Brevet FR3088758A1 — publié le 20200522

Description Titre de l'invention : Gestion de l'insertion d'un véhicule devant un autre véhicule La présente invention appartient au domaine du véhicule autonome. Elle concerne en particulier un procédé pour gérer une situation où un véhicule, appelé véhicule cible, s'insère devant un autre véhicule, appelé égo-véhicule. Elle est particulièrement avantageuse dans le cas d'un véhicule automobile autonome circulant sur une route à chaussée séparées. On entend par « véhicule)) tout type de véhicule tel qu'un véhicule automobile, un cyclomoteur, une motocyclette, un robot de stockage dans un entrepôt, etc. On entend par « conduite autonome » d'un « véhicule autonome » tout procédé apte à assister la conduite du véhicule. Le procédé peut ainsi consister à diriger partiellement ou totalement le véhicule ou à apporter tout type d'aide à une personne physique conduisant le véhicule. Le procédé couvre ainsi toute conduite autonome, du niveau 0 au niveau 5 dans le barème de l'OICA, pour Organisation International des Constructeurs Automobiles. On entend par « route » tout moyen de communication impliquant un déplacement physique d'un véhicule. Une route nationale, départementale, locale, européenne, internationale, une autoroute nationale, européenne, internationale, un chemin forestier, un parcours pour dispositifs autonomes de rangement d'un entrepôt de stockage, etc. sont des exemples de routes. La route comprend au moins une chaussée. On entend par « chaussée » tout moyen physique apte à supporter le déplacement d'un véhicule. Une autoroute comprend typiquement deux chaussées séparées par un terre-plein central. La chaussée comprend au moins une voie. On entend par « voie » toute portion de chaussée affectée à une file de véhicule. Une chaussée d'une autoroute comprend typiquement au moins deux voies de circulation. Une voie d'insertion sur l'autoroute, une voie unique dans un tunnel, une voie de circulation à sens unique située dans une ville, etc. sont des exemples de voies. Une voie peut être délimitée par des marquages au sol mais elle peut également correspondre à une trajectoire sur la chaussée empruntée par les véhicules circulant sur la chaussée. Une telle voie peut être appelée « voie virtuelle » car cette voie n'est pas délimitée par des marquages physiques mais est générée à partir de trajectoires passées empruntées par les véhicules circulant sur la chaussée. Les véhicules sont fréquemment équipés de régulateurs de vitesse adaptatif. Un régulateur de vitesse adaptatif fonctionne en régulant la vitesse de l'égo-véhicule en fonction, notamment, de la vitesse d'un véhicule cible précédant l'égo-véhicule dans sa voie. Le véhicule cible précédant l'égo-véhicule dans sa voie est appelé véhicule cible initial, ci-après. Un régulateur de vitesse adaptatif est aussi connu sous le nom d'ACC, pour Adptative Cruise Control en anglais, la traduction française étant régulateur de vitesse adaptatif. Les systèmes actuels ne gèrent pas, ou très mal, la situation mentionnée ci-avant où le véhicule cible vient s'insérer devant l'égo-véhicule. Une telle situation d'insertion du véhicule cible devant l'égo-véhicule est connue sous le nom de situation de « cut-in » en anglais, pour incrustation en français. Dans cette situation, illustrée ci-après en référence à la figure 1, l'égo-véhicule utilise son régulateur de vitesse adaptatif ayant pour cible le véhicule cible initial. Le véhicule cible vient alors s'intercaler entre l'égo-véhicule et le véhicule cible initial, il est détecté par les capteurs de l'égo-véhicule en charge de la régulation de vitesse adaptive et est pris pour nouvelle cible pour la régulation de vitesse adaptative. Les procédés actuels de régulation de vitesse adaptive détectent très tardivement le véhicule cible s'insérant devant l'égo-véhicule. La fonction de régulation adaptative de vitesse réagit alors violement par une réduction importante de la vitesse de l'égo-véhicule peu agréable pour les occupants de l'égo-véhicule. La présente invention vient améliorer la situation. A cet effet, un premier aspect de l'invention concerne un procédé de traitement de données d'au moins un capteur d'un véhicule, appelé égo-véhicule, pour la gestion du mouvement longitudinal de l'égo-véhicule subissant une insertion d'un autre véhicule, appelé véhicule cible, devant l'égovéhicule, le procédé comportant les étapes de : acquisition par le capteur de l'égo-véhicule de données relatives au véhicule cible, lesdites données comportant des données de mouvement du véhicule cible et une information relative à l'activation d'au moins un clignotant dudit véhicule cible ; génération d'une probabilité d'insertion du véhicule cible