducteur transmise via l'interface homme machine dudit véhicule ; ladite action est un freinage d'urgence ; plusieurs actions sont prévues et déclenchées en fonction de 25 plusieurs niveaux de risque ; ladite prédiction d'une trajectoire pour l'audit au moins un obstacle prend également en compte des informations acquises par un système avancée d'assistance et d'aide à la conduite, ADAS, embarqué sur ledit véhicule. 30 4 Un autre objet de l'invention concerne un programme d'ordinateur comportant des instructions qui, lorsqu'exécutés par un processeur d'un système informatique, entraînent la mise en oeuvre d'un tel que précédemment décrit. 5 Un autre objet de l'invention concerne un dispositif d'aide à la conduite destiné à équiper un véhicule, comportant : des moyens pour acquérir une localisation géographique du véhicule et pour la positionner au sein d'une cartographie ; 10 des moyens pour à partir d'informations reçues d'un ensemble de capteurs, détecter au moins un obstacle à proximité dudit véhicule, des moyens pour prévoir une trajectoire pour l'au moins un obstacle en fonction de données cartographique et pour 15 déterminer un risque de collision en fonction de ladite trajectoire et de la trajectoire prévue dudit véhicule ; des moyens pour déclencher une action en fonction dudit risque de collision. 20 Un autre objet de l'invention concerne un système comportant un dispositif tel que précédemment décrit, un ensemble de capteurs et un système de navigation pour fournir ladite cartographie et ladite localisation géographique audit dispositif. 25 Un autre objet de l'invention concerne un véhicule comportant un système tel que précédemment décrit. Ainsi, par l'utilisation au moins de données cartographiques, l'invention permet de substantiellement améliorer les performances du 30 procédé et du dispositif d'aide à la conduite de véhicule. 5 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré de l'invention, donnée à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés. 5 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les figures la et lb représentent deux exemples de situations permettant d'illustrer des inconvénients des solutions de l'état de la technique. 10 La figure 2 illustre très schématiquement un exemple d'architecture fonctionnelle très haut niveau d'un véhicule embarquant un dispositif selon l'invention. La figure 3 représente schématiquement un exemple d'organigramme selon un mode de réalisation de l'invention. 15 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'invention consiste à améliorer les mécanismes d'aide à la conduite, notamment en phase de recul, et donc d'améliorer les fonctions de type 20 « Rear Cross Traffic Assist » existantes. Son fonctionnement possède des points communs avec les mécanismes de l'état de la technique mais elle s'en distingue notamment par la prise en compte d'informations environnementales afin de mieux déterminer le risque de collision, et donc fortement améliorer l'ergonomie 25 d'un tel mécanisme pour le conducteur. L'invention peut être mise en oeuvre par un dispositif d'aide à la conduite destiné à équiper un véhicule. Ce dispositif peut être un équipement électronique pouvant être incorporé dans le véhicule et/ou un 30 module logiciel pouvant être installé sur les équipements électroniques existant déjà au sein du véhicule. 6 Ce dispositif peut s'interfacer avec les autres équipements embarqués dans le véhicule, tels que les capteurs, l'interface homme-machine (ou « tableau de bord »), le système de navigation, éventuellement un système de type ADAS, les circuits de contrôle des freins, etc. 5 D'une façon très générale, le dispositif peut comporter des moyens d'interface avec d'autres équipements du véhicule et des moyens de traitement pour traiter les informations acquises et, in fine, déterminer un risque de collision et le cas échéant déclencher une action. 10 La figure 2 illustre très schématiquement un exemple d'architecture fonctionnelle très haut niveau d'un véhicule 1 embarquant un dispositif 10 selon l'invention. Ce dispositif 10 comporte une interface 11 lui permettant de recevoir des informations d'un ensemble de capteurs 20, 21, 22 embarqués sur le 15 véhicule 1. Ces capteurs peuvent être de différentes natures. Il peut notamment s'agir de radars, de caméras, de capteurs ultrasons, etc. L'interface 11 permet également au dispositif 10 d'acquérir une localisation géographique du véhicule et pour la positionner au sein d'une cartographie, à partir d'informations reçues, par exemple, d'un système de 20 navigation 30. Le dispositif 10 comporte également des circuits, ou moyens, de traitement 12. Ceux-ci peuvent, à partir des informations reçues des capteurs, détecter la présence d'un ou plusieurs obstacles à proximité du véhicule. La notion de proximité est relative à la vitesse du véhicule porteur 25 et des obstacles tout en étant physiquement limitée par la nature et les caractéristiques techniques des capteurs (elle peut atteindre 60m selon les niveaux de performances des capteurs actuels). Les obstacles peuvent être fixes (mur ou muret, etc.) ou mobiles (autres véhicules, piétons...). 