Brevet FR3085023A1 — publié le 20200221

PROCEDE DE DETECTION ET DE LOCALISATION D'UN BISEAU DE RACCORDEMENT ENTRE DEUX VOIES DE CIRCULATION [1] L'invention concerne, de façon générale, la conduite autonome, en particulier d'un véhicule automobile. [2] L'invention porte plus particulièrement sur un procédé de fiabilisation de la commande d'un véhicule autonome dans le contexte d'une fusion de deux voies de circulation adjacentes. [3] De manière connue, un véhicule automobile comprend des systèmes d'assistance 10 au pilotage (en anglais Advanced driver-assistance systems ou ADAS), telles que des aides au parking et des aides à la conduite. Les aides à la conduite sont notamment la régulation de la vitesse longitudinale du véhicule, l'aide au freinage, le maintien du véhicule dans une voie de circulation, la surveillance d'angle mort, la surveillance de l'attention du conducteur, etc. De telles aides permettent d'assister le conducteur lors de l'utilisation du véhicule afin 15 d'alléger sa charge de conduite ou de l'aider lors de ses prises de décision. [4] Aujourd'hui, certains véhicules présentent un mode de conduite dit « autonome » dans lequel le véhicule détermine lui-même sa trajectoire et met en oeuvre les moyens lui permettant de suivre cette trajectoire, avec divers niveaux de supervision ou de surveillance attendus du conducteur selon les applications. A cette fin, de tels véhicules comprennent 20 un calculateur, qui exécute classiquement une « machine d'état de décision », permettant une aide à la conduite avancée. [5] Ainsi, à partir de différents capteurs détectant l'environnement autour du véhicule, un tel calculateur prend de manière autonome des décisions et permet ainsi au véhicule de « se piloter lui-même ». Cependant, un tel véhicule autonome doit respecter des normes et 25 réglementations afin de garantir la sécurité des passagers du véhicule en mode de conduite autonome. De telles normes visent notamment à imposer un niveau de fiabilité suffisant des prises de décision. [6] II est notamment connu différents systèmes et procédés permettant à un véhicule en mode de conduite autonome de se maintenir, sans intervention d'un conducteur, dans 30 une voie de circulation, en particulier entre des lignes de marquage au sol délimitant ladite voie de circulation. 2 [7] Cependant, de tels systèmes et procédés ne fonctionnent de façon nominale que dans le cas où une voiture circule sur une chaussée où le nombre de voie ne diminue pas. Or, si la situation classique correspondant à une fusion de voies n'est pas détectée et gérée, le véhicule en mode de conduite autonome peut adopter un comportement dangereux, ne tenant notamment pas compte de véhicules circulant sur la voie de circulation adjacente qui fusionne avec la voie de circulation sur laquelle se trouve ledit véhicule en mode de conduite autonome. [8] Ainsi, le document W02015116950 décrit un système capable de détecter une fin de voie de circulation pour un véhicule en mode de conduite autonome, à partir d'un 10 traitement des images et des informations contenues dans une base de données, en premier lieu en vue d'interpréter des informations affichées sur des panneaux routiers. [9] La situation de vie correspondant à une disparition d'une voie de circulation sur laquelle circule un véhicule en mode de conduite autonome est cependant toujours insuffisamment gérée dans l'état de l'art. En particulier, les systèmes et procédés connus 15 ne permettent pas d'anticiper de façon fiable et autonome le commencement d'un biseau de raccordement entre deux voies de circulation. [0010] En effet, le guidage latéral d'un véhicule en mode de conduite autonome dans un tel biseau de raccordement nécessite une reconstruction particulière de la voie, ainsi que la compréhension par le véhicule de la nature particulière du partage de cette « voie » avec 20 des véhicules pouvant être à l'aplomb du véhicule autonome et non plus seulement devant ou derrière lui. De plus, la gestion des véhicules présents sur la voie adjacente fusionnée est souvent tardive, ce qui peut engendrer un freinage tardif, voire une absence de freinage pourtant nécessaire, induisant un risque d'accident élevé. [0011] L'invention vise donc à résoudre ces inconvénients en proposant un procédé 25 permettant d'augmenter le niveau de sécurité de la conduite autonome d'un véhicule dans une zone comprenant un biseau de raccordement lors de la fusion de deux voies de circulation. [0012] Plus précisément, l'invention vise un procédé de détection de la disparition d'une voie de circulation sur