Brevet FR3075734A1 — publié le 20190628

PROCEDE DE DETECTION D'UNE PROCHAINE FUSION DE LA VOIE DE CIRCULATION D'UN VEHICULE AVEC UNE VOIE ADJACENTE DURANT UNE PHASE DE CONDUITE AUTOMATISEE. Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine des systèmes d'assistance à la conduite pour véhicules automobiles. Elle vise en particulier la problématique de détection d'une prochaine fusion de la voie de circulation d'un véhicule avec une voie adjacente durant une phase de conduite automatisée. Arrière-plan de l'invention Les systèmes d'assistance à la conduite sont désormais largement répandus dans les véhicules automobiles récents et connaissent un développement rapide. Depuis peu, on commence à voir apparaitre des systèmes d'assistance à la conduite totalement autonomes contrôlant simultanément le déplacement longitudinal et le déplacement latéral du véhicule. Tel est notamment le cas des 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 fluide (vitesse proche de la limite réglementaire) sur des routes à chaussées séparées. Dans un tel système d'assistance à la conduite, le positionnement du véhicule dans sa voie de circulation est déterminé par rapport aux première et seconde lignes de marquage au sol délimitant cette voie et détectées via une caméra et/ou des capteurs externes. Dans certaines situations, le système d'assistance à la conduite peut toutefois éprouver certaines difficultés à bien positionner le véhicule dans sa voie de circulation et notamment lorsque cette dernière se subdivise en deux voies distinctes ou vient fusionner avec une autre voie adjacente. 2 En effet, dans la première situation (subdivision) la voie de circulation s'élargit avant que n'apparaisse au moins une délimitation intermédiaire la séparant en deux voies distinctes. Dans la seconde situation (fusion), l'une des deux lignes de 5 marquage au sol définissant son ancienne voie de circulation disparaît subitement tandis que sa nouvelle voie de circulation fusionnée se retrouve délimitée temporairement par deux lignes de marquages beaucoup plus espacées. Les systèmes d'assistance à la conduite réagissent généralement 10 à ce brusque élargissement de la voie de circulation par un écart marqué du véhicule pouvant alors se retrouver sur la trajectoire d'un autre véhicule provenant de la voie adjacente, ce qui s'avère particulièrement dangereux. En outre, cette réaction du véhicule est une source de stress pour 15 le conducteur qui est contraint d'agir et reprend en mains le volant pour replacer le véhicule sur la bonne trajectoire. On connaît de la demande de brevet US 2016/0272203 un procédé de détection d'une prochaine subdivision de la voie de circulation du véhicule en deux voies distinctes afin d'adapter sa trajectoire. 20 Ce procédé ne permet pas toutefois pas de détecter les cas de fusion au devant du véhicule de sa voie de circulation avec une autre voie adjacente. Objet et résumé de l'invention 25 La présente invention vise à améliorer la situation. Elle propose à cet effet un procédé de détection d'une prochaine fusion de la voie de circulation d'un véhicule avec une voie adjacente durant une phase de conduite automatisée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 30 - détermination, à partir des données capturées par des moyens de détection optique surveillant l'environnement situé en avant du véhicule, des profils des deux lignes de démarcation définissant la voie de circulation dudit véhicule sur la distance de visibilité desdites lignes par lesdits moyens de détection ; 3 - extrapolation des profils desdites lignes de démarcation entre ladite distance de visibilité et une distance d'anticipation prédéterminée ; - vérification de la convergence desdites lignes de 5 démarcation sur ladite distance d'anticipation ; - mémorisation dans l'affirmative de la distance de convergence desdites lignes de démarcation ; - actualisation, au terme d'un délai prédéterminé, de ladite distance de convergence en soustrayant à la valeur précédemment 10 mémorisée la distance parcourue par ledit véhicule durant ledit délai ; - détermination, de manière simultanée à ladite étape d'actualisation, d'une seconde distance de convergence par reproduction desdites étapes de détermination des profils, d'extrapolation de ces derniers, de vérification de la convergence et de mémorisation ; et 15 - validation de l'existence, à ladite distance de convergence actualisée, d'une prochaine fusion de la voie de circulation du véhicule avec la voie de circulation adjacente si l'écart entre la distance de convergence actualisée et la seconde distance de convergence est inférieur ou égal à un intervalle prédéterminé. 