Brevet FR3108294A1 — publié le 20210924

L’invention concerne un procédé de conduite d’un véhicule autonome, appelé égo-véhicule (EV), évoluant dans une voie courante (V_EGO) d’une chaussée pour le positionnement longitudinal de l’égo-véhicule par rapport à d’autres véhicules (VC1 ; VC2 ; VC3 ; VC4) évoluant dans au moins une voie adjacente (VA1 ; VA2) à la voie courante, à partir de mesures et de calculs de distance. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 Positionnement longitudinal à partir d’une distance d’un véhicule autonome vis-à-vis de véhicules adjacents La présente invention appartient au domaine du véhicule autonome. Elle concerne en particulier le positionnement longitudinal d’un véhicule autonome, appelé égo-véhicule, par rapport à d’autres véhicules évoluant dans une ou plusieurs voies adjacentes à la voie de l’égo véhicule. 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. Une des principales difficultés dans la conception des algorithmes de conduite autonome est de prévoir une conduite autonome au plus proche d’une conduite humaine. En particulier, la réglementation ou les contraintes dynamiques aptes à être supportées par l’égo-véhicule ne sont pas les seuls paramètres à prendre en compte pour assurer une conduite autonome confortable pour les occupants de l’égo-véhicule et les occupants des véhicules environnant l’égo-véhicule. Le positionnement longitudinal de l’égo-véhicule, en particulier sur des segments d’autoroute, peut ainsi poser problème. En effet, les situations où l’égo-véhicule viendrait se positionner directement en regard d’un autre véhicule situé sur une voie adjacente sont mal perçues, par les occupants de l’égo-véhicule comme par les occupants de l’autre véhicule. D’une part, les occupants sont en vis-à-vis et sont très proches et les occupants des véhicules peuvent s’épier. D’autre part, la situation peut être amenée à durer, par exemple si les vitesses de consigne déterminées par l’égo-véhicule et l’autre véhicule (qui peut également être un véhicule autonome) sont proches. Il existe donc un besoin de régulation ergonomique du positionnement longitudinal de l’égo-véhicule, hors réglementation ou contraintes dynamiques de l’égo-véhicule. La présente invention vient améliorer la situation. Un premier aspect de l’invention propose à cet effet un procédé de conduite d’un véhicule autonome, appelé égo-véhicule, évoluant dans une voie courante d’une chaussée, au moins un premier véhicule évoluant dans une voie adjacente à la voie courante, le premier véhicule évoluant devant l’égo-véhicule, c’est-à-dire que dans un repère cartésien orthonormé d’un référentiel de l’égo-véhicule ayant pour axe des ordonnées un axe partant d’un point central de l’égo-véhicule et orienté dans le sens de déplacement du véhicule, l’ordonnée d’un point central du premier véhicule est supérieure à l’ordonnée du point central de l’égo-véhicule, au moins un deuxième véhicule évoluant dans la voie adjacente ou évoluant dans une autre voie adjacente à la voie courante, le deuxième véhicule évoluant derrière l’égo-véhicule, c’est-à-dire que l’ordonnée d’un point central du deuxième véhicule est inférieure à l’ordonnée du point central de l’égo-véhicule dans le repère, le procédé comportant les étapes des : détermination d’une première distance entre l’égo-véhicule et le premier véhicule ; détermination d’une deuxième distance entre l’égo-véhicule et le deuxième véhicule ; calcul d’une mesure d’accélération longitudinale de l’égo-véhicule configurée pour que la première distance soit égale à la deuxième distance ; génération d’une instruction de conduite de l’égo-véhicule à partir de la mesure d’accélération longitudinale. Un positionnement longitudinal configuré pour que l’égo-véhicule soit à une distance identique en avant et arrière réduit la gêne liée à des occupants en vis-à-vis sans augmenter la charge de calcul des composants en charge de la conduite autonome de l’égo-véhicule. En effet, les composants en charge de la perception (caméra, laser, lidar, etc.) donnent directement une mesure de distance avec les véhicules devant ou derrière l’égo-véhicule. Par exemple, le temps mis par une onde radar reflétée par un véhicule proche multiplié par sa vitesse donne directement la distance entre l’égo-véhicule et ce véhicule proche. Une telle simplicité dans l’acquisition et le traitement de l’information est particulièrement pertinente pour la présente application (égo-véhicule en quinconce d’autres véhicules situés dans la voie adjacente). Dans cette situation, plus la période entre deux itérations de calcul de l’accélération est faible, plus l’évolution de l’égo-véhicule sera fluide, et donc naturelle pour ses