Brevet FR3119818A1 — publié le 20220819

L’invention porte sur un procédé de gestion, par un système informatique embarqué à bord d’un véhicule automobile, de la réalisation par le véhicule d’une manœuvre au cours de laquelle il quitte une première voie de circulation pour rejoindre une deuxième voie de circulation adjacente, sur un système (100) mettant en œuvre un tel procédé ainsi que sur un véhicule automobile comprenant un tel système. Figure pour l’abrégé : 1 Procédé et système pour gérer la réalisation par un véhicule automobile d’une manœuvre de changement de voie de circulation Domaine technique de l’invention La présente invention concerne le domaine des systèmes d’aide à la conduite pour véhicules automobiles. L’invention porte en particulier sur un procédé de gestion, par un système informatique embarqué à bord d’un véhicule automobile, de la réalisation par le véhicule d’une manœuvre au cours de laquelle il quitte une première voie de circulation pour rejoindre une deuxième voie de circulation adjacente. L’invention concerne également un système informatique mettant en œuvre un tel procédé. L’invention s’applique, notamment, aux véhicules de tourisme. État de la technique antérieure On sait que certains véhicules automobiles actuels sont équipés de systèmes d’aide à la conduite qui fournissent des fonctionnalités de conduite autonome, en particulier des fonctionnalités qui permettent le guidage automatisé des véhicules. Et, parmi ces fonctionnalités de guidage automatisé des véhicules, on sait que certains ces systèmes d’aide à la conduite actuels sont en mesure de gérer de manière autonome la réalisation de manœuvres de changement de voie de circulation, i.e. la réalisation de manœuvres au cours desquelles un véhicule automobile quitte une première voie de circulation pour rejoindre une voie de circulation adjacente. Cependant, il s’avère que ces systèmes d’aide à la conduite qui permettent la réalisation automatisée de manœuvres de changement de voie circulation ne prévoient généralement aucun mécanisme pour assurer que, d’une manœuvre de changement de voie de circulation à l’autre, la durée de l’intervalle de temps au cours duquel la manœuvre est complètement réalisée reste fixe. En d’autres termes, les systèmes d’aide à la conduite actuels ne permettent pas la fourniture de fonctionnalités de gestion de la réalisation de changement de voie de circulation automatisé qui n’engendrent pas des désagréments en matière de sécurité routière. En effet, en temps normal, lorsqu’un conducteur d’un véhicule automobile décide de changer de voie de circulation, il réalise généralement la manœuvre rapidement, sans délai, si bien que, en règle générale, toute manœuvre de changement de voie de circulation réalisée par un conducteur est complètement réalisée au cours d’un intervalle de temps d’une durée relativement réduite et qui, d’une manœuvre de changement de voie à l’autre, demeure relativement similaire. Par conséquent, les systèmes d’aide à la conduite actuels ne sont pas en mesure de reproduire fidèlement le comportement d’un conducteur réalisant une manœuvre de changement de voie de circulation et, de ce fait, ils sont susceptibles de contribuer à une augmentation du risque d’accident. L’invention vise à pallier cet inconvénient. L’invention a en effet pour but de fournir un procédé et un système qui contribuent pour permettre à un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile de gérer la réalisation de manœuvres de changement de voie de circulation de sorte à reproduire plus fidèlement le comportement des conducteurs. Ainsi, l’invention vise à fournir un procédé et un système qui contribuent pour permettre à un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile de gérer la réalisation de manœuvres de changement de voie de circulation de sorte que chaque manœuvre de changement de voie est complétement réalisée au cours d’un intervalle de temps dont la durée est fixe. Ces buts sont atteints, selon un premier objet de l’invention, au moyen d’un procédé de gestion, par un système informatique embarqué à bord d’un véhicule automobile, de la réalisation par le véhicule d’une manœuvre au cours de laquelle il quitte une première voie de circulation pour rejoindre une deuxième voie de circulation adjacente, le procédé comprenant les étapes de : déterminer des données caractérisant l’environnement de conduite courant du véhicule au moyen d’une caméra d’un appareillage de détection d’un système d’aide à la conduite du véhicule ; déterminer, en fonction des données caractérisant l’environnement