20 Le procédé selon l'invention permet de détecter de manière particulièrement fiable une prochaine fusion de la voie de circulation du véhicule avec une voie adjacente durant une phase de conduite automatisée, de sorte à donner la possibilité au véhicule autonome de réagir en conséquence en sécurisant sa trajectoire et/ou en demandant 25 au conducteur de reprendre la main. Selon des caractéristiques préférées du procédé selon l'invention, prises seules ou en combinaison : - ledit délai prédéterminé est compris entre 0,5 et 1,5 secondes ; 30 - que ledit intervalle prédéterminé est compris entre 30 et 70 centimètres ; - l'existence d'une prochaine fusion de la voie de circulation du véhicule avec la voie de circulation adjacente est directement validée lorsque ladite distance de convergence déterminée initialement est 4 inférieure ou égale à la distance de visibilité desdites lignes de démarcation ; - ledit procédé comporte, après validation de l'existence d'une prochaine fusion de la voie de circulation du véhicule avec la voie de 5 circulation adjacente, une étape d'adaptation de la trajectoire latérale dudit véhicule afin que ce dernier s'insère dans ladite voie adjacente ; - ledit procédé comporte, après validation de l'existence d'une prochaine fusion de la voie de circulation du véhicule avec la voie de 10 circulation adjacente, une étape d'émission à l'attention du conducteur d'une alerte lui demandant de reprendre en mains ledit véhicule ; - l'extrapolation des profils desdites lignes de démarcation est obtenue en les approximant chacune par une fonction polynomiale au troisième degré dans un espace affine plan ; 15 - ledit procédé de détection est mis en oeuvre de manière périodique suivant une période prédéterminée comprise entre 20 et 100 millisecondes ; - lesdits moyens de détection optique comportent une caméra vidéo ; et/ou 20 - lesdits moyens de détection optique comportent un LIDAR. Brève description des dessins L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre 25 illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est un diagramme fonctionnel d'un système d'assistance automatisée à la conduite ; - la figure 2 illustre une prochaine fusion de la voie de 30 circulation du véhicule avec une voie adjacente ; et - la figure 3 représente un organigramme du procédé selon l'invention de détection d'une prochaine fusion de la voie de circulation 5 d'un véhicule avec une voie adjacente durant une phase de conduite automatisée. Description détaillée 5 En référence à la figure 1, le système d'assistance automatisée à la conduite 1 comporte un module de détection 10, un module d'actionnement 20, un module d'information et d'alerte 30, un module d'évaluation du contexte environnemental de conduite 40, ainsi qu'une unité de pilotage 50. 10 Le module de détection 10 comprend des moyens de détection optique permettant d'évaluer le contexte environnemental de conduite du véhicule et comprenant une caméra vidéo 11 implantée derrière le pare-brise. Selon des variantes non représentées, le module de détection 10 15 peut comporter un lidar en remplacement de la caméra vidéo 11. Le module 10 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. Le module d'actionnement 20 comporte une pluralité d'actionneurs 20 aptes à agir sur la direction, l'accélération, le freinage et la boîte de vitesse pour assurer une conduite entièrement automatisée du véhicule. Le module d'information et d'alerte 30 est apte à solliciter le conducteur via les différents moyens d'interaction homme machine (IHM) de type visuel, sonore, et/ou haptique dont est équipé le véhicule. 25 Les moyens d'interaction visuels sont par exemple constitués par l'écran d'affichage tactile du dispositif d'info-divertissement intégré à la console centrale de la planche de bord, par celui du combiné d'instruments, et/ou par celui du dispositif d'affichage tête haute lorsque le véhicule en est équipé. 30 Les moyens d'interaction sonores sont formés classiquement par les hauts parleurs du système d'info-divertissement et/ou par une alarme système indépendante. 