en fonction desdites données de mouvement et de ladite information ; détermination d'une grandeur relative au mouvement longitudinal de l'égo-véhicule en fonction de la probabilité. Ainsi, la situation de cut-in du véhicule cible sur l'égo-véhicule est anticipée de manière optimisée. D'une part, l'information d'activation du clignotant est simple à traiter en ce qu'elle n'implique pas d'analyse situationnelle (interprétation d'une attitude prévisible d'un objet par un algorithme d'intelligence artificielle). Elle est néanmoins très pertinente (indication claire et appropriée de la volonté du conducteur du véhicule cible) et présente un taux de disponibilité (pourcentage de cas où un conducteur mettra en oeuvre son clignotant dans une telle situation) très favorable. D'autre part, une telle information rend possible la contextualisation des données de mouvement, ce qui a pour effet de donner une valeur de probabilité contextualisée très pertinente. On entend par « devant l'égo-véhicule » toute zone situé en amont de l'égo-véhicule dans le sens du déplacement de l'égo-véhicule. Par exemple, il peut s'agir d'une zone prédéterminée située devant le pare choc avant de l'égo-véhicule, d'une zone où le capteur de l'égo-véhicule est apte à détecter un objet, etc. On entend par « longitudinal » la direction du véhicule vers l'avant et l'arrière, par opposition à « latéral » qui concerne les mouvements vers la droite ou vers la gauche du véhicule. Dans un mode de réalisation, la grandeur relative au mouvement longitudinal de l'égo-véhicule est l'accélération longitudinale. Dans un autre mode de réalisation, la grandeur relative au mouvement longitudinal de l'égo-véhicule est la vitesse longitudinale. Dans un mode de réalisation, le procédé comporte en outre une étape préalable de détermination d'une trajectoire de l'égo-véhicule et l'étape de génération comprend les sous-étapes de détermination d'une durée prévisible avant que le véhicule cible ne soit sur la trajectoire de l'égovéhicule à partir des données de mouvement et de calcul de la probabilité à partir de la durée prévisible et de l'information. Dans un mode de réalisation particulier, les données de mouvement comprennent une vitesse latérale du véhicule cible et dans lequel la durée prévisible est obtenue à partir de ladite vitesse latérale et de la trajectoire de l'égo-véhicule. Intégrer à la probabilité, et donc à la détermination de l'accélération longitudinale, la durée prévisible avant insertion rend possible une pondération fine du freinage / décélération optimale à appliquer à l'égo-véhicule pour optimiser le compromis confort pour les passagers et respect des distances de sécurité. Dans un mode de réalisation, l'étape de détermination de l'accélération longitudinale comporte les sous-étapes de : o si la probabilité est supérieure à une valeur prédéterminée, sélection du véhicule cible comme cible d'un régulateur de vitesse adaptatif ; o détermination de l'accélération longitudinale par le régulation de vitesse adaptatif. Ainsi, l'insertion du véhicule cible est anticipée de manière simple et efficace. Dans un autre mode de réalisation, l'étape de détermination de l'accélération longitudinale comporte les sous-étapes de : o détermination d'un pourcentage de suivi du véhicule cible à partir de la probabilité ; o génération d'une instruction d'accélération longitudinale minimale à partir d'une régulation de vitesse adaptative ayant pour cible le véhicule cible ; o pondération l'instruction d'accélération longitudinale minimale à partir du pourcentage de suivi pour déterminer l'accélération longitudinale. L'insertion du véhicule cible est ici anticipée de manière fine, avec une adaptation continue et fine à l'insertion du véhicule cible. Un deuxième aspect de l'invention vise un programme informatique comportant des instructions pour la mise en oeuvre du procédé selon le premier aspect de l'invention, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur. Un troisième aspect de l'invention vise un dispositif de traitement de données d'au moins un capteur d'un véhicule, appelé égo-véhicule, pour la gestion du mouvement longitudinal de l'égovéhicule subissant une insertion d'un autre véhicule, appelé véhicule cible, devant l'égo-véhicule, le dispositif comportant : le capteur de l'égo-véhicule pour l'acquisition de données relatives au véhicule cible, lesdites données comportant des données de mouvement du véhicule cible et une information relative à l'activation d'au moins un clignotant dudit véhicule cible ; au moins un processeur et une mémoire configurés pour effectuer les opérations de : o génération d'une probabilité d'insertion du véhicule cible en fonction desdites données de mouvement et de