une chaussée comprenant également une voie de circulation 30 juxtaposée dans le même sens de circulation, pour un véhicule en mode de conduite au moins partiellement autonome, ledit véhicule circulant sur ladite voie de circulation ou sur la voie de circulation juxtaposée, ledit véhicule comprenant un module de détection réalisant 3 l'acquisition d'un signal image de la chaussée à l'avant du véhicule et des moyens de traitement dudit signal image configurés pour détecter la présence d'un marquage horizontal au sol, ledit procédé comprenant : la détection, dans le signal image, d'au moins une flèche de rabattement sur la voie de circulation, la détection, dans le signal image, d'une ligne de démarcation entre la voie de circulation et la voie de circulation adjacente, la détermination du commencement d'une section de biseau de raccordement correspondant à une section de la chaussée durant laquelle la voie de circulation et la voie de circulation adjacente sont fusionnées, en fonction de la détection de ladite au moins une flèche de rabattement et de la détection d'une disparition de la ligne de démarcation entre la voie de circulation et la voie de circulation adjacente fusionnées. [0013] Grâce à l'invention, la situation de vie correspondant à une fusion entre deux voies de circulation allant dans le même sens est anticipée. La capacité conférée par la présente invention à un véhicule en mode de conduite autonome à identifier l'imminence d'une telle situation, notamment plusieurs secondes avant que le véhicule n'entre dans cette portion de la chaussé correspondant à un biseau de raccordement entre les deux voies qui fusionnent, permet au véhicule de disposer de suffisamment d'options pour gérer la situation, en tenant compte de l'environnement, dont la présence de véhicules sur la voie de circulation adjacente, afin d'optimiser le guidage latéral du véhicule, ou en signalant au conducteur qu'il doit reprendre le véhicule en mode de conduite manuelle. [0014] L'invention permet ainsi d'augmenter la sécurité d'un mode de conduite autonome d'un véhicule. [0015] Selon un mode de réalisation, le module de détection comporte une caméra générant un flux vidéo d'images de la chaussée à l'avant du véhicule. [0016] Avantageusement, ladite au moins une flèche de rabattement comprend une première flèche de rabattement située à une distance prédéfinie en amont du commencement de la section de biseau de raccordement. [0017] Avantageusement, ladite au moins une flèche de rabattement détectée est identifiée comme une première flèche de rabattement en raison de la présence d'une ligne 4 de démarcation en amont et en aval de ladite flèche de rabattement du côté pointé par la flèche de ladite flèche de rabattement. [0018] Avantageusement, ladite au moins une flèche de rabattement comprend une deuxième flèche de rabattement située au commencement de la section de biseau de raccordement ou à une distance prédéfinie en aval dudit commencement de la section de biseau de raccordement, correspondant à un niveau de la chaussée auquel la ligne de démarcation entre les deux voies de circulation disparaît. [0019] Avantageusement, ladite au moins une flèche de rabattement détectée est identifiée comme une deuxième flèche de rabattement en raison de la présence d'une ligne 10 de démarcation en amont mais pas en aval de ladite flèche de rabattement du côté pointé par la flèche de ladite flèche de rabattement. [0020] Avantageusement, ladite au moins une flèche de rabattement comprend une troisième flèche de rabattement située à une distance prédéfinie en aval du commencement de la section de biseau de raccordement. 15 [0021] Avantageusement, ladite au moins une flèche de rabattement détectée est identifiée comme une troisième flèche de rabattement en raison de l'absence d'une ligne de démarcation en amont et en aval de ladite flèche de rabattement du côté pointé par la flèche de ladite flèche de rabattement. [0022] Selon un mode de réalisation, le procédé comprend par ailleurs une étape de 20 détection d'un panneau routier de signalisation indiquant la disparition de la voie de circulation sur laquelle circule le véhicule. [0023] L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un module de détection générant un signal image de la chaussée à l'avant du véhicule et un calculateur comprenant des moyens de traitement dudit signal image, configurés pour mettre en oeuvre 25 le procédé tel que brièvement décrit ci-dessus. [0024] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement, et en référence au dessin qui montre : - la figure 1, le schéma d'une situation de vie correspondant à la fusion de deux voies 30 de circulation adjacentes. 