Brevet FR3096639A1 — publié le 20201204

Description Titre de l'invention : ASSISTANCE À LA CONDUITE DE VÉHICULES, PAR SIGNALISATION DES PORTIONS OUVERTES ET FERMÉES DE VOIES DE CIRCULATION Domaine technique de l'invention 100011 L'invention concerne l'assistance à la conduite de véhicules terrestres circulant sur des voies de circulation. Etat de la technique [0002] Il est important de noter que l'invention concerne aussi bien les véhicules terrestres à conduite non automatisée que les véhicules terrestres à conduite au moins partiellement automatisée (ou autonome). [0003] On considère ici qu'un véhicule terrestre est à conduite au moins partiellement au- tomatisée (ou autonome) lorsqu'il peut être conduit sur une route de façon automatisée (partielle ou totale (sans intervention de son conducteur)) pendant une phase de conduite automatisée, ou de façon manuelle (et donc avec intervention de son conducteur sur le volant et/ou les pédales) pendant une phase de conduite manuelle. Par exemple, la conduite automatisée (ou autonome) d'un véhicule (à conduite au moins partiellement automatisée) peut consister à diriger partiellement ou totalement ce véhicule ou à apporter tout type d'aide à une personne physique conduisant ce véhicule. [0004] La conduite d'un véhicule terrestre, qu'elle soit assurée par un conducteur ou par un dispositif de contrôle de conduite embarqué (dans le cas d'une autonomie (ou automatisation)), nécessite de l'anticipation et donc une bonne connaissance des portions ouvertes et fermées à la circulation des voies de circulation qui doivent être prochainement empruntées. [0005] La fermeture d'une portion de voie de circulation résulte généralement d'un accident ou d'une panne venant de se produire ou de travaux. Les serveurs d'informations routières sont rarement à jour pour ce qui concerne les portions fermées à la circulation car la remontée puis l'intégration d'informations (confirmées), relatives à des accidents, des pannes ou des travaux, est fréquemment lente. Par conséquent, un conducteur doit être en permanence très vigilant pour pouvoir détecter loin devant son véhicule si une portion de voie de circulation est fermée, cc qui s'avère fatiguant. De son côté un dispositif de contrôle de conduite embarqué doit utiliser les informations d'environnement, qui lui sont fournies par des capteurs tels que des caméras, des lidars ou des radars, pour détecter de façon automatisée, au moyen d'algorithmes d'interprétation complexes, si une portion de voie de circulation est fermée devant son 2 véhicule. Or, cette détection automatisée s'avère relativement peu fiable. En effet, le champ de perception des capteurs est actuellement limité spatialement (typiquement inférieur à 250 m) et ne permet pas de fournir une perception globale de la scène, et la caractérisation de l'ouverture/fermeture d'une portion de voie de circulation est le résultat de traitements complexes de fusion de données (non globales) et d'interprétation(s). [0006] L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Présentation de l'invention [0007] Elle propose notamment à cet effet un procédé d'assistance, d'une part, destiné à permettre l'assistance à la conduite de véhicules, communiquant par voie d'ondes, sur des voies de circulation réelles surveillées par des caméras acquérant des images numériques, et, d'autre part, comprenant : [0008] - une première étape dans laquelle on analyse les images acquises afin de détecter des véhicules se déplaçant, puis on détermine au moins un flux de véhicules à partir de ces véhicules détectés et on associe chaque flux déterminé dans une zone à une première portion d'une voie de circulation virtuelle, puis on compare chaque première portion déterminée dans une zone à chaque seconde portion des voies de circulation réelles présentes dans cette zone, et on considère qu'une seconde portion d'une zone est ouverte, respectivement fermée, à la circulation des véhicules lorsqu'elle correspond, respectivement ne correspond pas, à une première portion de cette zone, et [0009] - une seconde étape dans laquelle on transmet par voie d'ondes aux véhicules, avant qu'ils ne parviennent dans une zone, une définition de chaque seconde portion ouverte à la circulation et/ou une définition de chaque seconde portion fermée à la circulation dans cette zone. [0010] Grâce à l'invention, chaque véhicule concerné dispose à chaque instant des dé- finitions des secondes portions ouvertes et fermées à la circulation dans au moins la zone qu'il va bientôt traverser, ce qui permet à son éventuel dispositif de contrôle de conduite embarqué ou à son éventuel conducteur d'anticiper sa conduite. [0011] Lc procédé d'assistance selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : [0012] - dans sa première étape on peut déterminer chaque flux de véhicules au moyen d'une méthode dite de partitionnement de données (ou « data clustering ») [0013] - dans sa seconde étape chaque définition peut être transmise par voie d'ondes aux véhicules par au moins une station communicante appartenant à une infrastructure routière dont font partie les voies de circulation