de conduite courant du véhicule, des données caractérisant la distance entre le milieu de la première voie de circulation et celui de la deuxième voie de circulation ; déterminer des données caractérisant la durée d’une fraction d’un intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre ; déterminer, en fonction des données caractérisant la distance entre le milieu de la première voie de circulation et celui de la deuxième voie de circulation, des données caractérisant la durée d’une fraction d’un intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre et de l’instant courant, des données caractérisant la longueur d’un segment de déplacement latéral, des données caractérisant une composante latérale de vitesse particulière et des données caractérisant une composante latérale d’accélération particulière ; et gérer le guidage du véhicule en fonction des données caractérisant la longueur d’un segment de déplacement latéral, des données caractérisant une composante latérale de vitesse particulière et des données caractérisant une composante latérale d’accélération particulière. Selon une variante avantageuse, les étapes iv) et v) peuvent être effectuées aussi longtemps que le véhicule ne circule pas au milieu de la deuxième voie de circulation. Selon une autre variante, la durée de l’intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre peut être égale à 6s. Selon une autre variante, l’étape v) peut consister à gérer le guidage du véhicule de sorte que, au cours de ladite durée d’une fraction d’un intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre, le véhicule se déplace latéralement sur une distance égale à la longueur du segment de déplacement latéral, avec une vitesse ayant une composante latérale égale à la composant latérale de vitesse particulière et avec une accélération ayant une composante latérale égale à la composante latérale d’accélération particulière. Selon une variante, l’étape v) peut comprendre une étape consistant à mettre à jour les données caractérisant l’environnement de conduite courant du véhicule en en utilisant des données brutes générées par la caméra. Selon une autre variante, l’étape iv) peut comprendre une étape consistant à acquérir des données caractérisant des valeurs de longueurs de segments de déplacement latéral en fonction du temps, des données caractérisant des valeurs de composantes latérales de vitesse en fonction du temps et des données caractérisant des valeurs de composantes latérales d’accélération en fonction du temps. En outre, l’invention a également pour objet un système pour gérer la réalisation par un véhicule automobile d’une manœuvre au cours de laquelle le véhicule quitte une première voie de circulation pour rejoindre une deuxième voie de circulation adjacente, le système comprenant au moins une unité de traitement d’informations, comprenant au moins un processeur, et un support de stockage de données configurés pour mettre en œuvre un procédé tel que décrit ci-dessus. De plus, l’invention a aussi pour objet un programme comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes d’un procédé tel que décrit ci-dessus lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur et/ou un processeur. Par ailleurs, l’invention a également pour objet un support utilisable dans un ordinateur sur lequel un programme tel que décrit ci-dessus est enregistré. Enfin, l’invention a aussi pour objet un véhicule automobile comprenant un système tel que décrit ci-dessus. 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 : est un diagramme fonctionnel d’un système selon l’invention ; et est un organigramme illustrant les étapes d’un procédé selon l’invention. Description détaillée de l’invention Selon l’invention, un système 100 pour gérer la réalisation par un véhicule automobile d’une manœuvre au cours de laquelle le véhicule quitte une première voie de circulation pour rejoindre une deuxième voie de circulation adjacente est un système informatique, représenté à la , qui comprend une unité de traitement d’informations 101, comprenant un ou plusieurs processeurs, un support de stockage de données 102 et une interface d’entrée et sortie 103 permettant la réception et l’émission de données. Selon certains modes de réalisation, le système 100 selon l’invention est embarqué dans un véhicule automobile (e.g. voiture, autobus, poids lourd, etc.) et il est hébergé sur un ou plusieurs des calculateurs, unités de commande électroniques ou autres boitiers télématiques du véhicule. Selon d’autres modes de réalisation, le système 100 selon l’invention est