occupants. Aussi, la prise en compte d’une donnée directement disponible (distance) améliore significativement la fluidité de l’évolution de l’égo-véhicule. En outre, le placement du véhicule autonome est ainsi naturel pour les occupants des véhicules, qui ne sont pas en vis-à-vis et n’ont pas le sentiment d’être épiés. De plus, d’un point de vue sécuritaire, l’égo-véhicule dispose d’une marge de manœuvre latérale plus importante. Dans un mode de réalisation, la première distance est une distance longitudinale, c’est-à-dire que ladite première distance correspond à une différence entre l’ordonnée d’un point détecté du premier véhicule et l’ordonnée d’un premier point de référence de l’égo-véhicule, dans ledit repère cartésien. Dans un mode de réalisation, la deuxième distance est une distance longitudinale, c’est-à-dire que ladite deuxième distance correspond à une différence entre l’ordonnée d’un deuxième point de référence de l’égo-véhicule et l’ordonnée d’un point détecté du deuxième véhicule, dans ledit repère cartésien. Dans un mode de réalisation, la première distance et/ou la deuxième distance est obtenu à partir de l’un au moins des éléments suivant : un radar ; une caméra ; un laser et/ou un capteur à ultrason. Dans un mode de réalisation, la première distance et/ou la deuxième distance est obtenu à partir d’une donnée reçue par une antenne de l’égo-véhicule. Un deuxième aspect de l’invention concerne un programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon le premier aspect de l’invention, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur. Un troisième aspect de l’invention concerne un dispositif de de conduite d’un véhicule autonome, appelé égo-véhicule, évoluant dans une voie courante d’une chaussée, au moins un premier véhicule évoluant dans une voie adjacente à la voie courante, le premier véhicule évoluant devant l’égo-véhicule, c’est-à-dire que dans un repère cartésien orthonormé d’un référentiel de l’égo-véhicule ayant pour axe des ordonnées un axe partant d’un point central de l’égo-véhicule et orienté dans le sens de déplacement du véhicule, l’ordonnée d’un point central du premier véhicule est supérieure à l’ordonnée du point central de l’égo-véhicule, au moins un deuxième véhicule évoluant dans la voie adjacente ou évoluant dans une autre voie adjacente à la voie courante, le deuxième véhicule évoluant derrière l’égo-véhicule, c’est-à-dire que l’ordonnée d’un point central du deuxième véhicule est inférieure à l’ordonnée du point central de l’égo-véhicule dans le repère, le dispositif comportant au moins un processeur et au moins une mémoire configurés pour effectuer les opérations de : détermination d’une première distance entre l’égo-véhicule et le premier véhicule ; détermination d’une deuxième distance entre l’égo-véhicule et le deuxième véhicule ; calcul d’une mesure d’accélération longitudinale de l’égo-véhicule configurée pour que la première distance soit égale à la deuxième distance ; génération d’une instruction de conduite de l’égo-véhicule à partir de la mesure d’accélération longitudinale. Un quatrième aspect de l’invention concerne un véhicule comportant le dispositif selon le troisième aspect de l’invention. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : illustre schématiquement le contexte de mise en œuvre de l’invention, illustre un procédé selon un mode de réalisation de l’invention, illustre un exemple de réalisation d’un dispositif selon l’invention. Description détaillée de l’invention L’invention est décrite ci-après dans son application, non limitative, au cas de véhicules automobiles circulant sur une chaussée comportant trois voies. D’autres applications sont naturellement envisageables pour la présente invention. Par exemple, le procédé selon l’invention peut être mis en œuvre pour une chaussée comportant deux voies, plus de trois voies, pour des camions, etc. En outre, et comme détaillé à la fin de la description détaillée, l’invention est décrite dans son exemple de mode de réalisation, non limitatif, dans lequel un égo-véhicule est à proximité de quatre véhicules. La figure 1 illustre un environnement d’un égo-véhicule EV dans un mode de réalisation de l’invention. Dans ce mode de réalisation, l’égo-véhicule EV évolue dans une voie courante V_EGO d’une chaussée. Un premier véhicule VC1 et un quatrième véhicule VC4 évoluent dans une première voie adjacente VA1 à la voie courante V_EGO. Un troisième véhicule VC3 et un deuxième véhicule VC2 évoluent dans une deuxième voie adjacente VA2 à la voie courante V_EGO. On considère que le sens de déplacement des véhicules, sur le dessin, est du bas de la figure 1 vers le haut de la figure 1. VC1 et VC3 sont situés devant