Brevet FR3122141A1 — publié le 20221028

L’invention concerne un module de contrôle (102) du pilotage d’un véhicule automobile apte à piloter le véhicule automobile selon un mode de pilotage autonome. Le module de contrôle comprend une interface (403) apte à recevoir des données de détection de conducteur depuis un volant du véhicule. Sur la base de ces données, un processeur (401) détermine si une durée de maintien d’une entrée du conducteur sur le volant est supérieure à un seuil prédéterminé, et désactive le mode de pilotage autonome dans le cas où la durée de maintien est supérieure au seuil prédéterminé. FIG. 4 Détection d’une entrée prolongée pour sécuriser le passage en mode de pilotage manuel d’un véhicule 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 incluant un mode de pilotage autonome et un mode de pilotage manuel. Elle est particulièrement avantageuse dans la situation d’une transition du mode de pilotage autonome vers le mode de pilotage manuel. 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, tel que dans les phases de pilotage correspondant aux niveaux 0 et 1 du barème de l’OICA. Le véhicule est alors considéré comme étant en mode de pilotage manuel, puisque c’est le conducteur qui détermine a minima la direction du véhicule au moyen notamment d’un volant. 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. Le conducteur, qui est alors conducteur-passager ou « drissenger » en anglais, n’a alors pas à utiliser le volant pour contrôler la trajectoire du véhicule. Dans certains cas, notamment dans les niveaux bas d’autonomie, il peut cependant être requis du conducteur de conserver les mains sur le volant, afin de pouvoir prendre le contrôle en cas de situation problématique. Lorsque le véhicule est dans un mode de pilotage autonome, notamment au niveau 3, où le conducteur n’a généralement pas à toucher le volant, et que le conducteur souhaite passer en mode de pilotage manuel, des systèmes de l’art antérieur proposent l’appui sur une interface homme-machine dédiée, telle qu’un bouton, pour signifier la reprise du pilotage manuel par le conducteur. Toutefois, le passage en mode de pilotage manuel est une opération sensible qui requiert que le conducteur soit disponible et prêt pour effectivement piloter le véhicule. Or, dans certaines situations, le conducteur peut appuyer malencontreusement sur le bouton précité, ou peut appuyer sur un tel bouton alors qu’il n’est en réalité pas prêt à reprendre le contrôle, ce qui peut conduire à des situations graves. Il existe ainsi un besoin permettre le passage dans un mode de pilotage manuel d’une manière sécurisée. La présente invention améliore la situation. 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 dans un mode de pilotage autonome et comprenant : - une première interface apte à recevoir des données de détection de conducteur depuis un volant du véhicule; - au moins un processeur configuré pour déterminer, sur la base des données de détection, si une durée de maintien d’une entrée du conducteur sur le volant est supérieure à un seuil prédéterminée, et à désactiver le mode de pilotage autonome dans le cas où la durée de maintien est supérieure au seuil prédéterminé. Ainsi, le passage au mode manuel est effectué de manière sécurisée puisqu’un appui ou toucher prolongé assure l’intentionnalité de la commande ainsi que la disponibilité du conducteur pour le pilotage manuel, puisqu’il ou elle a déjà ses mains à proximité du volant. Selon un mode de réalisation, le processeur peut être configuré pour déterminer un type d’entrée du conducteur sur la base des données de détection du conducteur, et à déterminer si le type d’entrée utilisateur correspond à une commande de désactivation du mode autonome, préalablement à la détermination de la durée de maintien de l’entrée. Un tel mode de réalisation renforce l’intentionnalité de la commande de désactivation du mode autonome, et évite ainsi les situations où le conducteur bascule en mode de pilotage manuel par inadvertance ou suite à une erreur de manipulation. En complément, le type d’entrée peut être déterminé parmi un toucher, un appui et/ou une présence proche. Ainsi, la désactivation du mode autonome peut être associée à un type de toucher. Par exemple, ce type de toucher peut être un appui, ce qui permet à l’utilisateur de maintenir le toucher du volant durant le pilotage autonome du véhicule, ce qui peut être requis pour un niveau d’autonomie égal à 2, et d’appuyer sur le volant pour désactiver le mode autonome. Selon un mode de réalisation de l’invention, si la durée de maintien de l’entrée du conducteur est inférieure au seuil prédéterminé, le module de contrôle peut conserver l’activation du mode de pilotage autonome du véhicule. Ainsi, le passage en mode manuel n’est pas effectué si un niveau de sécurité suffisant n’est pas assuré. Selon un mode de réalisation de l’invention, le processeur peut en outre être configuré pour transmettre, suite à la désactivation du mode de pilotage autonome, un signal d’information à une interface homme-machine du véhicule indiquant que le mode de pilotage autonome est désactivé. Ainsi, il est assuré que le conducteur est bien attentif lors du passage au mode de pilotage manuel, ce qui améliore la sécurité associée