7 Cette étape de détection d' « obstacle » correspond à la référence 100 sur l'organigramme illustré en figure 3. Cette étape peut être une étape fonctionnant de façon continue ou bien déclenchée par le recul du véhicule. 5 Lorsqu'un obstacle est détecté, dans une étape 200, le dispositif 10 cherche à prédire une trajectoire pour le ou les obstacles détectés. Pour ce faire, il utilise les informations reçues des capteurs, mais également des données cartographiques. Ces données cartographiques peuvent être transmises par un système de navigation 30 embarqué sur le véhicule ou 10 extérieur au véhicule (par exemple disponible sur un terminal de communication de type « smartphone » ou tablette, en connexion logique avec le véhicule, ou bien disponible sur internet, etc.) Les données cartographiques peuvent être croisées avec la localisation 15 du véhicule afin de déterminer la trajectoire des obstacles. La trajectoire comprend le parcours dans l'espace de l'obstacle mais peut également comprendre l'évolution de son vecteur vitesse dans le temps, en quantité (c'est-à-dire l'accélération), et en orientation. En effet, la cartographie permet de positionner un obstacle sur une 20 route, par exemple, et d'en déduire des contraintes fortes pour la prédiction de sa trajectoire : ainsi, un obstacle localisé sur une route aura une forte probabilité de suivre une trajectoire sur cette même route et de ne pas en sortir. De même, connaissant via la cartographie la vitesse limite de cette 25 route, on peut prédire que l'obstacle respectera cette vitesse limite avec un certain pourcentage de fiabilité. Afin d'améliorer encore les performances de la prédiction, les informations utilisées peuvent être étendues à encore d'autres sources 40. 30 Par exemple, les systèmes ADAS (pour « Advance Driving Assist System » en langue anglaise) peuvent être utilisés afin de fournir un grand nombre 8 d'informations contextuelles. D'une façon générale, il est possible de prendre en compte toutes informations disponibles au véhicule, formant l' « horizon électronique » de ce véhicule, afin d'améliorer la prédiction de la trajectoire du ou des obstacles détectés. 5 Ainsi qu'évoqué précédemment, ces informations peuvent comprendre, de façon non-exhaustive, pour chaque obstacle détectée : - le type de route sur lequel il est localisé; - le nombre de voies et le marquage au sol (afin, notamment, de prévoir les éventuels changements de voie de l'obstacle); 10 - la limitation de vitesse sur cette route; - la pente; etc. Dans une étape 300, le dispositif prédit également une trajectoire pour 15 le véhicule embarquant le dispositif Pour cela des techniques similaires à celles mentionnées plus haut peuvent être employées en plus des données véhicules telles que la direction des roues (avant - arrière - gauche - droite), l'odométrie véhicule, les top roues, angle volant, angle roues arrières rapport engagé ...En outre, la prédiction peut se baser sur les autres 20 systèmes embarqués dans le véhicule, comme des capteurs de suivi des réactions du conducteur, les systèmes de stationnement assistés (en ce cas, la trajectoire prédite est directement celle fournie par ces systèmes), etc. Dans une étape 400, le procédé selon l'invention prévoit de déterminer 25 un risque de collision en fonction des trajectoires du ou des obstacles détectés et du véhicule embarquant le dispositif selon l'invention. Afin de définir les niveaux de risques de collision avec l'obstacle, un calcul de prédiction de trajectoire sera utilisé. Ce calcul de prédiction peut-être simple avec pour but d'affecter par exemple trois niveaux de risques : risque faible 30 de collision, risque moyen de collision, collision imminente ou utiliser un calcul prédictif plus élaboré tel que, par exemple, défini dans la demande 9 W0200720358 : Procède et système de prédiction de choc entre un véhicule et un piéton. A la suite de la détermination d'un niveau de risque, une étape 500 prévoit le déclenchement d'une, ou plusieurs, actions en fonction de ce 5 risque. Plus particulièrement, à partir des trajectoires estimées, le dispositif selon l'invention peut déterminer, pour chaque obstacle, un risque de collision en déterminant la probabilité de ces trajectoires de se rencontrer et 10 en calculant un temps prévu avant impact, ou TTC pour « Time To Collision » en langue anglaise. Le niveau de risque pour un obstacle peut être estimé de différentes façons, à partir de la probabilité des trajectoires de se rencontrer, et du TTC. À partir des risques estimés pour chaque obstacle, le dispositif selon 15 l'invention peut aisément inférer un risque global. Par exemple, des règles empiriques peuvent être définies et traitées par un moteur de règles afin d'en déduire un niveau de risque. Par exemple, si le véhicule mettant en oeuvre l'invention se déplace dans l'environnement sans passer par la voie sur laquelle se trouve 20 l'obstacle, si l'obstacle suit une trajectoire conforme à cette voie, et s'il respecte la limitation de vitesse, alors le risque peut être considéré comme très faible. Si le véhicule mettant en oeuvre l'invention se déplace dans l'environnement sans passer par la voie sur laquelle se trouve l'obstacle, si 25 l'obstacle suit une trajectoire conforme à cette voie, mais si, par contre, sa vitesse estimée dépasse la limitation de vitesse, alors le risque peut être considérée comme élevé. On peut ainsi définir une règle pénalisant le non-respect des limitations de vitesse, en le considérant comme engendrant une situation à 30 risque. 