Brevet FR3125785A1 — publié le 20230203

L’invention concerne un procédé de pilotage d’un véhicule automobile (100) comprenant des étapes de : - détermination d’une trajectoire initiale pour le véhicule automobile, - acquisition de données relatives à l’environnement du véhicule automobile, - calcul d’un risque de collision entre le véhicule automobile et un obstacle (900) compte tenu de la trajectoire initiale déterminée et des données acquises, puis, si le risque de collision avec l’obstacle dépasse un seuil de risque, - calcul d’un temps avant collision, puis, si le temps avant collision est inférieur à un seuil de temps, - activation d’un mode de conduite d’alerte selon lequel : une nouvelle trajectoire est déterminée par le calculateur, ladite nouvelle trajectoire permettant de minimiser le risque de collision avec l’obstacle engendrant une blessure grave, et un actionneur de commande de la direction du véhicule automobile est piloté par le calculateur pour suivre ladite nouvelle trajectoire. Figure pour l’abrégé : Fig.4 Procédé de pilotage de véhicule et d’évitement d’obstacle Domaine technique de l'invention La présente invention concerne de manière générale la sécurité des véhicules, en particulier dans le but d’éviter des collisions entre un véhicule et un objet présent dans son environnement. Elle concerne plus particulièrement un procédé de pilotage d’un véhicule automobile permettant d’éviter un obstacle ou, si ce n’est a priori pas possible, de minimiser les risques d’impact et les risques de blessure grave. Etat de la technique De nombreux véhicules sont aujourd’hui équipés de systèmes de sécurité active permettant d’évaluer l’environnement dans lequel le véhicule évolue et de piloter le véhicule en conséquence. Parmi ces systèmes, on peut citer les systèmes d’aide à la conduite (« Advanced Driver-Assistance Systems » ou ADAS selon l’acronyme d’origine anglo-saxonne couramment utilisé) qui activeront par exemple le freinage autonome d’urgence (« Advanced Emergency Braking » ou AEB) ou la direction autonome d’urgence (« Autonomous Emergency Steering » ou AES). Si un danger se présente dans l’environnement du véhicule, ce type de systèmes n’intervient généralement qu’en dernier recours, en corrigeant la cinématique (vitesse et/ou trajectoire) du véhicule. De nouvelles méthodes d’atténuation des risques de collision sont développées dans le but de minimiser la gravité de la collision lorsque celle-ci est inévitable. Ainsi, le document US2016001775A1 propose une solution selon laquelle, lorsqu’une collision imminente est détectée, une nouvelle trajectoire est établie de façon à empêcher ou minimiser toute blessure corporelle. Un problème consiste toutefois à déterminer de façon précise et efficace si un risque de collision est vraiment imminent ou non, de façon à ne pas déclencher inutilement de procédure d’urgence. Présentation de l'invention Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose un procédé de pilotage d’un véhicule automobile comprenant, lorsque le véhicule automobile est piloté dans un mode nominal (par exemple un mode de pilotage manuel par un conducteur ou un mode de pilotage autonome par un calculateur), des étapes de : - détermination d’une trajectoire initiale pour le véhicule automobile, notamment prédite à partir d’informations dynamiques du véhicule, - acquisition de données relatives à l’environnement du véhicule automobile, - calcul d’un risque de collision entre le véhicule automobile et un obstacle compte tenu de la trajectoire initiale déterminée et des données acquises, puis, si le risque de collision avec l’obstacle dépasse un seuil de risque, - calcul d’un temps avant collision, puis, si le temps avant collision est inférieur à un seuil de temps, - activation d’un mode de conduite d’alerte selon lequel : ¤ une nouvelle trajectoire est déterminée par le calculateur, ladite nouvelle trajectoire permettant de minimiser le risque de collision avec l’obstacle engendrant une blessure grave, et ¤ un actionneur de commande de la direction du véhicule automobile est piloté par le calculateur pour suivre ladite nouvelle trajectoire. Ainsi, grâce à l’invention, le déclenchement du mode de conduite d’urgence, dans lequel le véhicule est piloté selon une trajectoire d’évitement, n’est déclenché que lorsque cela s’avère vraiment nécessaire. Comme cela apparaîtra clairement dans la suite de cet exposé, l’invention s’avère particulièrement avantageuse puisqu’elle combine différentes solutions techniques qui interagissent de façon à offrir une nouvelle solution très sure pour les occupants du véhicule automobile. Ainsi, elle permet d’attribuer un risque de blessure à chaque objet de son