6 Les moyens d'interaction haptiques consistent avantageusement en une pluralité de vibreurs implantés dans le siège conducteur. Les sollicitations consistent par exemple en l'affichage d'un témoin lumineux, l'affichage d'un message textuel informatif ou d'alerte, 5 l'émission d'un signal sonore, l'émission d'un message vocal informatif ou d'alerte, l'activation des vibreurs implantés dans le siège, ou bien encore sur le volant. Le module d'évaluation du contexte environnemental de conduite 40 est apte à déterminer à partir des données fournies par le module 10 de détection 10 le type de route empruntée (autoroute, voie rapide ou bien route secondaire), le marquage au sol (couleur, largeur et espacement des lignes), le niveau de fluidité du trafic routier et la présence éventuelle d'une barrière ou d'un terre-plein central de séparation entre les deux sens de circulation. 15 L'unité de pilotage 50 qui gère la conduite autonome du véhicule, comporte au moins un calculateur associé à des moyens de stockage comprenant de la mémoire non volatile de type EEPROM ou FLASH et de la mémoire vive. Lorsque le contexte évalué par le module d'évaluation du contexte 20 environnemental de conduite 40 s'y prête (par exemple, en cas de trafic dense ou d'embouteillage lorsque le véhicule circule sur une route à chaussées séparées), l'unité de pilotage 50 est apte à commander le module d'actionnement 20 pour assurer une conduite entièrement autonome du véhicule. 25 En particulier, le contrôle du déplacement latéral du véhicule est piloté par un module d'assistance active de maintien de la trajectoire 51 intégré à cette unité de pilotage Selon l'invention, la mémoire non volatile de l'unité de pilotage 50 stocke un processus de détection d'une prochaine fusion de la voie de 30 circulation du véhicule avec une autre voie adjacente. On va maintenant décrire en détails et à l'appui de l'organigramme de la figure 3, les différentes étapes de ce processus qui est mis en oeuvre de manière périodique suivant une période prédéterminée 7 comprise de préférence entre 20 et 100 millisecondes et avantageusement égal à 40 millisecondes. Celui-ci est initié lorsque le mode d'assistance à la conduite entièrement autonome est activé (étape initiale 100), les déplacements 5 longitudinaux et latéraux du véhicule étant alors gérés de manière entièrement autonome par l'unité de pilotage 50. Le module d'assistance active de maintien de la trajectoire 51 détermine alors, à partir des données capturées par des moyens de détection optique 11 surveillant l'environnement situé en avant du 10 véhicule V, les profils des deux lignes de démarcation Li, L2 définissant la voie de circulation Vc de ce véhicule V (voir figure 2) sur la distance de visibilité Dv de ces lignes par les moyens de détection optique 11 (étape 200). Il est à noter que la distance de visibilité Dv des lignes de 15 démarcation Li, L2 évolue en fonction du contexte environnemental de conduite (cette dernière correspondra par exemple à la portée des moyens de détection optique 11 dans des conditions optimales mais pourra être nettement inférieure lorsque les conditions météo sont mauvaises (pluie, neige, brouillard) ou en cas d'embouteillage lorsque 20 ces lignes sont dissimulées par des obstacles ou d'autres véhicules situés en amont. Le module d'assistance active de maintien de la trajectoire 51 extrapole ensuite à l'étape suivante 300 les profils de ces deux lignes de démarcation Li, L2 entre la distance de visibilité Dv et une distance 25 d'anticipation prédéterminée DA comprise par exemple entre 100 et 200 m. Cette extrapolation des profils de ces deux lignes de démarcation Li, L2 est obtenue en les approximant chacune par une fonction polynômiale au troisième degré correspondante dans un espace affine 30 plan muni d'un repère cartésien (X, Y) centré sur le véhicule : 1 1 Y = -6 (dérivée initiale de la courbure) X' + -2 (courbure initiale) X2 + (cap initial) X + 170 où : 8 - X et Y correspondent respectivement aux composantes longitudinale et latérale d'un point appartenant à cette ligne de démarcation ; - la dérivée initiale de la courbure correspond à la valeur de 5 la dérivée de la courbure à l'origine du repère, c'est-à-dire au niveau du véhicule à X=0 ; - la courbure initiale correspond à la valeur de la dérivée de la courbure à l'origine du repère, c'est-à-dire au niveau du véhicule à X=0 ; 10 - le cap (ou angle de lacet) initial correspond à la valeur du cap à l'origine du repère, c'est-à-dire au niveau du véhicule à X=0 ; et - Yo correspondant à la position latérale initiale de la ligne de démarcation à l'origine du repère, c'est-à-dire au niveau du véhicule à X=0. 