réelles ; [0014] - dans sa seconde étape chaque définition peut être transmise par voie d'ondes aux véhicules par au moins un serveur d'informations routières ; 3 100151 + dans sa seconde étape le serveur d'informations routières peut appartenir à une in- frastructure routière dont font partie les voies de circulation réelles ou à un système de fourniture d'informations cartographiques. [0016] L'invention propose également un produit programme d'ordinateur comprenant un jeu d'instructions qui, lorsqu'il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en oeuvre un procédé d'assistance à la conduite du type de celui présenté ci-avant pour signaler les portions de voie de circulation qui sont ouvertes à la circulation et/ou les portions de voie de circulation qui sont fermées à la circulation dans des zones. [0017] L'invention propose également un dispositif d'assistance, d'une part, destiné à assister la conduite de véhicules, communiquant par voie d'ondes, sur des voies de circulation réelles surveillées par des caméras acquérant des images numériques, et, d'autre part, comprenant au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant à : [0018] - analyser les images acquises afin de détecter des véhicules se déplaçant, puis [0019] - déterminer au moins un flux de véhicules à partir de ces véhicules détectés, et associer chaque flux déterminé dans une zone à une première portion d'une voie de circulation virtuelle, puis [0020] - comparer chaque première portion déterminée dans une zone à chaque seconde portion des voies de circulation réelles présentes dans cette zone, et à considérer qu'une seconde portion d'une zone est ouverte, respectivement fermée, à la circulation des véhicules lorsqu'elle correspond, respectivement ne correspond pas, à une première portion de cette zone. [0021] L'invention propose également un serveur d'informations routières comprenant un dispositif d'assistance du type de celui présenté ci-avant, et un module de communication propre à transmettre par voie d'ondes à destination de véhicules circulant sur des voies de circulation réelles, avant qu'ils ne parviennent dans une zone, une définition de chaque seconde portion ouverte à la circulation et/ou une définition de chaque seconde portion fermée à la circulation dans cette zone. [0022] Par exemple, ce serveur d'informations routières peut appartenir à une infrastructure routière dont font partie les voies de circulation réelles ou à un système de fourniture d'informations cartographiques. Brève description des figures [0023] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : [0024] [fig.1] illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de serveur d'informations équipé d'un exemple de réalisation d'un dispositif d'assistance à la conduite selon l'invention, et [0025] [fig.2] illustre schématiquement un exemple d'algorithme mettant en oeuvre un procédé d'assistance à la conduite selon l'invention. Description détaillée de l'invention [0026] L'invention a notamment pour but de proposer un procédé d'assistance à la conduite, et un dispositif d'assistance à la conduite associé, destinés à permettre la signalisation de portions ouvertes et/ou fermées de voies de circulation pour des véhicules terrestres. [0027] Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que les véhicules terrestres sont de type automobile. Il s'agit par exemple de voitures. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule terrestre pouvant circuler sur des routes et comprenant au moins un module de communication par voie d'ondes. Par conséquent, elle concerne notamment les voitures, les véhicules utilitaires, les motocyclettes, les minibus, les cars, les engins de voirie, et les engins agricoles. [0028] Il est important de noter que pour que l'invention puisse être mise en oeuvre, il faut que chaque véhicule terrestre concerné comprenne au moins un module de communication par voie d'ondes, mais aussi que les voies de circulation réelles sur lesquelles circulent ces véhicules terrestres soient surveillées intégralement par des caméras acquérant des images numériques. [0029] Chaque module de communication d'un véhicule concerné par l'invention est agencé de manière à communiquer (et donc échanger des messages) avec d'autres modules de communication, directement et/ou indirectement (c'est-à-dire via au moins un réseau de communication (au moins partiellement non filaire)). Ces autres modules de communication peuvent appartenir à d'autres véhicules ou bien à des serveurs d'informations ou des stations communicantes de l'infrastructure routière dont fait partie la route considérée. Par conséquent, les communications peuvent se faire à courte distance, par exemple selon le standard WiFi, LiFi, ou à plus longue distance, par exemple au moyen d'un standard de téléphonie mobile (en particulier 4G ou 5G). On notera que l'on peut aussi réaliser du Car2X, CAR 2 CAR ou Infra2Car avec les technologies WiFi-G5 ou cellulaire (4G ou 5G). [0030] Comme évoqué plus haut, l'invention propose notamment un procédé d'assistance à la conduite destiné à permettre la signalisation de portions ouvertes