à un tel passage. Un deuxième aspect de l’invention concerne un système comprenant un module de contrôle selon le premier aspect de l’invention, et un volant apte à détecter une entrée du conducteur et à générer des données de détection du conducteur. Selon un mode de réalisation, le volant peut comprendre au moins une zone de détection apte à détecter plusieurs types d’entrée du conducteur, et au moins un des types d’entrée peut correspondre à une commande de désactivation du mode de pilotage autonome. Un tel mode de réalisation permet de dupliquer des commandes via une même zone de détection. Une entrée de type appui peut notamment correspondre au changement vers le mode de pilotage manuel, dans la mesure où une telle entrée est intentionnelle. En variante, le volant peut comprendre au moins deux zones de détection et chaque zone de détection peut correspondre à une commande, l’une des zones de détection correspond à une commande de désactivation du mode de pilotage autonome. Un tel mode de réalisation permet de faciliter l’entrée de l’utilisateur puisqu’une zone est dédiée à la désactivation du mode de pilotage autonome. Un pictogramme sur la zone de détection en question peut permettre de faciliter le contrôle du véhicule par le conducteur. Un troisième aspect de l’invention concerne un procédé de contrôle du pilotage d’un véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes, mises en œuvre pendant le pilotage autonome du véhicule: - recevoir des données de détection d’un conducteur depuis un volant du véhicule ; - déterminer, sur la base des données de détection, si une durée de maintien d’une entrée du conducteur sur le volant est supérieure à un seuil prédéterminé; et - désactiver le mode de pilotage autonome dans le cas où la durée de maintien est supérieure au seuil prédéterminé. Un quatrième aspect de l’invention concerne un programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé le troisième 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; illustre un volant d’un véhicule selon un premier mode de réalisation de l’invention ; illustre un volant d’un véhicule selon un second 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 non représenté sur la . Selon l’invention, le volant 101 est apte à détecter le toucher du conducteur-passager et/ou l’appui 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. Selon un mode de réalisation, le volant est notamment apte à différencier un contact de type appui, un contact de type toucher et une présence proche. A cet effet, le volant 101 peut être équipé d’au moins un capteur sur au moins une zone du volant 101, appelée zone de détection. Aucune restriction n’est attachée à la technologie utilisée pour un tel capteur, qui peut être capacitive ou résistive par exemple, ni à la forme et la positon de la zone de détection sur le volant. La disposition et le nombre de capteurs du volant 101 seront explicités davantage à la lumière de la description des figures 2a et 2b. Le volant 101 peut ainsi générer des données de détection du conducteur lorsque le conducteur-passager 103 touche ou approche les mains du volant 101. Les données de détection du conducteur peuvent indiquer de manière différenciée le toucher, l’appui et la présence proche. L’expression « détection du conducteur » englobe donc la détection de ces trois types d’entrée, ou trois types de contact, différents de la part du conducteur. En détectant le toucher, l’appui ou la proximité des mains du conducteur-passager 103, le volant 101 peut détecter la volonté du conducteur de basculer dans un mode de pilotage manuel, comme expliqué davantage dans ce qui suit. 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 « mode de pilotage autonome », tout mode de pilotage avec un niveau d’autonomie 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 en mode 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 les restituer sous la forme de données de sortie perceptibles par le conducteur-passager 103 à partir des signaux d’information. Aucune restriction n’est attachée au format de restitution des signaux d’information, qui peut être sonore et/ou visuel. 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, ou d’un pictogramme sur un tableau de bord du véhicule. De manière réciproque, l’IHM 106 peut être apte à recevoir des entrées du conducteur, notamment lorsque l’IHM 106 est un écran tactile ou comprend des boutons ou autres actuateurs. Les données d’entrée du conducteur peuvent être transmises au module de contrôle 102. La illustre un volant 101 selon un premier mode de réalisation de l’invention. Le volant 101 comprend deux zones de détection 210.1 et 210.2 dédiées aux mains droite et gauche respectivement du conducteur-passager 103. Selon le premier mode de réalisation, chaque zone de détection est équipée de capteurs aptes à différencier au moins deux types d’entrée du conducteur-passager. Par exemple, chaque zone de détection peut différencier un appui d’un toucher du conducteur-passager 103. Le volant 101 est apte à générer des données de détection du conducteur indiquant notamment le type de contact, ou le type d’entrée, détecté. Les données de détection du conducteur peuvent en outre indiquer une durée de l’entrée du conducteur, ou, alternativement, peuvent