15 Le processus vérifie ensuite à l'étape 400 si les deux lignes de démarcation Li, L2 convergent sur la distance d'anticipation. Dans la négative, l'unité de pilotage estime que la voie de circulation Vc sur laquelle circule le véhicule V ne va pas fusionner avec la voie adjacente VA et le processus s'arrête. 20 Dans l'affirmative, le processus mémorise cette distance de convergence Dc (étape 500) puis vérifie si cette dernière est inférieure ou égale à la distance de visibilité Dv (étape 600). Si cette condition est remplie, l'unité de pilotage 50 considère que le risque d'erreur est quasiment nul et valide l'existence, à cette distance 25 de convergence Dc, d'une prochaine fusion de la voie de circulation Vc du véhicule V avec la voie de circulation adjacente VA (étape 1000). Le processus transmet alors au module d'actionnement 20 une consigne d'adaptation de la trajectoire latérale du véhicule V afin que ce dernier s'insère dans la voie adjacente VA en prenant en compte les 30 véhicules y circulant pour le freinage et l'accélération (étape 1100). En complément ou en remplacement de cette étape 1100, le processus peut également transmettre au module d'information et d'alerte 30 un ordre d'émission à l'attention du conducteur d'une alerte 9 visuelle, sonore et/ou haptique lui demandant de reprendre en mains le véhicule V (étape 1200). Nous allons maintenant revenir à l'étape 600 dans laquelle l'unité de pilotage 50 détermine si la distance de convergence Dc est inférieure 5 ou égale à la distance de visibilité Dv. Si cette condition n'est pas remplie (autrement dit, si le point de convergence se situe dans la zone d'extrapolation comme dans le cas de figure de la figure 3), alors le processus estime que le risque d'erreur est plus important et va donc réaliser un contrôle. 10 Pour ce faire, il va réaliser au terme d'un délai prédéterminé AT (compris de préférence entre 0,5 et 1,5 secondes et de préférence égal à 1 seconde) une actualisation de la distance de convergence Dc en soustrayant à la valeur mémorisée à l'étape 500 la distance parcourue par le véhicule durant ledit délai AT (cette distance étant obtenue à 15 l'aide des données de vitesse du véhicule transmises par les capteurs du module 10) (étape 700) ; Simultanément à ladite étape d'actualisation, l'unité de pilotage 50 va également déterminer au cours de l'étape 800 une seconde distance de convergence par reproduction des étapes de détermination 20 des profils (200), d'extrapolation de ces derniers (300), de vérification de la convergence (400) et de mémorisation (500). Le processus va ensuite vérifier si l'écart entre la distance de convergence actualisée et la seconde distance de convergence est inférieur ou égal à un intervalle prédéterminé compris de préférence 25 entre 30 et 70 centimètres (étape 900). Si cette condition est vérifiée, l'unité de pilotage 50 estime que le risque d'erreur quasiment nul et valide l'existence, à la distance de convergence actualisée, d'une prochaine fusion de la voie de circulation Vc du véhicule V avec la voie de circulation adjacente VA (étape 1000). 30 Dans le cas contraire, l'unité de pilotage 50 estime que la voie de circulation Vc sur laquelle circule le véhicule V ne va pas fusionner avec la voie adjacente VA et le processus s'arrête. Selon des variantes de réalisation, le procédé ne comporte pas l'étape 400 de vérification si la distance de convergence déterminée 10 initialement est inférieure ou égale à la distance de visibilité des lignes de démarcation Li, L2, de sorte que les étapes 700 à 900 sont systématiquement réalisées et que l'existence d'une prochaine fusion de la voie de circulation Vc du véhicule avec la voie de circulation adjacente 5 VA n'est validée que si l'écart entre la distance de convergence actualisée et la seconde distance de convergence est inférieur ou égal à un intervalle prédéterminé. D'une manière générale, on rappelle que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais 10 qu'elle englobe toute variante d'exécution à la portée de l'homme REVENDICATIONS1. Procédé de détection d'une prochaine fusion de la voie de circulation (Vc) d'un véhicule (V) avec une voie adjacente (VA) durant une phase de conduite automatisée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - détermination, à partir des données capturées par des moyens de détection optique (11) surveillant l'environnement situé en avant du véhicule, des profils des deux lignes de démarcation (Li, L2) définissant la voie de circulation (Vc) dudit véhicule (V) sur la distance de visibilité (Dv) desdites lignes (Li, L2) par lesdits moyens de détection (11) (200) ; - extrapolation des profils desdites lignes de démarcation (Li, L2) entre ladite distance de visibilité (Dv) et une distance d'anticipation prédéterminée (DA) (300) ; - vérification de la convergence desdites lignes de démarcation (Li, L2) sur ladite distance d'anticipation (DA) (400) ; - mémorisation en cas de convergence détectée de la distance de convergence (Dc) desdites lignes de démarcation (Li, L2) (500) ; - actualisation, au terme d'un délai prédéterminé (ET), de ladite distance de convergence (Dc) en soustrayant à la valeur précédemment mémorisée la distance parcourue par ledit véhicule (V) durant ledit délai (AT) (700) ; - détermination, de manière simultanée à ladite étape d'actualisation (700), d'une seconde distance de convergence par reproduction desdites étapes de détermination des profils (200), d'extrapolation de ces derniers (300), de vérification de la convergence (400) et de mémorisation (500) (800); et - validation de l'existence, à ladite distance de convergence actualisée, d'une prochaine fusion de la voie de circulation (Vc) du véhicule (V) avec la voie de circulation adjacente (VA) si l'écart entre la distance de convergence actualisée et la seconde distance de-convergence est inférieur ou égal à un intervalle prédéterminé (1000). 12 2. Procédé de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit délai prédéterminé (AT) est compris entre 0,5 et 1,5 secondes. 3. Procédé de détection selon l'une des revendications 1 ou 2, 5 caractérisé en ce que ledit intervalle prédéterminé est compris entre 30 et 70 centimètres. 4. Procédé de détection d'une prochaine fusion de la voie de circulation (Vc) d'un véhicule (V) avec une voie adjacente (VA) durant une phase de conduite automatisée, caractérisé en ce qu'il comprend les 10 étapes suivantes : - détermination, à partir des données capturées par des moyens de détection optique (11) surveillant l'environnement situé en avant du véhicule, des profils des deux lignes de démarcation (Li, L2) définissant la voie de circulation (Vc) dudit véhicule (V) sur la distance 15 de visibilité (Dv) desdites lignes (Li, L2) par lesdits moyens de détection (11) (200) ; - extrapolation des profils desdites lignes de démarcation (Li, L2) entre ladite distance de visibilité (Dv) et une distance d'anticipation prédéterminée (DA) (300) ; 20 - vérification de la convergence desdites lignes de démarcation (Li, L2) sur ladite distance d'anticipation (DA) (400) ; - mémorisation en cas de convergence détectée de la distance de convergence (Dc) desdites lignes de démarcation (Li, L2) (500) ; - validation de l'existence, à ladite distance de 25 convergence (Dc), d'une prochaine fusion de la voie de circulation (Vc) du véhicule (V) avec la voie de circulation adjacente (VA) (1000) si ladite distance de convergence (Dc) est inférieure ou égale à la distance de visibilité (Dv) desdites lignes de démarcation (Li, L2). 5. Procédé de détection selon l'une des revendications 1 à 4, 30 caractérisé en ce qu'il comporte, après validation de l'existence d'une prochaine fusion de la voie de circulation (Vc) du véhicule (V) avec la voie de circulation adjacente (VA), une étape d'adaptation de la trajectoire latérale dudit véhicule afin que ce dernier s'insère dans ladite voie adjacente (VA) (1100). 13 6. Procédé de détection selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte, après validation de l'existence d'une prochaine fusion de la voie de circulation (Vc) du véhicule (V) avec la voie de circulation adjacente (VA), une étape d'émission à l'attention du 5 conducteur d'une alerte lui demandant de reprendre en mains ledit véhicule (1100). 7. Procédé de détection selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'extrapolation des profils desdites lignes de démarcation (L1, L2) est obtenue en les approximant chacune par une 10 fonction polynomiale au troisième degré dans un espace affine plan. 8. Procédé de détection selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre de manière périodique suivant une période prédéterminée comprise entre 20 et 100 millisecondes. 9. Procédé de détection selon l'une des revendications 1 à 8, 15 caractérisé en ce que lesdits moyens de détection optique comportent une caméra vidéo (11). 10.Procédé de détection selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection optique comportent un LIDAR. 20