et/ou fermées de voies de circulation pour des véhicules terrestres. Ce procédé d'assistance à la conduite peut être mis en oeuvre partiellement par un dispositif d'assistance à la conduite DA comprenant au moins un processeur PR, par exemple de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor »)), et au moins une mémoire MD. [0031] La mémoire MD est vive afin de stocker des instructions pour la mise en oeuvre par le processeur PR d'une partie du procédé d'assistance à la conduite. Le processeur PR peut comprendre des circuits intégrés (ou imprimés), ou bien plusieurs circuits intégrés (ou imprimés) reliés par des connections filaires ou non filaires. On entend par circuit intégré (ou imprimé) tout type de dispositif apte à effectuer au moins une opération électrique ou électronique. [0032] Un dispositif d'assistance à la conduite DA peut donc être réalisé sous la forme d'une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou « software »). [0033] Comme illustré non limitativement sur la figure 1 le dispositif d'assistance (à la conduite) DA peut faire partie d'un serveur d'informations (éventuellement routières) SI. [0034] Lorsque ce serveur d'informations SI stocke des informations routières, il comprend aussi, comme illustré, un module de communication MC propre à communiquer par voie d'ondes avec des véhicules circulant sur des voies de circulation réelles. Par ailleurs, ce serveur d'informations routières SI peut appartenir à une infrastructure routière dont font partie les voies de circulation réelles ou à un système de fourniture d'informations cartographiques. [0035] Mais en variante un dispositif d'assistance DA pourrait faire partie d'au moins une station communicante (ou « unité de bord de route ») appartenant à l'infrastructure routière précitée. [0036] Comme illustré non limitativement sur la figure 2, le procédé de sécurisation, selon l'invention, comprend des première 10-50 et seconde 60 étapes. [0037] Dans la première étape 10-50 du procédé (d'assistance à la conduite) on commence par analyser les images acquises par les caméras surveillant des portions de voie(s) de circulation, afin de détecter des véhicules qui se déplacent. On comprendra que les images acquises peuvent être transmises au dispositif d'assistance DA (et donc ici au serveur d'informations SI) par les caméras, ou bien les caméras peuvent traiter les informations puis transmettre le résultat de leur(s) traitement(s). Cette analyse est réalisée par le dispositif d'assistance DA dans la sous-étape 10 de la première étape 10-50 de l'exemple d'algorithme de la figure 2. [0038] Puis, on détermine au moins un flux de véhicules à partir des véhicules détectés dans les images acquises. Cette détermination de flux de véhicules est réalisée par le dispositif d'assistance DA dans la sous-étape 20 de la première étape 10-50 de l'exemple d'algorithme de la figure 2. [0039] Par exemple, dans la première étape 10-50 on (le dispositif d'assistance DA) peut dé- terminer chaque flux de véhicules au moyen d'une méthode dite de partitionnement de données (ou « data clustering »). En variante, on peut réaliser un suivi des véhicules avec une historisation de leurs trajectoires respectives (par exemple s'il n'y a pas de 6 flux car le trafic est très épars il reste possible d'analyser l'historique de trajectoire d'un seul véhicule pour déduire les voies de roulage). [0040] Puis, on associe chaque flux (ou historique de trajectoires) déterminé dans une zone (géographique) à une première portion pl d'une voie de circulation virtuelle. On considère en effet ici que si l'on a un flux de véhicules dans une portion de voie de circulation c'est que ces véhicules circulent sur une portion (dite première) d'une voie de circulation virtuelle. Cette association est réalisée par le dispositif d'assistance DA dans la sous-étape 30 de la première étape 10-50 de l'exemple d'algorithme de la figure 2. [0041] Une première portion pl peut comporter la surface qui est observée par une ou plusieurs caméras de surveillance successives. Une même portion peut être dans le champ de détection de différentes caméras, et dans ce cas l'unité de traitement reçoit les données des différentes caméras et effectue l'analyse dessus. [0042] Puis, on compare chaque première portion pl déterminée dans une zone (géographique) à chaque seconde portion p2 des voies de circulation réelles qui sont présentes dans cette même zone (géographique). L'objectif est ici de déterminer si une première portion pl virtuelle correspond (sur le plan de la localisation géographique) à une seconde portion p2 réelle. Cette comparaison est réalisée par le dispositif d'assistance DA dans la sous-étape 40 de la première étape 10-50 de l'exemple d'algorithme de la figure 2. [0043] Enfin, on considère qu'une seconde portion p2 d'une zone est ouverte à la circulation des véhicules lorsqu'elle correspond à une première portion pl de cette même zone, tandis que l'on considère qu'une seconde portion p2 d'une zone est fermée à la circulation des véhicules lorsqu'elle ne correspond pas à une première portion pl de cette même zone. Cette