Brevet FR3089927A1 — publié le 20200619

Description Titre de l'invention : Procédé et dispositif de maintien d'un véhicule dans sa voie. [0001] L'invention concerne un procédé et un dispositif de maintien d'un véhicule dans sa voie sur une chaussée. [0002] L'invention présente un intérêt particulier dans le domaine de l'accidentologie, de la prestation client, ou encore de l'évaluation du véhicule quantifiée par des organismes indépendants tel que le Programme Européen d'Evaluation des Nouveaux Véhicules Euro NCAP. [0003] Par exemple les systèmes ELKAS (acronyme de l'expression anglaise Ernergency Lane Keeping Assist System) assistent activement le conducteur, pour éviter une sortie de voie par franchissement d'une bordure de route (ELKA-Road Edgc), pour éviter une collision avec un véhicule dans la même voie (ELKA - Evasive Stccring) ou dans une voie adjacente lorsque le véhicule est dans la même direction que le véhicule concerné (ELKA - Ovcrtaking) ou dans une direction opposée (ELKA - Oncoming). [0004] On connaît déjà des dispositifs de contrôle de trajectoire d'un véhicule, tels que par exemple celui décrit dans le document W02017/203159, notamment pour le maintenir dans une voie de circulation, quelle que soit la forme des courbes imposées par la géométrie de la voie. Dans ce document, un appareil combinant les propriétés d'une caméra optique et d'un radar, permet de détecter pour chaque point de marquage sur la chaussée, une distance de cc point par rapport à la face avant du véhicule, de manière à fournir une géométrie de ligne directrice de la voie, par exemple de délimitation à gauche et à droite de la voie. H devient ainsi possible de cibler en temps réel une égalité entre une distance de bord droit de b voie et une distance de bord gauche de la voie par rapport au véhicule. [0005] De manière générale, le fonctionnement d'une loi de commande ELKA nécessite la connaissance de la position actuelle du véhicule par rapport à la voie courante ainsi que la position de référence finale visée à la fin d'une correction. L'instant d'activation de la fonction ainsi que la position de référence finale visée sont fonction des informations de lignes. Les phases de corrections du ELKA comprennent celle de démarrer la correction une fois que le véhicule dévie de sa trajectoire en direction d'une sortie de voie afin de réduire la vitesse latérale jusqu'à son annulation dans le but de minimiser voire annuler le dépassement de lignes limitant la voie courante, puis celle d'amener le véhicule sur une trajectoire cible calculée ou estimée habituellement au milieu de la voie. [0006] Le positionnement du véhicule sur la voie, se fait généralement au moyen d'une 2 caméra de prise de vue optique des lignes de délimitation de la voie. [0007] Le document FR2986646 par exemple, divulgue un procédé de détermination du po- sitionnement d'un véhicule, comportant des étapes d'acquisition d'une image de la voie de circulation, et de déduction du positionnement en fonction de l'image acquise. [0008] Le problème posé par l'état antérieur de la technique, est celui de remédier à une non détection des lignes par la caméra, nécessaire pour savoir positionner le véhicule égo dans sa voie. [0009] Différentes causes peuvent mener à cc phénomène. Nous citons d'une manière non exhaustive l'éblouissement de la caméra dû à la présence d'une luminosité supérieure à celle tolérée par la caméra, l'effacement ou le masquage des lignes dû à des conditions extérieurs (pluie, neige, usure) voire une absence de lignes, une présence d'obstacles autour du véhicule égo avec pour effet de réduire le champ de vision de la caméra. [0010] La perte des lignes peut être partielle (perte de l'une des deux lignes limitant la voie) ou aussi totale. En cas de non détection totale des lignes par la caméra, la fonction ELKA devient indisponible, cette dernière se reposant sur les informations liées aux lignes de voie pour effectuer la correction de la position latérale du véhicule égo. [0011] Pour apporter des solutions au problème posé par l'état antérieur de la technique, l'invention a pour objet un procédé dc maintien d'un véhicule dans sa voie sur une chaussée comprenant une étape consistant à cibler en temps réel une égalité entre une distance de bord droit dc la voie et une distance de bord gauche de la voie par rapport au véhicule. [0012] Le procédé est remarquable en ce qu'il comprend des étapes consistant à observer, en cas d'impossibilité de