Brevet FR3121902A1 — publié le 20221021

L’invention concerne un module de contrôle (102) en charge du pilotage autonome d’un véhicule automobile. Une première interface (303) permet de recevoir des données de détection de toucher d’un volant du véhicule et un processeur configuré pour déterminer, avant d’exécuter une manœuvre sensible en pilotage autonome, si un conducteur du véhicule touche le volant sur la base des données de détection de toucher. Dans le cas où aucun toucher n’est détecté sur le volant, transmettre, via une deuxième interface (304), un signal d’information à une interface homme-machine indiquant au conducteur de toucher le volant en vue de l’exécution de la manœuvre sensible. FIG. 3 Pilotage autonome d’un véhicule sous la supervision du conducteur La présente invention appartient au domaine du pilotage d’un véhicule, tel qu’un véhicule automobile. Elle concerne en particulier, mais non exclusivement, les véhicules automobiles aptes à assurer une fonction de conduite autonome. Elle est particulièrement avantageuse dans le cas d’une manœuvre sensible telle qu’un changement de voie de circulation. 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 » toute méthode apte à assister la conduite du véhicule. La méthode peut ainsi consister à diriger partiellement ou totalement le véhicule ou à apporter tout type d’aide à une personne physique conduisant le véhicule. Ainsi, « conduite autonome » couvre l’ensemble des niveaux 0 à 5 du barème de l’OICA, pour Organisation International des Constructeurs Automobiles. Dans la suite, le terme d’« égo-véhicule » est utilisé pour désigner un véhicule apte à être piloté de manière autonome. Dans un égo-véhicule, le conducteur utilise le volant dans les phases de pilotage non autonome, telles que dans les phases de pilotage correspondant aux niveaux 0 et 1 du barème de l’OICA. Durant les phases de pilotage autonome, correspondant notamment aux niveaux 2 et supérieurs du barème de l’OICA, un module de pilotage autonome est en charge du pilotage du véhicule. Dans certaines situations de manœuvres sensibles, telles qu’un changement de voie de circulation, le module de pilotage autonome effectue la manœuvre, sans que le conducteur-passager ait la possibilité d’intervenir, à moins de basculer en mode de conduite manuelle. Ainsi, le conducteur-passager n’a pas la possibilité de corriger de manière spontanée la manœuvre sensible exécutée par le module de pilotage autonome. Ceci engendre des problèmes de sécurité. Il existe donc un besoin d’améliorer la sécurité associée à la réalisation de manœuvres sensibles lors d’une phase de pilotage autonome du véhicule. A cet effet, un premier aspect de l’invention concerne un module de contrôle du pilotage d’un véhicule automobile, le module de contrôle étant apte à piloter le véhicule automobile durant une phase de pilotage autonome et comprenant : - une première interface pour recevoir des données de détection de toucher d’un volant du véhicule ; - au moins un processeur configuré pour : déterminer qu’une manœuvre sensible est à exécuter durant la phase de pilotage autonome; déterminer si un conducteur du véhicule touche le volant sur la base des données de détection de toucher ; dans le cas où aucun toucher n’est détecté sur le volant, transmettre, via une deuxième interface, un signal d’information à une interface homme machine indiquant au conducteur de toucher le volant en vue de l’exécution de la manœuvre sensible. Ainsi, il est requis de l’utilisateur de placer ses mains sur ou à proximité du volant pendant que le module de contrôle exécute la manœuvre sensible. Aucune restriction n’est attachée à la manœuvre sensible, qui peut correspondre à une manœuvre parmi un ensemble prédéterminé de manœuvres sensibles. Selon un mode de réalisation, la manœuvre sensible peut être un changement de voie de circulation. Ainsi, la supervision par le conducteur est particulièrement critique et adaptée car ce dernier a la possibilité de corriger en temps réel, et de manière réactive, la trajectoire déterminée par le module de contrôle en mode autonome. Selon un mode de réalisation de l’invention, le processeur peut être configuré pour exécuter la manœuvre sensible sur détermination que le conducteur du véhicule touche le volant. Ainsi, l’exécution de la manœuvre sensible est conditionnée par le toucher ou la saisie du volant par le conducteur, ce qui améliore la sécurité associée à l’exécution de la manœuvre sensible. En complément, durant l’exécution de la manœuvre sensible, le processeur peut être configuré pour vérifier que le conducteur maintient le toucher du volant sur la base des données de détection de toucher, et pour, en cas d’interruption du toucher du volant, transmettre un signal d’information à l’interface homme-machine, via la deuxième interface, indiquant au conducteur de toucher à nouveau le volant. Un tel mode de réalisation permet de maintenir un niveau de vigilance élevé du conducteur