5 [0025] Dans ce qui va suivre, les modes de réalisation décrits s'attachent plus particulièrement à une mise en oeuvre du procédé selon l'invention au sein d'un véhicule automobile. Cependant, toute mise en oeuvre dans un contexte différent, en particulier dans tout type de véhicule, est également visée par la présente invention. [0026] En référence à la figure 1, un véhicule automobile 10 est, de manière classique, adapté pour circuler sur une voie de circulation V appartenant à une chaussé comprenant notamment une deuxième voie de circulation V' adjacente à la voie de circulation V, et allant dans le même sens. [0027] En mode de conduite manuelle, un conducteur commande le déplacement 10 longitudinal du véhicule, autrement dit la vitesse du véhicule, à l'aide de commandes de frein et d'accélérateur, cette dernière agissant sur le groupe motopropulseur du véhicule. Le conducteur commande également le déplacement latéral du véhicule, autrement dit lorsque le véhicule tourne sur la gauche ou sur la droite, à l'aide du système de direction. [0028] Le véhicule automobile 10 selon l'invention comprend par exemple un mode de 15 conduite autonome. En mode de conduite autonome, c'est le véhicule qui, de façon autonome, commande les freinages, les accélérations, et le déplacement latéral du véhicule 10 afin de le maintenir dans sa voie de circulation V. Alternativement, le véhicule automobile 10 présente un mode de conduite comprenant une assistance à la conduite limitée, autrement dit un mode de conduite partiellement autonome, concernant par exemple 20 uniquement le contrôle du déplacement longitudinal ou uniquement le contrôle de la position latérale dudit véhicule automobile 10. [0029] Dans ce but, le véhicule automobile 10 comprend un module de détection de l'environnement autour du véhicule, comprenant par exemple une caméra frontale, et au moins un calculateur de commande de la conduite autonome du véhicule. 25 [0030] Le module de détection peut comprendre un ou plusieurs capteurs, notamment parmi un radar, un lidar, une caméra frontale, etc. De tels capteurs peuvent notamment être des capteurs également utilisés pour d'autres aides du véhicule, notamment les caméras d'aide au parking et le radar de recul, afin de limiter le nombre d'éléments du véhicule et ainsi en limiter les coûts. Ces capteurs permettent d'observer la voie de circulation V sur 30 laquelle se déplace le véhicule 10, et notamment la voie de circulation V vers l'avant, ainsi que la voie de circulation adjacente V'. Le module de détection peut également récupérer 6 des informations liées au véhicule 10, notamment la vitesse de déplacement du véhicule 10 sur la voie de circulation V, l'angle du volant, etc. [0031] Le module de détection génère ainsi un signal image de la chaussée à l'avant du véhicule, par exemple un flux vidéo d'images capturées par une caméra frontale, et ledit signal image est analysé, comme expliqué précédemment, par des moyens de traitement intégrés à un calculateur. Le signal image peut également consister par exemple en une acquisition réalisée par un lidar, autrement dit par télémétrie laser à balayage. [0032] Le signal image généré par le module de détection, par exemple un flux vidéo, est notamment défini dans un repère cartésien lié au véhicule 10. 10 [0033] L'analyse du signal image, par exemple l'analyse des images du flux vidéo capturé par une caméra frontale, permet de détecter la ligne de démarcation 11 délimitant la voie de circulation V. [0034] Dans le contexte d'une fusion de la voie de circulation V sur laquelle se trouve le véhicule 10 avec la voie de circulation adjacente V', sur une chaussée à au moins deux 15 voies de circulation V, V' allant dans le même sens, la figure 1 montre notamment qu'un marquage au sol, consistant en une succession de flèches de rabattement 12, 13, 14, signale la présence du biseau de raccordement B au cours duquel les voies de circulation V, V' vont fusionner. Il est à noter que le procédé selon l'invention fonctionne de la même manière si le véhicule 10 se trouvait sur la voie de circulation adjacente V', autrement dit 20 celle qui est « conservée ». [0035] Selon l'invention, l'analyse du signal image acquis par le module de détection est configurée pour permettre la détection d'au moins une flèche de rabattement 12, 13, 14, et de préférence des trois flèches de rabattement 12, 13, 14, supposées présentes dans un tel contexte, conformément à la législation en vigueur, en France notamment. 