hébergé sur un calculateur d’un véhicule automobile et il interagit par le biais de son interface d’entrée et sortie 103 avec un calculateur d’un système d’aide à la conduite du véhicule. Selon le mode de réalisation préféré, le système 100 selon l’invention fait partie intégrante d’un calculateur d’un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile. Par conséquent, quel que soit le mode de réalisation de l’invention, le système 100 selon l’invention est toujours en mesure d’interagir, par le biais de son interface d’entrée et sortie 103, non seulement avec un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile mais également, via un système d’aide à la conduite, avec tout autre système et/ou appareillage qui, de manière conventionnelle, équipe et/ou interagit avec un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile actuel. Par exemple, selon l’invention, un système d’aide à la conduite comprend au moins un appareillage de détection (e.g. appareillage de télédétection par laser, appareillage de radiodétection, caméra, capteur à ultrasons, centrale inertielle, accéléromètre, etc.), qui permet au système d’aide à la conduite de percevoir un environnement de conduite courant et de simuler cet environnement, par exemple au moyen d’une grille d’occupation en deux-dimensions, et un ou plusieurs calculateurs, ordinateurs et/ou processeurs dédiés, qui, en fonction de données brutes générées par l’appareillage de détection, peuvent contrôler le fonctionnement de certains organes du véhicule qui gouvernent son déplacement (e.g. direction assistée électronique, correcteur électronique de trajectoire, ABS, régulateur de vitesse, etc.) afin de fournir diverses fonctionnalités d’aide à la conduite, notamment des fonctionnalités de conduite autonome, i.e. de guidage automatisé des véhicules (e.g. aide au stationnement, aide au maintien dans la voie de circulation, aide au freinage d’urgence, aide à l’évitement d’obstacles, etc.). Ainsi, en interagissant avec ou en faisant partie intégrante d’un tel système d’aide à la conduite, le système 100 selon l’invention est notamment en mesure déterminer des données caractérisant l’environnement de conduite courant d’un véhicule automobile en interagissant pour ce faire avec une caméra d’un appareillage de détection d’un système d’aide à la conduite qui est agencée au sein du véhicule porteur de sorte à permettre la réalisation d’au moins une prise de vue d’un espace situé devant le véhicule. De plus, par ces moyens, le système 100 selon l’invention est également en mesure de gérer le guidage d’un véhicule automobile. Selon l’invention, tous les éléments décrits ci-dessus contribuent pour permettre au système 100 selon l’invention de mettre en œuvre un procédé de gestion de la réalisation par un véhicule automobile d’une manœuvre au cours de laquelle il quitte une première voie de circulation pour rejoindre une deuxième voie de circulation adjacente, tel que décrit ci-dessous en lien avec la . Selon une première étape 201 du procédé selon l’invention, le système 100 selon l’invention détermine des données caractérisant l’environnement de conduite courant du véhicule au moyen d’une caméra d’un appareillage de détection d’un système d’aide à la conduite du véhicule. Pour ce faire, le système 100 selon l’invention interagit via son interface d’entrée et sortie 103 avec le système d’aide à la conduite du véhicule pour obtenir des données brutes qui sont générées au moyen d’une caméra agencée dans l’habitacle du véhicule de sorte à réaliser des prises de vue de l’espace situé devant le véhicule et, à partir de ces données brutes, il détermine ces données caractérisant l’environnement de conduite courant du véhicule, par exemple sous la forme d’une grille d’occupation en deux dimension dans laquelle dans laquelle des zones occupées de l’environnement de conduite correspondent à des cellules qui contiennent une première valeur (e.g. 1) et des zones libres correspondent à des cellules vides ou contenant une deuxième valeur (e.g. 0). Et, de manière avantageuse, ces données caractérisant un environnement de conduite courant du véhicule qui sont déterminées par le système 100 selon l’invention au cours de cette première étape 201 du procédé selon l’invention contiennent des données caractérisant les emplacements d’éléments de marquage au sol qui se trouvent sur la chaussé devant le véhicule, notamment des données caractérisant l’emplacement de lignes continues et discontinues, de lignes de rives, de zébras, etc. Ensuite, au cours d’une deuxième étape 202 du procédé selon