ladite information ; o détermination d'une grandeur relative au mouvement longitudinal de l'égovéhicule en fonction de la probabilité. Un quatrième aspect de l'invention vise un véhicule comportant le dispositif selon le troisième aspect de l'invention. Les dessins annexés illustrent l'invention : [Fig. 1] illustre un contexte d'application de l'invention ; [Fig. 2] illustre un procédé selon l'invention ; [Fig. 3] illustre un dispositif, selon un mode de réalisation de l'invention. L'invention est décrite ci-après dans son application, non limitative, au cas d'un véhicule automobile autonome circulant sur une autoroute comportant deux chaussées séparées par un terre-plein central et comportant chacune deux voies. D'autres applications telles qu'un autobus sur une voie dédiée ou encore une motocyclette sur une route de campagne sont également envisageables. En outre, l'invention est décrite ci-après pour la détermination d'une grandeur relative au mouvement longitudinal de l'égo-véhicule dans le cadre de la détermination d'une cible pour le régulateur de vitesse adaptatif. D'autres applications de la détermination d'une telle grandeur sont également envisageable, en dehors de la régulation adaptative d'un égo-véhicule. Par exemple, une telle grandeur peut être déterminée comme l'une des grandeurs de consigne pour la conduite autonome de l'égo-véhicule. La figure 1 illustre une chaussée d'autoroute comportant deux voies, une voie de gauche L et une voie de droite R présentant le même sens de circulation (du bas vers le haut de la figure). La voie gauche L comporte un égo-véhicule EV, un véhicule cible initial VCI et un véhicule cible VO. Dans la situation ici décrite à la figure 1, l'égo-véhicule EV utilise un régulateur de vitesse adaptatif ayant pour cible le véhicule cible initial VCI. En particulier, et bien que de nombreux procédés de régulation adaptative de vitesse soient disponibles, la régulation adaptative de vitesse peut réguler longitudinalement le mouvement de l'égo-véhicule EV en maintenant une distance â entre EV et VCI constante. Le véhicule cible VC vient alors s'intercaler selon une manoeuvre d'insertion INS entre l'égo-véhicule EV et le véhicule cible initial Vol. Le procédé selon l'invention, pour lequel un mode de réalisation est décrit ci-après en référence à la figure 2, est relatif au traitement des données du capteur C pour la gestion du mouvement longitudinal de l'égo-véhicule EV subissant l'insertion INS du véhicule cible VC. La figure 2 illustre le procédé, selon un mode de réalisation de l'invention. Une information TS relative à l'activation d'au moins un clignotant du véhicule cible VC, une vitesse latérale V_VC du véhicule cible et un positionnement P_VC du véhicule cible sont des données acquises par le capteur C de l'égo-véhicule EV. Le capteur C de l'égo-véhicule est l'un au moins des éléments parmi : un radar ; un lidar ; une caméra, par exemple une caméra vidéo multifonction, CVM ; un système de communication configuré pour recevoir des informations d'au moins un autre véhicule, une infrastructure, un terminal utilisateur, etc. ; un laser ; etc. Les données brutes acquises par le capteur C sont traitées et font l'objet d'une fusion lorsque plusieurs capteurs sont utilisés. A l'étape 24, le capteur C acquiert une vitesse V_VCI du véhicule cible initial VCI et une position P_VCI du véhicule cible initial Vol. Ces données sont utilisées à l'étape 26 pour déterminer la trajectoire TRAJ, fonction de V_VCI et P_VCI. La trajectoire TRAJ est la trajectoire de l'égovéhicule EV fondée sur une régulation adaptative de vitesse ayant pour cible le véhicule cible initial Vol. Une telle détermination relève de classiquement de la régulation de vitesse adaptative. Dans un mode de réalisation, la vitesse V_VCI et la position P_VCI utilisées pour déterminer TRAJ sont la vitesse! position instantanée de VCI (il est approximé que ces valeurs sont valables dans le futur). Dans un autre mode de réalisation, la vitesse utilisée pour déterminer TRAJ est calculée en prenant en compte un historique des vitesses de Vol. Dans d'autre mode de réalisations, des méthodes par exemple fondées sur des réseaux de neurone pour anticiper la vitesse et / ou la position de VCI sont utilisées pour déterminer TRAJ. Une fois la trajectoire TRAJ déterminée, une durée prévisible A_T avant que le véhicule cible VO ne soit sur la trajectoire TRAJ de l'égo-véhicule EV est déterminée à l'étape 22. Pour ce faire, une distance D(P_VC TRAJ) entre le véhicule cible VO et la trajectoire TRAJ est calculée. Dans un mode de réalisation, la distance D(P_VC TRAJ) est la distance entre la position du véhicule VO et une projection orthogonale de cette position sur la trajectoire