25 [0036] Plus précisément, le procédé selon l'invention permet de préférence la détection d'une première flèche de rabattement 12 située à une distance prédéfinie en amont du commencement du biseau de raccordement B, portion de la chaussée durant laquelle la voies de circulation V, V' fusionnent. [0037] Selon la réglementation en vigueur en France, ladite distance prédéfinie est égale 30 à 13 mètres. 7 [0038] La deuxième flèche de rabattement 13 est également détectée ; elle se situe au niveau du commencement du biseau de raccordement B, comme représentée sur la figure 1, ou à une distance prédéfinie en aval du commencement du biseau de raccordement B. [0039] Selon la réglementation en vigueur en France, la deuxième flèche de rabattement 13 est située 13 mètres en aval du début du biseau de raccordement B. [0040] Pour un véhicule 10 circulant par exemple à la vitesse de 60 km/h sur la voie de circulation V, la détection de la première flèche de rabattement et/ou de la deuxième flèche de rabattement 13 au moins 200 mètres en amont permet de disposer d'au moins 10 10 secondes avant le commencement du biseau de raccordement B. [0041] Selon l'invention, les moyens de traitement permettent également la détection de la présence de la ligne de démarcation 11. A une distance prédéterminée en aval du commencement du biseau de raccordement B, ladite ligne de démarcation disparaît : selon l'invention, la détection, suite à l'analyse du signal image généré par le module détection, 15 correspondant par exemple à l'analyse des images du flux vidéo capturé par une caméra frontale, de la disparition de la ligne de démarcation 11 entre les voies de circulation V, V', permet de confirmer le commencement du biseau de raccordement B. [0042] Selon la règlementation en vigueur en France, la ligne de démarcation 11 séparant deux voies de circulation V, V' en train de fusionner disparaît 13 mètres après le début du 20 biseau de raccordement B. [0043] L'analyse du signal image généré par le module détection, correspondant par exemple à l'analyse des images du flux vidéo capturé par une caméra frontale, par les moyens de traitement, peut permettre également la détection d'une troisième flèche 14 de rabattement située plus en aval dans le biseau de raccordement B. 25 [0044] De préférence, l'analyse du signal image généré par le module détection, par exemple l'analyse des images du flux vidéo capturé par une caméra frontale, permet ainsi la détection de trois flèches de rabattement successives 12, 13, 14. Lesdites trois flèches de rabattement sont normalement de forme identique mais peuvent être discriminées par la prise en compte de la présence ou non de la ligne de démarcation 11 au niveau de chacune 30 desdites flèches de rabattement. 8 [0045] En effet, selon la réglementation en vigueur, en France notamment, une ligne de démarcation 11, discontinue, est située du côté pointé par la flèche, avant et après la première flèche de rabattement 12. [0046] La ligne de démarcation 11 discontinue, du côté pointé par la flèche, est présente avant mais pas après la deuxième flèche de rabattement 13. [0047] Enfin, la ligne de démarcation 11 est absente de part et d'autre de la troisième flèche de rabattement 14. [0048] En résumé, lors de la fusion de deux voies de circulation V, V', dont la voie de circulation V sur laquelle circule un véhicule 10 en mode de conduite autonome mettant en 10 oeuvre le procédé selon l'invention, le biseau de raccordement B est détecté grâce à la détection d'au moins une flèche de rabattement 12, 13, 14, ladite flèche de rabattement étant identifiée comme une première 12, une deuxième 13 ou une troisième 14 flèche de rabattement en fonction de la présence ou non, en amont et en aval de ladite flèche de rabattement, d'une ligne de démarcation 11, en particulier discontinue. 15 [0049] Il est à noter que les exemples chiffrés donnés ci-dessus, relatifs à la distance prédéfinie, par rapport au commencement d'un biseau de raccordement B, à la laquelle les flèches de rabattement 12, 13, 14 sont localisées, sont donnés à titre illustratif uniquement, en fonction de la réglementation en vigueur en France à la date de l'invention. Il est évident que lesdites distances prédéfinies peuvent être adaptées en fonction du pays et en fonction 20 d'éventuelles évolutions des réglementations. [0050] La détection de l'existence d'une fusion de voies de circulation et la localisation précise du biseau de raccordement associé sont rendues possibles, grâce à l'invention, par une analyse du