l’invention, le système 100 selon l’invention détermine, en fonction des données caractérisant l’environnement de conduite courant du véhicule, des données caractérisant la distance entre le milieu de la première voie de circulation et celui de la deuxième voie de circulation. Pour ce faire, le système 100 selon l’invention utilise en particulier les données caractérisant les emplacements d’éléments de marquage au sol déterminées au cours de l’étape précédente pour déterminer la distance qui sépare le centre de la première voie de circulation et celle de la deuxième voie de circulation adjacente en estimant la distance qui s’étend de part et d’autre d’une ligne discontinue (i.e. permettant un changement de voie) qui sépare la première voie de circulation de la deuxième. Et, de manière avantageuse, sur la base des données caractérisant l’environnement de conduite courant du véhicule, le système 100 selon l’invention est en mesure d’établir aussi si le véhicule circule en ligne droite ou dans un virage. Et, en fonction de cela, il est en mesure de déterminer plus rapidement et plus précisément la distance qui sépare le milieu de la première voie de circulation et celui de la deuxième voie de circulation, en générant de manière différente les données caractérisant la distance entre le milieu de la première voie de circulation et celui de la deuxième voie de circulation selon que le véhicule circule en ligne droite ou dans un virage. Ensuite, selon une troisième étape 203 du procédé selon l’invention, le système 100 selon l’invention détermine des données caractérisant la durée d’une fraction d’un intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre. Pour ce faire, le système 100 selon l’invention utilise préférentiellement son support de stockage de données 102 sur lequel des données caractérisant la durée d’un intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre ont été préalablement enregistrées au moment de la conception du véhicule en usine. Et c’est sur la base de ces données que le système 100 selon l’invention est en mesure de déterminer la durée d’une fraction de l’intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre. Par exemple, lorsque les données caractérisant la durée d’un intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre définissent que la durée de la manœuvre est complétement réalisée en 6s, le système 100 selon l’invention détermine que la durée d’une fraction de l’intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre équivaut à 1s. Et, comme on le verra ci-dessous, cette troisième étape 203 du procédé selon l’invention permet avantageusement au système 100 selon l’invention de gérer la réalisation d’une manœuvre de changement de voie de circulation par étapes, i.e. en décomposant la manœuvre, qui équivaut à un trajet entre un lieu de départ, le milieu de la première voie de circulation, et un lieu d’arrivée, le milieu de la deuxième voie de circulation adjacente, en une pluralité d’étapes dont l’arrivée, i.e. le terme de l’étape, se trouve localisée à une distance qui, quelle que soit la cinématique de déplacement du véhicule (i.e. vitesse, accélération), reste toujours dans le champ de vision de la caméra du système d’aide à la conduite du véhicule, et, donc, à une portée qui peut en tout temps rester couverte par les données caractérisant un environnement de conduite courant du véhicule que le système 100 détermine selon la première étape 201 du procédé. En effet, l’homme du métier comprend ici que lorsque l’on considère que la réalisation automatisée d’une manœuvre de changement de voie de circulation dure 6s, cela implique que le système de gestion automatisée de la manœuvre doit être en mesure de simuler l’environnement de conduite qui s’étend au moins 6s devant le véhicule, i.e. à une distance devant le véhicule plus ou moins grande en fonction de la cinématique de déplacement du véhicule. Or, généralement, les caméras qui sont utilisés dans les véhicules automobiles pour générer les données qui permettent de simuler l’environnement de conduite n’ont pas un champ de vision qui s’étend à une telle distance devant le véhicule. Ainsi, en procédant par étapes, le système 100 selon l’invention apporte une solution pour pallier cette problématique liée au champ de vision limité des caméras de véhicules automobiles. Ensuite, tant que le véhicule n’a pas atteint le milieu de la deuxième voie de circulation, le système 100 selon l’invention réalise les étapes suivantes du procédé selon l’invention décrites ci-dessous. Selon une quatrième étape 204 du procédé selon