TRAJ, ou sur un point central de la trajectoire TRAJ (cas où la trajectoire TRAJ est un couloir). Dans un autre mode de réalisation, la distance D(P_VC TRAJ) est la distance entre la position du véhicule VO et un point de rencontre estimé projeté sur la trajectoire TRAJ déterminé à partir d'une méthode d'estimation de la position de VO (par exemple rapprochement du point projeté si l'accélération latérale de VO augmente). La durée prévisible est obtenue par une formule du type : [Math. fi D(P_VC 4-> TRI!])A T = V_VC A l'étape 28, une probabilité P d'insertion du véhicule cible est déterminée en fonction de la durée prévisible A_T et de l'information TS. Par exemple, la fonction à partir de laquelle est déterminée P est configurée pour que les valeurs de P soit élevées pour des valeurs importantes de A_T combinées à une information TS renvoyant une indication d'activation du clignotant. Au contraire, pour des valeurs faibles de A_T combinées à une information TS renvoyant une absence d'indication d'activation du clignotant, des valeurs de P faibles peuvent être prévues. A l'étape 30, une grandeur V_EV relative au mouvement longitudinal de l'égo-véhicule en fonction de l'indicateur de probabilité est déterminée. Il s'agit typiquement de la vitesse longitudinale et/ou de l'accélération longitudinale. V_EV est ensuite typiquement fournie aux organes (groupe motopropulseur, freins, etc.) du véhicule en charge du contrôle de ladite grandeur relative au mouvement longitudinal de l'égo-véhicule. Dans un mode de réalisation, si la probabilité est supérieure à une valeur prédéterminée, le véhicule cible est sélectionné comme cible d'un régulateur de vitesse adaptatif pour déterminer la grandeur relative au mouvement longitudinal par le régulateur de vitesse adaptatif. Dans un autre mode de réalisation, l'étape 30 comporte les sous-étapes (non représentées), de : o détermination d'un pourcentage de suivi du véhicule cible à partir de la probabilité ; o génération d'une instruction d'accélération longitudinale minimale à partir d'une régulation de vitesse adaptative ayant pour cible le véhicule cible ; o pondération l'instruction d'accélération longitudinale minimale à partir du pourcentage de suivi pour déterminer l'accélération longitudinale. Ainsi, plus la probabilité est grande, plus le système réalisera une décélération ou un freinage équivalent à une situation avec VO présent sur la trajectoire TRAJ (à une vitesse et distance correspondant à celles du véhicule cible qui risque de venir sur notre trajectoire). Plus la probabilité est faible, plus le système va réagir sur VO qui risque de venir sur la trajectoire TRAJ par un ralentissement faible et tardif. Dans un mode de réalisation, des cartographies calibrables définissant le niveau de décélération et le début du freinage en fonction des valeurs de probabilités sont utilisées. La figure 3 représente un exemple de dispositif D compris dans l'égo-véhicule EV. Ce dispositif D peut être utilisé en tant que dispositif centralisé en charge d'au moins certaines étapes du procédé décrit ci-avant en référence à la figure 2. Ce dispositif D peut prendre la forme d'un boitier comprenant des circuits imprimés, de tout type d'ordinateur ou encore d'un smartphone. Le dispositif D comprend une mémoire vive 1 pour stocker des instructions pour la mise en oeuvre par un processeur 2 d'au moins une étape des procédés tels que décrits ci-avant. Le dispositif comporte aussi une mémoire de masse 3 pour le stockage de données destinées à être conservées après la mise en oeuvre du procédé. Le dispositif D peut en outre comporter un processeur de signal numérique (DSP) 4. Ce DSP 4 reçoit des données pour mettre en forme, démoduler et amplifier, de façon connue en soi ces données. Le dispositif comporte également une interface d'entrée 5 pour la réception des données mises en oeuvre par des procédés selon l'invention et une interface de sortie 6 pour la transmission des données mises en oeuvre par les procédés. La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-avant à titre d'exemples ; elle s'étend à d'autres variantes. Ainsi, on a décrit ci-avant un exemple de réalisation dans lequel l'égo-véhicule évoluait sur une autoroute comporte deux chaussées de deux voies, les chaussées étant séparées par un terre-plein central. L'invention peut également être mise en oeuvre pour d'autres types de routes, tels que des routes nationales à chaussée unique comportant deux voies, des autoroutes à chaussées séparées, chaque chaussée comprenant 6 voies, etc. Des équations et calculs ont en outre été détaillés. L'invention n'est pas limitée à la forme de ces équations et calcul, et s'étend à tout type d'autre forme mathématiquement équivalente