être transmises à une fréquence donnée durant la période où l’entrée du conducteur est détectée. A noter que deux zones de détection 210 ont été représentées mais que l’invention selon le premier mode de réalisation s’applique indifféremment à une unique zone de détection 210. Selon le premier mode de réalisation, l’un des types d’entrée du conducteur, tel que l’appui par exemple, peut être associé à une commande de désactivation du mode de pilotage autonome. La illustre un volant 101 selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. Selon le deuxième mode de réalisation, le volant 101 comprend une première paire de zones de détection 220.1 et 220.2, et une deuxième paire de zones de détection 230.1 et 230.2. La première paire de zones de détection 220.1 et 220.2 est apte à détecter un contact du conducteur 103, le contact pouvant être de type toucher, appui ou présence proche. La deuxième paire de zones de détection 220.1 et 220.2 est également apte à détecter un contact du conducteur 103, le contact pouvant être de type toucher, appui ou présence proche. Selon le deuxième mode de réalisation, le module de contrôle 102 peut différencier les données de détection issues de la première paire 220 des données de détection issues de la deuxième paire 230. Chaque paire peut ainsi être associée à une commande différente, alors que selon le premier mode de réalisation, c’est le type d’entrée, ou le type de contact, du conducteur qui peut indiquer des commandes différentes. Toutefois, l’invention englobe le cas où les capteurs de la première paire 220 sont aptes à détecter une entrée du conducteur d’un premier type alors que les capteurs de la seconde paire 230 sont aptes à détecter une entrée du conducteur d’un deuxième type, différent du premier type. A noter que des paires de zones de détection 220 et 230 ont été représentées mais que l’invention selon le deuxième mode de réalisation s’applique indifféremment à une unique zone de détection 220 et/ou à une unique zone de détection 230. Selon le deuxième mode de réalisation, l’une des paires 220 et 230 peut être associée à la commande de désactivation du mode de pilotage autonome. Dans ce qui suit, il est considéré, à titre illustratif uniquement, que la paire 220 est associée à la commande de désactivation du mode de pilotage autonome. La est un diagramme illustrant les étapes d’un procédé selon un mode de réalisation de l’invention. Le procédé est mis en œuvre par un module de contrôle selon un mode de réalisation de l’invention. A une étape 300, le module de contrôle 102, et notamment le module de pilotage autonome 105, contrôle le pilotage du véhicule 100 en mode autonome, sans requérir d’actions de la part du conducteur, qui est alors conducteur-passager. A une étape 301, le module de contrôle 102, sur réception de données de détection du conducteur issues du volant 101, détermine si l’entrée conducteur détectée est associée à une commande de désactivation du mode de pilotage autonome. A cet effet, selon le premier mode de réalisation décrit plus haut, le module de contrôle 102 détermine une telle association à partir du type d’entrée détecté par les zones de détection 210. Les données de détection peuvent notamment indiquer un tel type d’entrée. Si l’entrée est de type appui, alors les données de détection peuvent être associées à une commande de désactivation du mode de pilotage autonome. Selon le deuxième mode de réalisation décrit précédemment, le module de contrôle 102 détermine une telle association à partir de la zone de détection dont sont issues les données de détection. Si la zone de détection est l’une des zones 220, alors les données de détection sont associées une commande de désactivation du mode de pilotage autonome. Si le module de contrôle 102 détermine à l’étape 301 que les données de détection du volant 101 ne sont pas associées à une commande de désactivation du mode de pilotage autonome, alors le procédé reprend à l’étape 300 de pilotage autonome du véhicule 100. Si le module de contrôle 102 détermine à l’étape 301 que les données de détection du volant 101 sont associées à une commande de désactivation du mode de pilotage autonome, alors, de manière optionnelle, le module de contrôle 102 peut transmettre un premier signal d’information à l’IHM 106 indiquant que l’entrée sur le volant 101 doit être maintenue pour désactiver le mode de pilotage autonome. Aucune restriction n’est attachée au format de restitution du premier signal d’information qui peut être vocal et/ou visuel. A une étape 303, le module de contrôle 102 détermine, sur la base des données de détection issues du volant 101, si l’entrée du conducteur est maintenue sur une durée supérieure à un seuil prédéterminé. Aucune restriction n’est attachée à la valeur du seuil prédéterminé, qui peut être de quelques secondes, par exemple entre 3 et 5 secondes. Un seuil élevé permet d’assurer que la désactivation du mode autonome est intentionnelle, ce qui améliore la sécurité associée à une telle désactivation. Si l’entrée du conducteur est maintenue durant une durée inférieure au seuil prédéterminé uniquement, le procédé retourne à l’étape 300 de pilotage autonome du véhicule 100 par le module de pilotage autonome 105. Si le module de