environnement, compte tenu des données d’accidentologie que l’on connaît. Elle utilise une méthode de perception basée sur les grilles d’occupation probabiliste. Elle permet de gérer les risques d’impact et les risques de blessure en pratiquant une mitigation des risques. Elle permet de trouver, lorsque cela est possible, une trajectoire libre de collision. Elle permet de déterminer si un freinage d’urgence ou une manœuvre d’évitement est préférable. Enfin, elle tient compte des capacités dynamiques du véhicule et du conducteur pour calculer une trajectoire d’évitement d’obstacle. D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - le seuil de temps est égal au minimum parmi un temps de freinage d'urgence et un temps de réaction du conducteur ; - le calculateur maintient le mode de conduite d’alerte activé pendant une durée minimum prédéterminée, préférentiellement comprise entre deux et quatre secondes ; - lorsque le mode de conduite d’alerte est activé, il est prévu de régulièrement répéter des étapes d’acquisition des données relatives à l’environnement du véhicule automobile, de calcul d’un risque de collision entre le véhicule automobile et un autre obstacle compte tenu de la nouvelle trajectoire et des données acquises, puis, si le risque de collision avec l’autre obstacle dépasse un seuil de risque, de calcul d’un temps avant collision avec l’autre obstacle, puis, si le temps avant collision est inférieur audit seuil de temps, de détermination d’une deuxième nouvelle trajectoire permettant de minimiser le risque de collision avec chaque obstacle engendrant une blessure grave, et de pilotage dudit actionneur de commande pour suivre ladite deuxième nouvelle trajectoire ; - lorsque le mode de conduite d’alerte est activé, il est prévu de commander le retour en mode nominal dès que la durée pendant laquelle le mode de conduite d’urgence dépasse un seuil prédéterminé, préférentiellement égal à six secondes ; - lorsque le mode de conduite d’alerte est activé, il est prévu de commander le retour en mode nominal dès que la nouvelle trajectoire est libre de tout obstacle et que le véhicule automobile est stable depuis une durée prédéterminée ; - la nouvelle trajectoire est choisie parmi plusieurs trajectoires de test à l’aide d’une fonction de coût, une valeur de ladite fonction de coût étant calculée pour chaque trajectoire de test ; - ladite valeur dépend, lorsque la trajectoire de test rencontre un obstacle, de la vitesse d’impact avec l’obstacle et du type de l’obstacle ; - ladite valeur varie selon que la trajectoire de test sort ou non de la route empruntée par le véhicule automobile et/ou de la voie de circulation empruntée par le véhicule automobile et/ou des voies de circulation autorisées pour le véhicule automobile ; - ladite valeur est une fonction de : - un premier poids qui est non nul si la trajectoire de test sort de la voie de circulation empruntée par le véhicule automobile et qui est nul sinon, et - un deuxième poids qui est non nul et préférentiellement supérieur au premier poids si la trajectoire de test sort de la route empruntée par le véhicule automobile (100) et qui est nul sinon ; - ladite valeur varie selon que la trajectoire de test s’écarte ou non de la trajectoire initiale; - la nouvelle trajectoire est choisie parmi plusieurs trajectoires de test à l’aide d’un algorithme de type MPPI ; - lesdites données se présentent sous la forme d'une grille d'occupation probabiliste représentative de l’environnement du véhicule automobile et contenant des informations sur les objets présents dans l’environnement du véhicule automobile. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. Procédé de pilotage d’un véhicule automobile (100) comprenant, lorsque le véhicule automobile (100) est piloté dans un mode nominal, par exemple un mode de pilotage manuel par un conducteur ou un mode de pilotage autonome par un calculateur (140), des étapes de : - détermination d’une trajectoire initiale (T0), par exemple prédite à partir d’informations dynamiques du véhicule, pour le véhicule automobile (100), - acquisition de données (D1) relatives à l’environnement du véhicule automobile (100), - calcul d’un risque de collision entre le véhicule automobile (100) et un obstacle (900) compte tenu de la trajectoire initiale (T0) déterminée et des données (D1) acquises, puis, si le risque de collision avec l’obstacle (900) dépasse un seuil de risque, - calcul d’un temps avant collision (TTC), puis, si le temps avant collision (TTC) est inférieur à un seuil de temps (t crit ), - activation d’un mode de conduite d’alerte selon lequel : une nouvelle trajectoire (T1) est déterminée par le calculateur (140), ladite nouvelle trajectoire (T1) permettant de minimiser le risque de collision avec l’obstacle (900) engendrant une blessure grave, et un actionneur de commande de la direction du véhicule automobile (100) est piloté par le calculateur (140) pour suivre ladite nouvelle trajectoire (T1). Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel le seuil de temps (t crit ) est égal au minimum parmi un temps de freinage d'urgence et un temps de réaction du conducteur. Procédé de pilotage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (140) maintient le mode de conduite d’alerte activé pendant une durée minimum prédéterminée, préférentiellement comprise entre deux et quatre secondes. Procédé de pilotage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, lorsque le mode de conduite d’alerte est activé, il est prévu de régulièrement répéter des étapes de : - acquisition des données (D1) relatives à l’environnement du véhicule automobile (100), - calcul d’un risque de collision entre le véhicule automobile (100) et un autre obstacle (950) compte tenu de la nouvelle trajectoire (T1) et des données (D1) acquises, puis, si le risque de collision avec l’autre obstacle (950) dépasse un seuil de risque, - calcul d’un temps avant collision (TTC) avec l’autre obstacle (950), puis, si le temps avant collision (TTC) est inférieur audit seuil de temps (t crit ), - détermination d’une deuxième nouvelle trajectoire (T1’) permettant de minimiser le risque de collision avec chaque obstacle (900, 950) engendrant une blessure grave, et - pilotage dudit actionneur de commande pour suivre ladite deuxième nouvelle trajectoire (T1’). Procédé de pilotage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, lorsque le mode de conduite d’alerte est activé, il est prévu de commander le retour en mode nominal dès que la durée pendant laquelle le mode de conduite d’urgence dépasse un seuil prédéterminé, préférentiellement égal à six secondes. Procédé de pilotage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, lorsque le mode de conduite d’alerte est activé, il est prévu de commander le retour en mode nominal dès que la nouvelle trajectoire (T1) est libre de tout obstacle et que le véhicule automobile (100) est stable depuis une durée prédéterminée. Procédé de pilotage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la nouvelle trajectoire (T1) est choisie parmi plusieurs trajectoires de test (Tt k ) à l’aide d’une fonction de coût (q k ), une valeur de ladite fonction de coût (q k ) étant calculée pour chaque trajectoire de test (Tt k ), ladite valeur dépendant, lorsque la trajectoire de test (Tt k ) rencontre un obstacle (900), de la vitesse d’impact avec l’obstacle (900) et du type de l’obstacle. Procédé de pilotage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la nouvelle trajectoire (T1) est choisie parmi plusieurs trajectoires de test (Tt k ) à l’aide d’une fonction de coût (q k ), une valeur de ladite fonction de coût (q k ) étant calculée pour chaque trajectoire de test (Tt k ), ladite valeur variant selon que la trajectoire de test (Tt k ) sort ou non de la route empruntée par le véhicule automobile (100) et/ou de la voie de circulation empruntée par le véhicule automobile (100) et/ou des voies de circulation autorisées pour le véhicule automobile (100). Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel ladite valeur est une fonction de : - un premier poids qui est non nul si la trajectoire de test (Tt k ) sort de la voie de circulation empruntée par le véhicule automobile (100) et qui est nul sinon, et - un deuxième poids qui est non nul et préférentiellement supérieur au premier poids si la trajectoire de test (Tt k ) sort de la route empruntée par le véhicule automobile (100) et qui est nul sinon. Procédé de pilotage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la nouvelle trajectoire (T1) est choisie parmi plusieurs trajectoires de test (Tt k ) à l’aide d’une fonction de coût (q k ), une valeur de ladite fonction de coût (q k ) étant calculée pour chaque trajectoire de test (Tt k ), ladite valeur variant selon que la trajectoire de test (Tt k ) s’écarte ou non de la trajectoire initiale (T0). Procédé de pilotage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la nouvelle trajectoire (T1) est choisie parmi plusieurs trajectoires de test (Tt k ) à l’aide d’un algorithme de type MPPI. Procédé de pilotage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel lesdites données (D1) se présentent sous la forme d'une grille d'occupation probabiliste représentative de l’environnement du véhicule automobile (100) et contenant des informations sur les objets présents dans l’environnement du véhicule automobile (100).