l’invention, le système 100 selon l’invention détermine, en fonction des données caractérisant la distance entre le milieu de la première voie de circulation et celui de la deuxième voie de circulation, des données caractérisant la durée d’une fraction d’un intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre et de l’instant courant, des données caractérisant la longueur d’un segment de déplacement latéral, des données caractérisant une composante latérale de vitesse particulière et des données caractérisant une composante latérale d’accélération particulière. Pour ce faire, le système 100 selon l’invention utilise préférentiellement son support de stockage de données 102 sur lequel des données caractérisant un profil de déplacement latéral, i.e. des données caractérisant des valeurs de longueurs de segments de déplacement latéral en fonction du temps, des données caractérisant un profil de composante latérale de vitesse, i.e. des données caractérisant des valeurs de composantes latérales de vitesse en fonction du temps, et des données caractérisant un profil d’accélération latérale, i.e. des données caractérisant des valeurs de composantes latérales d’accélération en fonction du temps, ont été enregistrées préalablement au moment de la conception du véhicule en usine. Et, par l’acquisition de ces données, le système 100 selon l’invention est donc en mesure de déterminer, selon l’instant courant de réalisation de la manœuvre, un segment de déplacement latéral à parcourir, une composante latérale de vitesse particulière et une accélération latérale particulière à appliquer qui correspondent aux profils utilisés pour la réalisation d’une manœuvre de changement de voie de circulation qui ont préalablement été définis par le constructeur du véhicule. Et, selon une cinquième étape 205 du procédé selon l’invention, le système 100 selon l’invention gère le guidage du véhicule en fonction des données caractérisant la longueur d’un segment de déplacement latéral, des données caractérisant une composante latérale de vitesse particulière et des données caractérisant une composante latérale d’accélération particulière. Plus spécifiquement, le système 100 selon l’invention gère le guidage du véhicule de sorte que, au cours de ladite durée d’une fraction d’un intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre, le véhicule se déplace latéralement sur une distance égale à la longueur du segment de déplacement latéral, avec une vitesse ayant une composante latérale égale à la composant latérale de vitesse particulière et avec une accélération ayant une composante latérale égale à la composante latérale d’accélération particulière. Pour ce faire, le système 100 selon l’invention utilise préférentiellement les fonctionnalités de guidage automatisé fournies par le système d’aide la conduite du véhicule afin que celui-ci détermine une trajectoire à suivre en fonction des données caractérisant la longueur d’un segment de déplacement latéral, des données caractérisant une composante latérale de vitesse particulière et des données caractérisant une composante latérale d’accélération particulière, et pour qu’il gère le guidage du véhicule selon cette trajectoire. Et, comme on l’a expliqué ci-dessus, cela est possible car, à tout instant, le système d’aide à la conduite est en mesure de déterminer une destination, l’arrivée d’une étape, qui se trouve dans l’environnement de conduite qui est couvert par les données caractérisant l’environnement de conduite courant du véhicule. De plus, à l’arrivée de chaque d’étape, le système 100 selon l’invention met à jour, en utilisant de nouvelles données brutes générées par la caméra, ces données caractérisant l’environnement de conduite courant du véhicule, si bien que celles-ci couvrent en tout temps au l’espace devant le véhicule qui couvre la prochaine étape de la manœuvre de changement de voie à réaliser. Ainsi, par cette cinquième étape 205 du procédé selon l’invention, le système 100 selon l’invention est en mesure de de gérer le guidage du véhicule pour la réalisation d’une étape de la manœuvre de changement de voie. Et, en progressant étape par étape, i.e. en répétant les quatrièmes et cinquièmes étapes du procédé tant que le véhicule ne circule pas au milieu de la deuxième voie de circulation, le système 100 selon l’invention est ainsi en mesure de gérer la réalisation complète d’une manœuvre de changement de voie de circulation. Par conséquent, aux termes du procédé et du système selon l’invention décrits ci-dessus, une solution est fournie pour permettre à