reconnaître un bord droit et un bord gauche de la voie par marquage au sol, une présence d'au moins un obstacle pertinent pour mesurer une distance de séparation latérale d'obstacle par rapport au véhicule, à déterminer, en cas d'observation de ladite présence, les bords de la voie par mesure de la distance de séparation latérale (l'obstacle, et à déterminer, en cas d'absence (l'obstacle, les bords de la voie en fonction d'au moins une deuxième distance mesurée entre le véhicule et un bord de la chaussée. [0013] Particulièrement, ladite distance de bord droit, respectivement ladite distance de bord gauche, est positionnée à la valeur égale à la mesure de ladite distance de séparation latérale d'obstacle si ladite mesure est inférieure à une valeur précédente de ladite distance de bord droit, respectivement de ladite distance de bord gauche, et sinon est positionnée à la valeur précédente de ladite distance de bord droit, respectivement de ladite distance de bord gauche. [0014] Particulièrement aussi, en cas d'observation de ladite présence uniquement à droite, respectivement uniquement à gauche, le bord gauche, respectivement le bord droit de la voie, est déterminé en positionnant ladite distance de bord gauche, respectivement 3 ladite distance de bord droit, à une valeur qui conserve une largeur de la voie. [0015] Particulièrement encore, pour déterminer les bords de la voie, une largeur estimée de voie est calculée en fonction de deux deuxièmes distances, l'une mesurée entre le véhicule et un bord droit de la chaussée, l'autre mesurée entre le véhicule et un bord gauche de la chaussée. [0016] De préférence, ladite présence d'obstacle est observée au moyen d'un télédétecteur appartenant à la classe des radars et lidars, utilisé pour mesurer ladite distance de séparation d'obstacle. [0017] Avantageusement, ledit télédétecteur est utilisé pour mesurer au moins une distance entre le véhicule et le bord de la chaussée. [0018] L'invention a aussi pour objet un dispositif de maintien d'un véhicule dans sa voie sur une chaussée comprenant deux radars latéraux orientés sur un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule, un calculateur embarqué, et une mémoire contenant un programme qui comporte des instructions informatiques qui pilotent le procédé selon l'une des revendications lorsque ledit programme est exécuté par le calculateur embarqué. [0019] L'invention a encore pour objet un véhicule automobile comprenant le dispositif ci- dessus exposé. [0020] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de modes de mise en oeuvre et de réalisation à titre d'exemples illustratifs et non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : montre des étapes de procédé de maintien d'un véhicule dans sa voie, conforme à l'invention ; illustre un véhicule conforme à l'invention en situation d'exécuter certaines étapes du procédé ; illustre le véhicule conforme à l'invention en situation d'exécuter d'autres étapes du procédé ; [fig.1] illustre le véhicule conforme à l'invention en situation d'exécuter encore d'autres étapes du procédé. [0021] [fig.2] montre un véhicule 1 conforme à l'invention. Le véhicule 1, encore nommé ego véhicule, est le véhicule que le procédé conforme à l'invention permet de maintenir dans sa voie délimitée par un bord gauche 5 et par un bord droit 6 sur une chaussée délimitée par une bordure gauche 7 et par une bordure droite 8. Le véhicule 1 comporte une caméra 2 orientée vers l'avant pour donner une image de la chaussée dans son champ de vision 9, et deux radars latéraux 3, 4 pour détecter les obstacles à gauche et à droite du véhicule, sur un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule. Le véhicule 1 comporte aussi une mémoire et un calculateur embarqués (non représentés) connus en soi. La mémoire contient un programme qui comporte des instructions informatiques pour exécuter les étapes de procédé décrites ci-après. [0022] [fig.1] montre des étapes de procédé de maintien du véhicule dans sa voie sur la chaussée. [0023] Une étape initiale 100, est exécutée périodiquement en temps réel, par exemple à la suite de chaque cycle d'échantillonnage à un instant T, de la caméra 2 et des radars latéraux 3, 4, du véhicule 1. [0024] A la suite de l'étape initiale 100, une étape 101 consiste à vérifier si l'image donnée par la caméra à l'instant T, contient des lignes physiques de délimitation de la voie dans laquelle circule le véhicule. Les lignes physiques de l'image