et une disponibilité pour corriger la manœuvre sensible si besoin. La sécurité associée à la manœuvre sensible est ainsi améliorée. Selon un mode de réalisation, avant ou pendant l’exécution de la manœuvre sensible, le processeur peut être en outre configuré pour transmettre, via la deuxième interface, un signal d’information indiquant de maintenir le toucher du volant durant l’exécution de la manœuvre sensible. Ainsi, le conducteur est informé qu’il est requis de maintenir sa disponibilité durant l’intégralité de la manœuvre sensible, ce qui améliore la sécurité associée à une telle manœuvre. Selon un mode de réalisation, durant l’exécution de la manœuvre sensible, le module de contrôle peut être apte à déterminer une prise de contrôle par le conducteur, et, en cas de prise de contrôle, à interrompre le pilotage autonome de la direction du véhicule. Ainsi, le contrôle manuel du volant par le conducteur est prioritaire sur le module de contrôle qui assure le pilotage autonome du véhicule, ce qui permet d’améliorer la réactivité associée à une correction de la trajectoire par le conducteur. La sécurité associée à l’exécution de la manœuvre sensible est ainsi améliorée. Selon un mode de réalisation de l’invention, suite à l’exécution de la manœuvre sensible, le processeur peut être configuré pour transmettre à l’interface homme-machine, via la deuxième interface, un signal d’information indiquant que la manœuvre sensible est achevée et que le conducteur peut interrompre le toucher du volant. Ainsi, le conducteur n’est pas sollicité en dehors des manœuvres sensibles, ce qui permet d’assurer les avantages associés aux phases de pilotage autonome. Un deuxième aspect de l’invention concerne un système comprenant un module de contrôle selon le premier aspect de l’invention, une interface homme-machine apte à restituer le signal d’information et un volant apte à détecter un toucher du conducteur et à générer des données de détection de toucher du conducteur. Un troisième aspect de l’invention concerne un procédé de contrôle du pilotage d’un véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : déterminer qu’une manœuvre sensible est à exécuter durant une phase de pilotage autonome du véhicule; déterminer si un conducteur du véhicule touche un volant du véhicule sur la base de données de détection de toucher ; dans le cas où aucun toucher n’est détecté sur le volant, transmettre un signal d’information à une interface homme machine du véhicule indiquant au conducteur de toucher le volant en vue de l’exécution de la manœuvre sensible. Un quatrième 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. 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 un système selon un mode de réalisation de l’invention; est un diagramme illustrant les étapes d’un procédé selon un mode de réalisation de l’invention; illustre un module de contrôle d’un véhicule selon un mode de réalisation de l’invention. La présente un système de contrôle d’un égo-véhicule 100 selon un mode de réalisation de l’invention. Dans ce qui suit, le terme « véhicule » est utilisé en lieu et place d’égo-véhicule, par souci de simplification. Toutefois, le véhicule 100 est bien un égo-véhicule tel que défini précédemment. Le système comprend un volant 101, apte à contrôler mécaniquement ou électroniquement une direction du véhicule 100, lorsqu’il est manipulé en rotation par un conducteur-passager 103. Selon l’invention, le volant 101 est apte à détecter le toucher du conducteur-passager. En variante ou de manière complémentaire, le volant 101 est apte à détecter une présence proche des mains du conducteur, telle qu’une proximité inférieure à quelques millimètres. A cet effet, le volant 101 peut être équipé d’au moins un capteur sur au moins une zone du volant 101. Aucune restriction n’est attachée à la technologie utilisée pour un tel capteur, qui peut être capacitive ou résistive par exemple. Le volant 101 peut ainsi générer des données de détection de toucher lorsque le conducteur-passager 103 touche ou approche les mains du volant 101. En détectant le toucher, ou la proximité des mains du conducteur-passager 103, le volant 101 détecte la disponibilité du conducteur-passager 103 pour prendre le contrôle du pilotage de la direction du véhicule 100 en cas de besoin. Le système selon l’invention comprend en outre un module de contrôle 102 selon l’invention. Le module de contrôle 102 est apte à communiquer avec le volant 101, notamment pour recevoir des données de détection de toucher, Dans ce qui suit, il est considéré que le module de contrôle 102 comprend deux entités distinctes, à savoir un module de contrôle central 104, de type ECU pour « Electronic Control Unit », et un module de pilotage autonome 105 en charge du pilotage autonome du véhicule 100. Toutefois, le module de contrôle 102 peut être une entité unique qui couple les fonctionnalités du module de contrôle central 104 et du module de pilotage autonome 105. Le