considération est réalisée par le dispositif d'assistance DA dans la sous-étape 50 de la première étape 10-50 de l'exemple d'algorithme de la figure 2. [0044] Dans la seconde étape 60 (du procédé d'assistance), on transmet par voie d'ondes aux véhicules, avant qu'ils ne parviennent dans une zone, une définition de chaque seconde portion p2 ouverte à la circulation et/ou une définition de chaque seconde portion p2 fermée à la circulation dans cette zone. En d'autres termes, on ne transmet soit que les définitions des secondes portions p2 qui sont ouvertes à la circulation, soit que les définitions des secondes portions p2 qui sont fermées à la circulation, soit encore à la fois les définitions des secondes portions p2 qui sont ouvertes à la circulation et les définitions des secondes portions p2 qui sont fermées à la circulation. Dans la première alternative, chaque véhicule déduira des définitions des secondes portions p2 ouvertes à la circulation reçues les définitions des secondes portions p2 fermées à la circulation dans la zone considérée. Dans la deuxième alternative, chaque véhicule déduira des définitions des secondes portions p2 fermées à la circulation 7 reçues les définitions des secondes portions p2 ouvertes à la circulation dans la zone considérée. [0045] Ainsi, chaque véhicule concerné dispose à chaque instant des définitions des secondes portions p2 ouvertes et fermées à la circulation dans au moins la zone qu'il va bientôt traverser. Ces définitions peuvent être utilisées par un dispositif de contrôle de conduite embarqué (dans le cas d'une autonomie (ou automatisation)), ou par le conducteur (grâce à un affichage cartographique), afin d'anticiper la conduite du véhicule considéré. [0046] Les définitions des secondes portions p2 ouvertes et/ou fermées peuvent, par exemple, être stockées dans unc mémoire MS faisant partie du serveur d'informations SI, comme illustré non limitativement sur la figure 1. Mais cette mémoire pourrait aussi faire partie du dispositif d'assistance DA par exemple pour faire des mises à jour de cartographic(s) déjà disponible(s) dans le dispositif d'assistance DA. Par ailleurs, cette mémoire peut être mise à jour régulièrement et/ou chaque fois qu'évolue l'état (ouvert ou fermé) d'une seconde portion p2, par exemple. [0047] On notera que dans la seconde étape 60 chaque définition peut, par exemple, être transmise par voie d'ondes aux véhicules par au moins une station communicante appartenant à l'infrastructure routière dont font partie les voies de circulation réelles. Lorsque le dispositif d'assistance DA fait partie d'un serveur d'informations SI (éventuellement routières), ce dernier (SI) transmet à la station communicante qui est en charge d'une zone les définitions des secondes portions p2 contenues dans cette zone. Lorsque le dispositif d'assistance DA fait partie d'une station communicante, cette dernière dispose in situ des définitions des secondes portions p2 contenues dans la zone dont elle a la charge. [0048] Dans une variante, lorsque le dispositif d'assistance DA fait partie d'un serveur d'informations routières SI, ce dernier (SI) peut transmettre directement aux véhicules concernés (via un réseau de communication au moins partiellement non filaire) les définitions des secondes portions p2 contenues dans la zone qu'ils vont bientôt traverser. Dans ce cas, le module de communication MC transmet par voie d'ondes à destination de véhicules circulant sur des voies de circulation réelles, avant qu'ils ne parviennent dans une zone, une définition de chaque seconde portion p2 ouverte à la circulation et/ ou une définition de chaque seconde portion p2 fermée à la circulation dans cette zone. [0049] On notera également que dans la seconde étape 60 chaque définition peut, par exemple, être aussi transmise par voie d'ondes au nuage informatique (ou "cloud") pour une mise à jour de cartographie(s). [0050] On notera également que l'invention propose aussi un produit programme d'ordinateur (ou programme informatique) comprenant un jeu d'instructions qui, lorsqu'il est exécuté par des moyens de traitement de type circuits électroniques (ou 8 hardware), comme par exemple le processeur PR, est propre à mettre en oeuvre le procédé d'assistance à la conduite décrit ci-avant pour signaler les portions de voie de circulation qui sont ouvertes à la circulation et/ou les portions de voie de circulation qui sont fermées à la circulation dans des zones (géographiques). [0051] On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 1, que le dispositif d'assistance à la conduite DA peut aussi comprendre, en complément de sa mémoire vive MD et de son processeur PR, une mémoire de masse MM, notamment pour le stockage des données définissant les images numériques acquises par les caméras de surveillance, et de données intermédiaires intervenant dans tous ses calculs et traitements. Par ailleurs, cc dispositif d'assistance à la conduite DA peut aussi comprendre une interface d'entrée TE pour la réception d'au moins les données définissant les images numériques pour les utiliser dans des calculs ou traitements, éventuellement après les avoir mises en forme et/ou démodulées et/ou amplifiées, de façon connue en soi, au moyen d'un processeur de signal numérique PR'. De plus, cc dispositif d'assistance à la conduite DA peut aussi comprendre une interface de sortie IS, notamment pour délivrer les définitions des secondes portions p2 ouvertes et/ou fermées. [0052] On notera également qu'une ou plusieurs sous-étapes de la première ou seconde étape du procédé d'assistance à la conduite peuvent être effectuées par des composants différents. Ainsi, le procédé d'assistance à la conduite peut-être mis en oeuvre par une pluralité de processeurs de signal numérique, mémoire vive, mémoire de masse, interface d'entrée, interface de sortie. 