10 Si l'on revient aux exemples illustrés par les figures la et lb, on peut mettre en évidence que la prise en compte des données cartographiques et des informations issues de système ADAS (détection des lignes de parking au sol) permet au dispositif de savoir que le véhicule se situe dans un 5 parking. Dès lors, la détection des limites des places de parking à travers les caméras et la détermination de la vitesse de l'obstacle par des capteurs de type « radar » permettent d'estimer la probabilité que l'obstacle s'arrêtera dans la place de parking. Il est alors possible de déterminer un risque de collision faible, et d'éviter donc les alertes ou freinages d'urgence qui étaient 10 pénalisant selon l'état de la technique. Ainsi, par la prise en compte d'informations contextuelles, provenant de sources supplémentaires (cartographie, systèmes ADAS, etc.), constituant d'une façon générale un horizon électronique, le dispositif selon 15 l'invention peut filtrer de façon efficace un certain nombre de situations et ainsi éviter les « fausses alertes ». En outre, grâce à une meilleure appréciation du risque de collision, il permet une adaptation de l'action à déclencher. En effet, selon un mode de réalisation, il est possible de prévoir plusieurs actions possibles et de choisir 20 celle à apporter en fonction du niveau de risque. Par exemple, un schéma comme suit peut être mis en place, dans lequel p est le risque et pl, p2 des seuils prédéfinis : si p p2, alors déclenchement d'un freinage d'urgence. L'alerte est transmise au conducteur via l'interface homme-machine du véhicule. Elle peut préférentiellement être sonore, mais peut également être 30 visuelle. Différents niveaux d'alertes sont en outre envisageables, avec des 11 seuils de déclenchement graduels. Dans l'application à des véhicules connectés, l'alerte peut également être envoyée au véhicule se rapprochant. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et au mode de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de 5 nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. REVENDICATIONS1. Procédé d'aide à la conduite d'un véhicule, comportant des étapes de : - détection (100) d'au moins un obstacle à proximité du véhicule ; - prédiction (200) d'une trajectoire pour l'audit au moins un obstacle en fonction de données cartographiques ; - prédiction (300) d'une trajectoire pour ledit véhicule ; - détermination (400) d'un risque de collision en fonction desdites trajectoires ; et - déclenchement (500) d'une action en fonction dudit risque. 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le risque de collision est déterminé en calculant un temps prévu avant impact, TTC, pour chacun d'au-moins un sous ensemble dudit au moins obstacle 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite action est une alerte destinée au conducteur transmise via l'interface homme machine dudit véhicule. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel ladite action est un freinage d'urgence. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel plusieurs actions sont prévues et déclenchées en fonction de plusieurs niveaux de risque. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite prédiction (200) d'une trajectoire pour l'audit au moins un obstacle 13 prend également en compte des informations acquises par un système avancée d'assistance et d'aide à la conduite, ADAS, embarqué sur ledit véhicule. 5 7. Programme d'ordinateur comportant des instructions qui, lorsqu'exécutés par un processeur d'un système informatique, entraînent la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications précédente. 8. Dispositif (10) d'aide à la conduite destiné à équiper un véhicule, 10 comportant : - des moyens (11) pour acquérir une localisation géographique du véhicule et pour la positionner au sein d'une cartographie ; - des moyens (12) pour à partir d'informations reçues d'un ensemble de capteurs, détecter au moins un obstacle à proximité 15 dudit véhicule, - des moyens (12) pour prévoir une trajectoire pour l'au moins un obstacle en fonction de données cartographique et pour déterminer un risque de collision en fonction de ladite trajectoire et de la trajectoire prévue dudit véhicule ; 20 - des moyens (12) pour déclencher une action en fonction dudit risque de collision. 9. Système comportant un dispositif selon la revendication précédente, un ensemble de capteurs (20, 21, 22) et un système de navigation (30) pour 25 fournir ladite cartographie et ladite localisation géographique audit dispositif. 10. Véhicule (1) comportant un système selon la revendication précédente. 30