module de pilotage autonome 105 est apte à piloter le véhicule 100 sans contribution de la part du conducteur-passager 103, notamment sans que le conducteur-passager 103 n’ait à tourner le volant 101. A ce titre, le module de pilotage autonome 105 est apte à contrôler la trajectoire, la vitesse et l’accélération du véhicule 100, via des signaux de commande à destination du moteur et de la colonne de direction du véhicule 100. Les commandes peuvent être générées par le module de pilotage autonome 105, à partir de données, notamment à partir de données de capteurs, et/ou de données ou commandes issues du module de contrôle central 104 du véhicule 100. Le module de pilotage autonome 105 est ainsi apte à assurer une conduite autonome, du niveau 2, 3 ou supérieur, dans le barème de l’OICA,, pour Organisation International des Constructeurs Automobiles. Dans ce qui suit, on entend par « phase de pilotage autonome », toute phase de pilotage avec un niveau de conduite autonome supérieur ou égal à 2 dans le barème de l’OICA. Le système peut comprendre en outre un ou plusieurs capteurs aptes à acquérir des données sur la base desquelles le module de pilotage autonome 105 pilote le véhicule 100 durant les phases de pilotage autonome. De tels capteurs ne sont pas représentés sur la . Aucune restriction n’est attachée au capteur, ou à l’ensemble de capteurs, qui peut comprendre : - un radar - un lidar ; - une caméra dirigée vers l’extérieur du véhicule 100, notamment vers la route faisant face au véhicule 100 ; - un module de géolocalisation du véhicule 100, tel qu’un module GPS par exemple, pour « Global Positioning System » en anglais ; et/ou - tout autre capteur. Le système selon l’invention comprend en outre une interface homme machine, IHM, 106. Aucune restriction n’est attachée à l’IHM 106 qui peut être : - un haut-parleur ; - un écran, tel qu’un écran tactile par exemple ; - un pictogramme lumineux sur un tableau de bord ; ou - une combinaison de certains des éléments précédents. L’IHM 106 est apte à recevoir des signaux d’information depuis le module de contrôle 102, notamment depuis le module de contrôle central 104 et depuis le module de pilotage autonome 105, et à transmettre des données de sortie perceptibles par le conducteur-passager 103 à partir des signaux d’information. Aucune restriction n’est attachée à la nature des données de sortie, qui peuvent être des données sonores et/ou visuelles. Par exemple, les données de sortie peuvent être une commande vocale issue d’un haut-parleur de l’IHM 106, et/ou une information graphique issue d’un système d’affichage, tel qu’un écran, de l’IHM 106. La est un diagramme illustrant les étapes d’un procédé selon un mode de réalisation de l’invention. A une étape 200, le module de contrôle 102, et notamment le module de pilotage autonome 104, détermine de manière autonome qu’une manœuvre sensible est à opérer. Par exemple, le module de pilotage autonome 104 détermine qu’un changement de voie de circulation est à opérer ou qu’il est possible de changer de voie de circulation. Selon l’invention, les manœuvres sensibles peuvent être prédéterminées, et le procédé peut être mis en œuvre à chaque fois que le module de contrôle 102 détermine qu’une manœuvre sensible est à opérer. A une étape 201, le module de contrôle 102 détermine, sur la base de données de détection de toucher issues du volant 101, si le conducteur-passager 103 a les mains sur le volant 101 ou à proximité immédiate du volant. Il est ainsi déterminé si le conducteur-passager 103 est disponible pour assister la manœuvre sensible. L’étape 201 peut notamment être mise en œuvre par le module de contrôle central 104. Si le module de contrôle 102 détermine à l’étape 201 que le conducteur-passager 103 a les mains sur le volant 101, le module de contrôle 102 transmet un premier signal d’information à l’IHM 106, le premier signal d’information indiquant au conducteur-passager 103 qu’un manœuvre sensible débute et qu’il est préférable de garder les mains sur le volants durant la manœuvre sensible. Aucune restriction n’est attachée à la restitution du deuxième signal d’information, qui peut être sonore, telle qu’une commande vocale, et/ou visuelle, tel qu’un message sur un écran, un éclairage de pictogramme sur le tableau de bord ou un éclairage du volant 101. L’étape 202 peut être mise en œuvre par le module de pilotage autonome 105 ou par le module de contrôle central 104. Le module de contrôle 102, notamment le module de pilotage autonome 105, exécute ensuite la manœuvre sensible à une étape 205 décrite ultérieurement. Si le module de contrôle 102 détermine à l’étape 201 que le conducteur-passager 103 n’est pas en contact avec le volant 101, le module de contrôle 102 transmet un deuxième signal d’informations à l’IHM 106 à une étape 203, le deuxième signal d’information indiquant au conducteur-passager de toucher le volant, par exemple en plaçant les mains sur le volant 101. Aucune