lorsqu'elles existent, correspondent généralement aux lignes matérielles peintes sur la chaussée dans le champ de vision 9 de la caméra 2. [0025] Lorsque l'image donnée par la caméra à l'instant T, contient une paire de lignes physiques qui délimitent un bord droit et un bord gauche de la voie dans laquelle circule le véhicule, une étape 102 consiste à calculer de manière déjà connue, à partir de l'image une distance dl qui sépare le côté droit du véhicule du bord droit de la voie, et une distance d2 qui sépare le côté gauche du véhicule du bord gauche de la voie. [0026] Une étape 110, exécutée alors directement à la suite de l'étape 102, consiste à maintenir, ou ramener si besoin le véhicule vers le centre de la voie en conservant nulle ou en réduisant vers zéro une différence entre les distances dl et d2 du véhicule par rapport aux bords droit et gauche de la voie, de manière déjà connue par ailleurs. [0027] En cas d'impossibilité de reconnaître les bords de la voie par marquage au sol, une ou plusieurs étapes 103, 107, consistent à observer une présence ou absence d'au moins un obstacle permettant de mesurer une première distance séparant latéralement l'obstacle du véhicule. [0028] L'impossibilité de reconnaître les bords de la voie par marquage au sol dans l'image donnée par la caméra, peut avoir de nombreuses causes parmi lesquels on peut citer à titre purement illustratif et non exhaustif, l'absence pure et simple de marquage au sol, la présence d'un épais brouillard ou d'une couche de neige ou de boue sur la chaussée, un éblouissement passager de la caméra par un éclairage de face trop intense, une panne de la caméra. [0029] L'observation d'obstacles à droite du véhicule est par exemple réalisée dans une étape 103 par le radar 4 monté sur un flanc droit du véhicule, et orienté vers la droite sur l'axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule. L'observation d'obstacles à gauche du véhicule est par exemple réalisée dans une étape 105, 107 par le radar 3 monté sur un flanc gauche du véhicule, et orienté vers la gauche sur un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule. [0030] Une présence d'obstacle pertinent dans la même voie que celle dans laquelle circule le véhicule ou dans une voie adjacente à celle du véhicule, permet d'améliorer l'estimation de la largeur de voie. Un obstacle est considéré présent dans la voie adjacente à celle du véhicule ego si la distance latérale de l'obstacle par rapport au véhicule ego est à l'intérieur d'un intervalle compris entre un demi et trois demis de la largeur de voie connue ou estimée. [0031] En cas d'absence d'obstacle pertinent à gauche et à droite du véhicule sur la chaussée, une étape 104 consiste à déterminer les bords de la voie en fonction d'au moins une deuxième distance Dl. D2, mesurée entre le véhicule et un bord de la chaussée par exemple de la manière suivante. [0032] Le radar 3 détecte la bordure 7 de la chaussée sur la gauche du véhicule par dis- continuité planaire de manière connue en soi par ailleurs. Par exemple, un balayage angulaire vertical du radar détecte un fossé en bordure de la chaussée par brusque augmentation de distance de deux points successifs de mesure, ou inversement un monticule, une plante ou un parapet de protection par moindre augmentation de distance de deux points successifs de mesure. Le radar 3 mesure la distance D2 entre son point d'encrage sur le véhicule 1 et la bordure 7 ainsi détectée. De manière similaire, le radar 4 mesure la distance Dl entre son point d'encrage sur le véhicule 1 et la bordure 8 détectée. Par ailleurs, le véhicule 1 comporte en mémoire (non représentée) une distance Wego qui sépare les deux radars 3, 4, représentative de la largeur du véhicule ego, une largeur minimale possible de voie Wlatze tnitz, et optionnellement une largeur maximale possible de voie Wlane_max. [0033] Le calculateur embarqué accède à la mémoire pour effectuer en temps réel tout ou partie des calculs suivants. Notamment une largeur totale Wtotal de la chaussée est donnée par application de la formule : [0034] Wtotal := Dl-Flizego+D2 [0035] Un nombre minimal nlane_min et un nombre maximal iilane_inax de voies sont alors donnés respectivement par les formules : [0036] nlane_min := Wtotal I Wlane_max [0037] nlane_max := Wtotal I Wlane_min [0038] Un nombre estimé nlane_estim de voies correspond à un nombre entier compris entre le nombre minimal et le nombre maximal de voies : [0039] nlane_min