9 REVENDICATIONS[Revendication I] Procédé d'assistance à la conduite de véhicules, communiquant par voie d'ondes, sur des voies de circulation réelles surveillées par des caméras acquérant des images numériques, caractérisé en cc qu'il comprend i) une première étape (10-50) dans laquelle on analyse lesdites images acquises afin de détecter des véhicules se déplaçant, puis on détermine au moins un flux de véhicules à partir desdits véhicules détectés et on associe chaque flux déterminé dans une zone à une première portion d'une voie de circulation virtuelle, puis on compare chaque première portion déterminée dans une zone à chaque seconde portion desdites voies de circulation réelles présentes dans cette zone, et on considère qu'une seconde portion d'une zone est ouverte, respectivement fermée, à la circulation desdits véhicules lorsqu'elle correspond, respectivement ne correspond pas, à une première portion de cette zone, et ii) une seconde étape (60) dans laquelle on transmet par voie d'ondes auxdits véhicules, avant qu'ils ne parviennent dans une zone, une définition de chaque seconde portion ouverte à la circulation et/ou une définition de chaque seconde portion fermée à la circulation dans cette zone. [Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite première étape (10-50) on détermine chaque flux de véhicules au moyen d'une méthode dite de ptutitionnement de données. [Revendication 3] Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans ladite seconde étape (60) chaque définition est transmise par voie d'ondes auxdits véhicules par au moins une station communicante appartenant à une infrastructure routière dont font partie lesdites voies de circulation réelles. [Revendication 4] Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans ladite seconde étape (60) chaque définition est transmise par voie d'ondes auxdits véhicules par au moins un serveur d'informations routières (SI). [Revendication 5] Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans ladite seconde étape (60) ledit serveur d'informations routières appartient à une infrastructure routière dont font partie lesdites voies de circulation réelles ou à un système de fourniture d'informations cartographiques. [Revendication 6] Produit programme d'ordinateur comprenant. un jeu d'instructions qui, lorsqu'il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en oeuvre le procédé d'assistance à la conduite selon l'une des reven- 10 [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] dications précédentes pour signaler les portions de voie de circulation qui sont ouvertes à la circulation et/ou les portions de voie de circulation qui sont fermées à la circulation dans des zones. Dispositif d'assistance (DA) pour assister la conduite de véhicules, communiquant par voie d'ondes, sur des voies de circulation réelles surveillées par des caméras acquérant des images numériques, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un processeur (PR) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer les opérations consistant à i) analyser lesdites images acquises afin de détecter des véhicules se déplaçant, puis ii) déterminer au moins un flux de véhicules à partir desdits véhicules détectés et associer chaque flux déterminé dans une zone à une première portion d'une voie de circulation virtuelle, puis iii) comparer chaque première portion déterminée dans une zone à chaque seconde portion desdites voies de circulation réelles présentes dans cette zone, et à considérer qu'une seconde portion d'une zone est ouverte, respectivement fermée, à la circulation desdits véhicules lorsqu'elle correspond, respectivement ne correspond pas, à une première portion de cette zone. Serveur d'informations routières (SI), caractérisé en cc qu'il comprend un dispositif d'assistance (DA) selon la revendication 7, et un module de communication propre à transmettre par voie d'ondes à destination de véhicules circulant sur des voies de circulation réelles, avant qu'ils ne parviennent dans une zone, une définition de chaque seconde portion ouverte à la circulation et/ou une définition de chaque seconde portion fermée à la circulation dans cette zone. Serveur d'informations routières selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il appartient à une infrastructure routière dont font partie lesdites voies de circulation réelles ou à un système de fourniture d'informations cartographiques.