restriction n’est attachée à la restitution du deuxième signal d’information, qui peut être sonore, telle qu’une commande vocale, et/ou visuelle, tel qu’un message sur un écran, un éclairage de pictogramme sur le tableau de bord ou un éclairage du volant 101. L’étape 203 peut être mise en œuvre par le module de pilotage autonome 105 ou par le module de contrôle central 104. A une étape 204, le module de contrôle 102 détermine, suite au deuxième signal d’information restitué au conducteur-passager 103, et sur la base des données de détection de toucher, si les mains du conducteur-passager 103 sont ou non placées sur le volant 101. L’étape 204 peut être mise en œuvre par le module de pilotage autonome 105 ou par le module de contrôle central 104. Dans le cas où les données de détection de toucher signalent l’absence de toucher du conducteur-passager 103 à l’étape 204, le procédé retourne à l’étape 203 qui est répétée. La répétition de l’étape 203 peut donner lieu à une accentuation de la restitution par l’IHM du deuxième signal d’information. Par exemple, le volume sonore peut être augmenté par rapport à la première répétition. Ainsi, selon certains modes de réalisation de l’invention, l’exécution de la manœuvre sensible peut être conditionnée à la détection de présence des mains du conducteur-passager 103 sur le volant 101, de manière à assurer que le conducteur-passager 103 est disponible pour prendre le contrôle du véhicule si besoin est. Le niveau de sécurité associé à la manœuvre sensible est ainsi amélioré sans nécessiter le besoin de basculer dans une phase de pilotage manuelle, améliorant ainsi la réactivité. Ainsi, tant que la présence des mains du conducteur-passager 103 sur le volant 101 n’est pas détectée, le module de contrôle 102, notamment le module de pilotage autonome 105, suspend l’exécution de la manœuvre sensible. Dans le cas où les données de détection de toucher signalent la détection du toucher du conducteur-passager 103 à l’étape 204, le procédé passe à l’étape 202 décrite précédemment. A l’étape 205, le module de contrôle 102, notamment le module de pilotage autonome 105, exécute la manœuvre sensible, notamment sur la base de données de capteurs. Pendant l’exécution de la manœuvre sensible, à une étape 206, le module de contrôle 102 détermine si le conducteur-passager 102 prend le contrôle de la direction du véhicule 100. La prise de contrôle du véhicule peut résultat d’une rotation significative du volant 101 par l’utilisateur, telle qu’une rotation supérieure à un angle prédéterminé. En variante, la prise de contrôle par l’utilisateur est déclenchée par l’appui sur une entrée utilisateur prédéterminée, sur un écran tactile ou sur un capteur du volant 101. Aucune restriction n’est attachée à une telle entrée utilisateur, qui peut être une pression, un double contact, un mouvement de balayage, ou toute autre entrée utilisateur. En cas de prise de contrôle, le conducteur 103 pilote au moins la direction du véhicule, qui n’est plus contrôlée par le module de contrôle 102. Dans le cas où le conducteur-passager 103 ne prend pas le contrôle durant la manœuvre sensible, le module de contrôle 102, notamment le module de pilotage autonome 105, exécute la manœuvre sensible jusqu’à son achèvement. Lorsque la manœuvre sensible est achevée, soit de manière autonome, soit suite à l’étape 207, le module de contrôle 102 transmet un troisième signal d’informations à l’HMI 106 à une étape 208 afin d’indiquer au conducteur-passager 103 que la manœuvre sensible est achevée et que la saisie du volant 101 est optionnelle. A noter que pendant l’exécution de la manœuvre sensible, si le module de contrôle 102 détecte, sur la base des données de détection de toucher, que le conducteur-passager 103 ne touche plus le volant 101, un signal d’information additionnel peut être transmis à l’IHM 106 afin de requérir du conducteur-passager 103 la saisie ou le toucher du volant 101. Un tel rappel permet de garder le conducteur-passager 103 mobilisé jusqu’à la fin de la manœuvre sensible, ce qui améliore la sécurité associée au procédé selon l’invention. La présente la structure d’un module de contrôle 102 d’un véhicule 100 selon un mode de réalisation de l’invention. Le module de contrôle 102 comprend un processeur 301 configuré pour communiquer de manière unidirectionnelle ou bidirectionnelle, via un ou des bus ou via une connexion filaire directe, avec une mémoire 302 telle qu’une mémoire de type « Random Access Memory », RAM, ou une mémoire de type « Read Only Memory », ROM, ou tout autre type de mémoire (Flash, EEPROM, etc). En variante, la mémoire 302 comprend plusieurs mémoires des types précités. La mémoire 302 est apte à stocker, de manière permanente ou temporaire, au moins certaines des données utilisées et/ou issues de la mise en œuvre du procédé selon l’invention. En particulier, la mémoire 302 est apte à stocker les différents signaux d’information décrits ci-avant, ainsi que la liste