l’égo-véhicule EV. Cela signifie que dans un repère R cartésien orthonormé d’un référentiel de l’égo-véhicule ayant pour axe des ordonnées Ay un axe partant d’un point central O de l’égo-véhicule et orienté dans le sens de déplacement du véhicule, l’ordonnée d’un point central de VC1 et de VC3 est supérieure à l’ordonnée du point central O de l’égo-véhicule. VC2 et VC4 sont situés derrière l’égo-véhicule EV. Cela signifie que dans le repère R , l’ordonnée d’un point central de VC2 et de VC4 est inférieure à l’ordonnée du point central O de l’égo-véhicule. Le point central d’un véhicule peut-être un barycentre du véhicule, le centre de gravité du véhicule, un positionnement moyen de la tête d’un occupant du véhicule, etc. Sur le figure 1, un première distance D_FW entre EV et VC1 est représentée. En outre, une deuxième distance D_BW entre EV et VC2 est également représentée. La définition de D_FW et D_BW est donnée ci-après en référence à la figure 2. La figure 2 illustre un procédé selon un mode de réalisation de l’invention. A l’étape 20, la première distance longitudinale D_FW et la deuxième distance longitudinale D_BW sont déterminées à un instant t. Dans un mode de réalisation, la première distance D_FW est une distance longitudinale, c’est-à-dire que ladite première distance correspond à une différence entre l’ordonnée d’un point détecté du premier véhicule et l’ordonnée d’un premier point de référence de l’égo-véhicule, dans repère R . De même, dans ce mode de réalisation ici illustré en référence à la figure 2, la deuxième distance D_BW est une distance longitudinale, c’est-à-dire que ladite deuxième distance correspond à une différence entre l’ordonnée d’un deuxième point de référence de l’égo-véhicule et l’ordonnée d’un point détecté du deuxième véhicule, dans repère R . Le point détecté du premier véhicule correspond par exemple au premier point rencontré par une onde radar émise depuis l’égo-véhicule. Ainsi, dans le cas où la route est droite, ce point sera le point du premier véhicule le plus en arrière, c’est-à-dire ayant l’ordonnée la plus faible dans R . Le point détecté du deuxième véhicule correspond par exemple au premier point rencontré par une onde radar émise depuis l’égo-véhicule. Ainsi, dans le cas où la route est droite, ce point sera le point du deuxième véhicule le plus en avant, c’est-à-dire ayant l’ordonnée la plus élevée dans R . L’obtention de D_BW et D_FW repose donc typiquement sur une mesure radar (temps mis par l’onde pour aller et revenir vers le premier et/ou deuxième véhicule multiplié par la vitesse de l’onde radar) combinée à une projection sur l’axe Ay de R . D’autres modes de réalisation sont possibles pour définir D_FW et D_BW. Ainsi, ces distances peuvent être directement les distances mesurées entre les véhicules, sans projection sur l’axe Ay. La disposition des véhicules sur la figure 1 est purement illustrative, et il aurait par exemple été possible que VC le plus proche devant et VC le plus proche derrière soient situés sur la même voie adjacente. L’acquisition des valeurs de distances et de vitesses est obtenue à l’aide de capteurs ou de dispositifs de communication de l’égo-véhicule, et en particulier parmi l’un au moins des éléments suivants : un radar ; un lidar ; une caméra, par exemple une caméra vidéo multifonction, CVM ; un capteur ultrason ; un système de communication (par exemple Car2X ou 5G) configuré pour recevoir des informations d’au moins un autre véhicule, une infrastructure, un terminal utilisateur, etc. ; un laser ; etc. A l’étape 22, une accélération Accel longitudinale de l’égo-véhicule EV est calculée de sorte que D_FW soit égale à D_BW. En particulier, l’accélération est déterminée pour que D_FW soit égale à D_BW en un temps Δt. Dans un mode de réalisation, Δt est une constante comprise entre 1 milliseconde et 1 minute ou égale à 1 seconde, 10 secondes ou encore 30 secondes. A l’étape 24, une instruction de conduite INST est générée à partir de la mesure d’accélération longitudinale Accel. INST est alors utilisée par EV pour sa conduite autonome. A l’étape 26, une incrémentation temporelle est mise en œuvre de sorte que les étapes 20 à 24 sont à nouveau mise en œuvre après une durée prédéterminée (typiquement correspondant à un fréquence d’un processeur ou de rafraichissement d’au moins un capteur). La figure 3 représente un exemple de dispositif D compris dans le véhicule 14. 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. Il met par exemple en œuvre au moins certaines étapes de la figure 2 du côté du véhicule 14 ou du dispositif distant 16. 