marquage au sol et en particulier par l'identification de flèches de rabattement, suffisamment en amont du commencement dudit biseau de raccordement, 25 permettant au véhicule de disposer d'au moins 10 secondes, selon un mode de réalisation, pour adopter un comportement adéquate sécurisé. [0051] II peut alors s'agir, pour le véhicule en mode de conduite autonome, de mettre en oeuvre une fonction de guidage, notamment de guidage latéral, spécifique. Il peut aussi s'agir d'alerter REVENDICATIONS: 1. Procédé de détection de la disparition d'une voie de circulation (V) sur une chaussée comprenant également une voie de circulation juxtaposée (V') dans le même sens de circulation, pour un véhicule (10) en mode de conduite au moins partiellement autonome, ledit véhicule (10) circulant sur ladite voie de circulation (V) ou sur la voie de circulation juxtaposée (V'), ledit véhicule (10) comprenant un module de détection réalisant l'acquisition d'un signal image de la chaussée à l'avant du véhicule (10) et des moyens de traitement dudit signal image configurés pour détecter la présence d'un marquage horizontal au sol, ledit procédé comprenant : 10 - la détection, dans le signal image, d'au moins une flèche de rabattement (12, 13, 14) sur la voie de circulation (V), - la détection, dans le signal image, d'une ligne de démarcation (11) entre la voie de circulation (V) et la voie de circulation adjacente (V'), - la détermination du commencement d'une section de biseau de raccordement (B) 15 correspondant à une section de la chaussée durant laquelle la voie de circulation (V) et la voie de circulation adjacente (V') sont fusionnées, en fonction de la détection de ladite au moins une flèche de rabattement (12, 13, 14) et de la détection d'une disparition de la ligne de démarcation (11) entre la voie de circulation (V) et la voie de circulation adjacente (V') fusionnées. 20 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le module de détection comporte une caméra générant un flux vidéo d'images de la chaussée à l'avant du véhicule (10). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite au moins une flèche de rabattement (12, 13, 14) comprend une première flèche de rabattement (12) situé à une 25 distance prédéfinie en amont du commencement de la section de biseau de raccordement (B). 4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel ladite au moins une flèche de rabattement détectée est identifiée comme une première flèche de rabattement (12) en raison de la présence d'une ligne de démarcation (11) en amont et en aval de ladite 30 flèche de rabattement (12) du côté pointé par la flèche de ladite flèche de rabattement (12). 10 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une flèche de rabattement (12, 13, 14) comprend une deuxième flèche de rabattement (13) située au commencement de la section de biseau de raccordement (B) ou à une distance prédéfinie en aval du commencement du biseau de raccordement (B), correspondant à un niveau de la chaussée auquel la ligne de démarcation entre les deux voies de circulation disparaît. 6. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel ladite au moins une flèche de rabattement détectée est identifiée comme une deuxième flèche de rabattement (13) en raison de la présence d'une ligne de démarcation (11) en amont mais pas en aval de 10 ladite flèche de rabattement (13) du côté pointé par la flèche de ladite flèche de rabattement. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une flèche de rabattement (12, 13, 14) comprend une troisième flèche de rabattement (14) située à une distance prédéfinie en aval du commencement de la section de biseau de 15 raccordement. 8. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel ladite au moins une flèche de rabattement détectée est identifiée comme une troisième flèche de rabattement (14) en raison de l'absence d'une ligne de démarcation en amont et en aval de ladite flèche de rabattement (14) du côté pointé par la flèche de ladite flèche de rabattement (14). 20 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant par ailleurs une étape de détection d'un panneau routier de signalisation indiquant la disparition de la voie de circulation (V) sur laquelle circule le véhicule (10). 10. Véhicule automobile (10) comprenant un module de détection comportant un module de détection générant un signal image de la chaussée à l'avant du véhicule (10) et un 25 calculateur comprenant des moyens de traitement dudit signal image, configurés pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications précédentes.