de manœuvres considérées comme sensibles. Le processeur 301 est apte à exécuter des instructions, stockées dans la mémoire 302, pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’invention, décrites en référence à la . De manière alternative, le processeur 302 peut être remplacé par un microcontrôleur conçu et configuré pour réaliser les étapes du procédé selon l’invention, décrites en référence à la . Le module de contrôle 102 peut en outre comprendre une première interface 303 agencée pour communiquer avec le volant 101, notamment pour recevoir des données de détection de toucher et/ou des données de direction pour le pilotage manuel du véhicule 100. Le module de contrôle 102 comprend en outre une deuxième interface 304 apte à communiquer avec l’IHM 106, en particulier pour transmettre les signaux d’information décrits ci-avant. Comme décrit plus haut, le module de contrôle 102 peut comprendre deux entités distinctes : un module de contrôle central 104 et un module de pilotage autonome 105. Dans ce cas, chacun des modules 104 et 105 peut comprendre la structure décrite en référence à la , chaque processeur de chaque module étant apte à exécuter certaines des étapes du procédé de la à partir d’instructions stockées dans des mémoires respectives. 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. Module de contrôle du pilotage d’un véhicule automobile (100), le module de contrôle (102) étant apte à piloter le véhicule automobile durant une phase de pilotage autonome et comprenant : - une première interface (303) pour recevoir des données de détection de toucher d’un volant (101) du véhicule ; - au moins un processeur (301) configuré pour : déterminer qu’une manœuvre sensible est à exécuter durant la phase de pilotage autonome; déterminer si un conducteur (103) du véhicule touche le volant sur la base des données de détection de toucher ; dans le cas où aucun toucher n’est détecté sur le volant, transmettre, via une deuxième interface (304), un signal d’information à une interface homme-machine (106) indiquant au conducteur de toucher le volant en vue de l’exécution de la manœuvre sensible. Module selon la revendication 1, dans lequel la manœuvre sensible est un changement de voie de circulation. Module de contrôle selon la revendication 1 ou 2, dans lequel, le processeur (301) est configuré pour exécuter la manœuvre sensible sur détermination que le conducteur (103) du véhicule touche le volant (101). Module de contrôle selon la revendication 3, dans lequel, durant l’exécution de la manœuvre sensible, le processeur (301) est configuré pour vérifier que le conducteur (103) maintient le toucher du volant sur la base des données de détection de toucher, et pour, en cas d’interruption du toucher du volant (101), transmettre un signal d’information à l’interface homme-machine (106), via la deuxième interface (304), indiquant au conducteur de toucher à nouveau le volant. Module de contrôle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, avant ou pendant l’exécution de la manœuvre sensible, le processeur (301) est en outre configuré pour transmettre, via la deuxième interface (304), un signal d’information indiquant de maintenir le toucher du volant durant l’exécution de la manœuvre sensible. Module de contrôle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, durant l’exécution de la manœuvre sensible, le module de contrôle (102) est apte à déterminer une prise de contrôle du pilotage du véhicule (100) par le conducteur (103), et, en cas de prise de contrôle, à interrompre le pilotage autonome de la direction du véhicule. Module de contrôle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, suite à l’exécution de la manœuvre sensible, le processeur (301) est configuré pour transmettre à l’interface homme-machine (106), via la deuxième interface (304), un signal d’information indiquant que la manœuvre sensible est achevée et que le conducteur peut interrompre le toucher du volant (101). Système comprenant un module de contrôle selon l’une des revendications précédentes, une interface homme-machine (106) apte à restituer le signal d’information et un volant (101) apte à détecter un toucher du conducteur et à générer des données de détection de toucher du conducteur (103). Procédé de contrôle du pilotage d’un véhicule automobile (100), comprenant les étapes suivantes : déterminer (200) qu’une manœuvre sensible est à exécuter durant une phase de pilotage autonome du véhicule; déterminer (201) si un conducteur (103) du véhicule touche un volant (101) du véhicule sur la base de données de détection de toucher ; dans le cas où aucun toucher n’est détecté sur le volant, transmettre (203) un signal d’information à une interface homme machine (106) du véhicule indiquant au conducteur de toucher le volant en vue de l’exécution de la manœuvre sensible. Programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 9, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur (301).