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 œuvre 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 œuvre 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 œuvre par des procédés selon l’invention et une interface de sortie 6 pour la transmission des données mises en œuvre 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, il a décrit un mode de réalisation où l’égo-véhicule était situé sur une voie courante entourée de deux voies adjacentes. Dans dispositions sont naturellement envisageables et directement prises en compte par les explications données ci-avant. Par exemple, si une seule voie adjacente est présente, les premiers et deuxièmes véhicules sont situés sur cette voie adjacente. Procédé de conduite d’un véhicule autonome, appelé égo-véhicule (EV), évoluant dans une voie courante (V_EGO) d’une chaussée, au moins un premier véhicule (VC1) évoluant dans une voie adjacente (VA1) à la voie courante, le premier véhicule évoluant devant l’égo-véhicule, c’est-à-dire que dans un repère (R) cartésien orthonormé d’un référentiel de l’égo-véhicule ayant pour axe des ordonnées (Ay) un axe partant d’un point central (O) de l’égo-véhicule et orienté dans le sens de déplacement du véhicule, l’ordonnée d’un point central du premier véhicule est supérieure à l’ordonnée du point central de l’égo-véhicule, au moins un deuxième véhicule (VC2) évoluant dans la voie adjacente ou évoluant dans une autre voie adjacente (VA2) à la voie courante, le deuxième véhicule évoluant derrière l’égo-véhicule, c’est-à-dire que l’ordonnée d’un point central du deuxième véhicule est inférieure à l’ordonnée du point central de l’égo-véhicule dans le repère, le procédé comportant les étapes des : détermination (20) d’une première distance (D_FW) entre l’égo-véhicule et le premier véhicule ; détermination (20) d’une deuxième distance (D_BW) entre l’égo-véhicule et le deuxième véhicule ; calcul (22) d’une mesure d’accélération longitudinale de l’égo-véhicule configurée pour que la première distance soit égale à la deuxième distance ; génération (24) d’une instruction de conduite de l’égo-véhicule à partir de la mesure d’accélération longitudinale. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la première distance est une distance longitudinale, c’est-à-dire que ladite première distance correspond à une différence entre l’ordonnée d’un point détecté du premier véhicule et l’ordonnée d’un premier point de référence de l’égo-véhicule, dans ledit repère cartésien. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la deuxième distance est une distance longitudinale, c’est-à-dire que ladite deuxième distance correspond à une différence entre l’ordonnée d’un deuxième point de référence de l’égo-véhicule et l’ordonnée d’un point détecté du deuxième véhicule, dans ledit repère cartésien. Procédé selon l’une des revendications précédentes, la première distance et/ou la deuxième distance est obtenue à partir de l’un au moins des éléments suivant : un radar ; une caméra ; un laser ; un capteur à ultrason. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la première distance et/ou la deuxième distance est obtenue à partir d’une donnée reçue par une antenne de l’égo-véhicule. Programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur (2). Dispositif (D) de conduite d’un véhicule autonome, appelé égo-véhicule (EV), évoluant dans une voie courante (V_EGO) d’une chaussée, au moins un premier véhicule évoluant dans une voie adjacente à la voie courante, le premier véhicule évoluant devant l’égo-véhicule, c’est-à-dire que dans un repère cartésien orthonormé d’un référentiel de l’égo-véhicule ayant pour axe des ordonnées un axe partant d’un point central de l’égo-véhicule et orienté dans le sens de déplacement du véhicule, l’ordonnée d’un point central du premier véhicule est supérieure à l’ordonnée du point central de l’égo-véhicule, au moins un deuxième véhicule évoluant dans la voie adjacente ou évoluant dans une autre voie adjacente à la voie courante, le deuxième véhicule évoluant derrière l’égo-véhicule, c’est-à-dire que l’ordonnée d’un point central du deuxième véhicule est inférieure à l’ordonnée du point central de l’égo-véhicule dans le repère, le dispositif comportant au moins un processeur et au moins une mémoire configurés pour effectuer les opérations de : détermination d’une première distance (D_FW) entre l’égo-véhicule et le premier véhicule ; détermination d’une deuxième distance (D_BW) entre l’égo-véhicule et le deuxième véhicule ; calcul d’une mesure d’accélération longitudinale de l’égo-véhicule configurée pour que la première distance soit égale à la deuxième distance ; génération d’une instruction de conduite de l’égo-véhicule à partir de la mesure d’accélération longitudinale. Véhicule (EV) comportant un dispositif selon la revendication 7.