contrôle 102 détermine à l’étape 303 que l’entrée du conducteur est maintenue pendant une durée supérieure au seuil prédéterminé, le module de contrôle 102 désactive le mode de pilotage autonome, et active donc le mode de pilotage manuel, à une étape 304. De manière optionnelle, à une étape 305, le module de contrôle 102 transmet un deuxième signal d’information à l’IHM 106 indiquant que le mode de pilotage manuel est activé et/ou que le mode de pilotage autonome est désactivé, ce qui permet de : - de confirmer au conducteur 103 que l’entrée consistant à maintenir le contact du volant 101 a été prise en compte ; et - au conducteur d’être mobilisé pour prendre en main le pilotage du véhicule 100, renforçant ainsi la sécurité associée au passage du mode autonome au mode manuel. Aucune restriction n’est attachée au format de restitution du deuxième signal d’information, qui peut être sonore et/ou visuel. Par exemple, il peut s’agir de l’affichage d’un pictogramme sur un tableau de bord du véhicule, de l’affichage d’un message sur un écran et/ou d’un message vocal émis par un haut-parleur. 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 401 configuré pour communiquer de manière unidirectionnelle ou bidirectionnelle, via un ou des bus ou via une connexion filaire directe, avec une mémoire 402 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 402 comprend plusieurs mémoires des types précités. La mémoire 402 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 illustré en référence à la . En particulier, la mémoire 402 est apte à stocker les deux signaux d’information décrits ci-avant, ainsi que le seuil prédéterminé. Le processeur 401 est apte à exécuter des instructions, stockées dans la mémoire 402, pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’invention, décrites en référence à la . De manière alternative, le processeur 402 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 403 agencée pour communiquer avec le volant 101, notamment pour recevoir des données de détection du conducteur et/ou des données de direction pour le pilotage manuel du véhicule 100. Le module de contrôle 102 comprend en outre une deuxième interface 404 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 dans un mode de pilotage autonome et comprenant : - une première interface (403) apte à recevoir des données de détection de conducteur (103) depuis un volant (101) du véhicule; - au moins un processeur (401) configuré pour déterminer, sur la base des données de détection, si une durée de maintien d’une entrée du conducteur sur le volant est supérieure à un seuil prédéterminé, et à désactiver le mode de pilotage autonome dans le cas où la durée de maintien est supérieure au seuil prédéterminé. Module selon la revendication 1, dans lequel le processeur (401) est configuré pour déterminer un type d’entrée du conducteur (103) sur la base des données de détection du conducteur, et à déterminer si le type d’entrée utilisateur correspond à une commande de désactivation du mode autonome, préalablement à la détermination de la durée de maintien de l’entrée. Module selon la revendication 2, dans lequel le type d’entrée est déterminé parmi un toucher, un appui et/ou une présence proche. Module selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, si la durée de maintien de l’entrée du conducteur (103) est inférieure au seuil prédéterminé, le module de contrôle (102) conserve l’activation du mode de pilotage autonome du véhicule (100). Module selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le processeur (401) est en outre configuré pour transmettre, suite à la désactivation du mode de pilotage autonome, un signal d’information à une interface homme-machine (106) du véhicule (100) indiquant que le mode de pilotage autonome est désactivé. Système comprenant un module de contrôle (102) selon l’une des revendications précédentes, et un volant (101) apte à détecter une entrée du conducteur (103) et à générer des données de détection du conducteur. Système selon la revendication 6, dans lequel le volant (101) comprend au moins une zone de détection (210.1 ; 210.2) apte à détecter plusieurs types d’entrée du conducteur (103), dans lequel au moins un des types d’entrée correspond à une commande de désactivation du mode de pilotage autonome. Système selon la revendication 6, dans lequel le volant (101) comprend au moins deux zones de détection (220.1 ; 220.2 ; 230.1 ; 230.2) et dans lequel chaque zone de détection correspond à une commande, l’une des zones de détection correspond à une commande de désactivation du mode de pilotage autonome. Procédé de contrôle du pilotage d’un véhicule automobile (100), comprenant les étapes suivantes, mises en œuvre pendant le pilotage autonome du véhicule: - recevoir (301) des données de détection de conducteur depuis un volant (101) du véhicule ; - déterminer (303), sur la base des données de détection, si une durée de maintien d’une entrée du conducteur sur le volant est supérieure à un seuil prédéterminé ; et - désactiver (304) le mode de pilotage autonome dans le cas où la durée de maintien est supérieure au seuil prédéterminé. Programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 9, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur (401).