un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile de gérer la réalisation de manœuvres de changement de voie de circulation de sorte à reproduire plus fidèlement le comportement des conducteurs. En effet, le procédé et le système selon l’invention contribuent pour permettre à un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile de gérer la réalisation de manœuvres de changement de voie de circulation de sorte que chaque manœuvre de changement de voie est complétement réalisée au cours d’un intervalle de temps dont la durée est fixe. Procédé de gestion, par un système informatique (100) embarqué à bord d’un véhicule automobile, de la réalisation par le véhicule d’une manœuvre au cours de laquelle il quitte une première voie de circulation pour rejoindre une deuxième voie de circulation adjacente, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes de : i) déterminer des données caractérisant l’environnement de conduite courant du véhicule au moyen d’une caméra d’un appareillage de détection d’un système d’aide à la conduite du véhicule ; ii) déterminer, en fonction des données caractérisant l’environnement de conduite courant du véhicule, des données caractérisant la distance entre le milieu de la première voie de circulation et celui de la deuxième voie de circulation ; iii) déterminer des données caractérisant la durée d’une fraction d’un intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre ; iv) déterminer, en fonction des données caractérisant la distance entre le milieu de la première voie de circulation et celui de la deuxième voie de circulation, des données caractérisant la durée d’une fraction d’un intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre et de l’instant courant, des données caractérisant la longueur d’un segment de déplacement latéral, des données caractérisant une composante latérale de vitesse particulière et des données caractérisant une composante latérale d’accélération particulière ; et v) gérer le guidage du véhicule en fonction des données caractérisant la longueur d’un segment de déplacement latéral, des données caractérisant une composante latérale de vitesse particulière et des données caractérisant une composante latérale d’accélération particulière. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce les étapes iv) et v) sont effectuées aussi longtemps que le véhicule ne circule pas au milieu de la deuxième voie de circulation. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la durée de l’intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre est égale à 6s. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape v) consiste à gérer le guidage du véhicule de sorte que, au cours de ladite durée d’une fraction d’un intervalle de temps nécessaire et suffisant pour la réalisation complète de la manœuvre, le véhicule se déplace latéralement sur une distance égale à la longueur du segment de déplacement latéral, avec une vitesse ayant une composante latérale égale à la composant latérale de vitesse particulière et avec une accélération ayant une composante latérale égale à la composante latérale d’accélération particulière. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape v) comprend une étape consistant à mettre à jour les données caractérisant l’environnement de conduite courant du véhicule en utilisant des données brutes générées par la caméra. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape iv) comprend une étape consistant à acquérir des données caractérisant des valeurs de longueurs de segments de déplacement latéral en fonction du temps, des données caractérisant des valeurs de composantes latérales de vitesse en fonction du temps et des données caractérisant des valeurs de composantes latérales d’accélération en fonction du temps. Système (100) pour gérer la réalisation par un véhicule automobile d’une manœuvre au cours de laquelle le véhicule quitte une première voie de circulation pour rejoindre une deuxième voie de circulation adjacente, caractérisé en ce qu e le système comprend au moins une unité de traitement d’informations (101), comprenant au moins un processeur, et un support de stockage de données (102) configurés pour mettre en œuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes. Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1-6 lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Support utilisable dans un ordinateur, caractérisé en ce qu’ un programme selon la revendication 8 y est enregistré. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu’ il comprend un système selon la revendication 7.