Brevet FR3130230A1 — publié le 20230616

L’invention concerne un procédé de détection sur une route (10) empruntée par un véhicule automobile (100) d’une zone singulière (15) au sein de laquelle le nombre de voies de circulation (17, 18, 19) croit ou décroit, comportant des étapes de : - relèvement de données de position (pos_L, pos_R) caractérisant la position du véhicule automobile par rapport aux lignes de séparation de voies (11, 12, 13) marquées sur la route, et - calcul, par un réseau de neurones récurrent, d’au moins un paramètre de détection de zone singulière, les données de position relevées étant fournies en entrée dudit réseau de neurones récurrent. Figure pour l’abrégé : Fig.1 Procédé d’aide au maintien d’un véhicule sur la route lors d’un rétrécissement ou d’un élargissement de voie Domaine technique de l'invention La présente invention concerne de manière générale le domaine des systèmes d’aide à la conduite. Elle concerne plus particulièrement un procédé de détection, par un calculateur embarqué dans un véhicule circulant sur une route, de chaque zone singulière de la route au sein de laquelle le nombre de voies de circulation croit ou décroit. Elle concerne également un procédé d’aide au maintien du véhicule automobile sur sa voie de circulation et une méthode de paramétrage du calculateur embarqué. Etat de la technique Certains véhicules automobiles sont actuellement équipés d’un dispositif de capture d’images conçu pour détecter la position de lignes marquées au sol et délimitant des voies de circulation. La position des lignes, autour et à l’avant du véhicule, permet de mettre en œuvre des systèmes de guidage pour aider à la conduite. Ces systèmes de guidage peuvent par exemple être des systèmes de centrage maintenant le véhicule à équidistance entre une ligne droite et une ligne gauche (on parle de système LCA – de l’anglais « Lane Centering Assist »). L’élargissement de la route, par exemple dû à un dédoublement de la voie de circulation, un croisement ou à une sortie d’autoroute, peut néanmoins induire en erreur ces systèmes de guidage. Ainsi, dans le cas d’un dédoublement d’une unique voie de circulation en deux voies de circulation parallèles, le système de centrage risque de guider le véhicule à cheval entre les deux nouvelles voies, avant de brutalement ramener le véhicule sur l’une des deux voies lorsqu’apparait le marquage entre ces deux voies. Le même type de problème est susceptible d’arriver lors des rétrécissements de route. Les systèmes de guidage peuvent aussi être induits en erreur par une mauvaise détection de la position des lignes. Par exemple, si le véhicule confond une ombre ou un reflet avec une ligne, le système de guidage peut amener le véhicule à suivre cette ombre ou ce reflet et donc à guider le véhicule hors de la voie. De façon générale, les élargissements et rétrécissements de voie peuvent tromper les systèmes de guidage et/ou les amener à suivre des trajectoires non-optimales en termes de sécurité, distance parcourue ou énergie consommée. Pour limiter ces inconvénients, on connaît du document FR3109920 un procédé comprenant des étapes de : - détection, sur la base de la variation de l’écart de distance entre les lignes droite et gauche, d’un élargissement de ladite voie, puis, lorsqu’un élargissement est détecté, - acquisition de la trajectoire du véhicule automobile, - sélection, parmi les lignes droite et gauche, d’une ligne qui s’écarte le moins de la trajectoire, et - guidage du véhicule automobile en fonction de ladite position de la ligne sélectionnée. Ce procédé, s’il s’avère souvent efficace, présente parfois des dysfonctionnements que l’on souhaite prévenir. Présentation de l'invention Plus précisément, la présente invention propose une solution permettant une meilleure détection des élargissements et rétrécissements de route. Ainsi, on propose selon l’invention un procédé de détection d’une zone singulière au sein de laquelle le nombre de voies de circulation croit ou décroit, comportant des étapes de : - relèvement de données de position du véhicule automobile circulant sur la route par rapport aux lignes de séparation de voies marquées sur la route, et - calcul, par un réseau de neurones récurrent, d’au moins un paramètre de détection de zone singulière, les données de position relevées étant fournies en entrée dudit réseau de neurones récurrent. Ainsi, l’invention propose de s’appuyer sur un type bien particulier de réseaux de neurones, à savoir les réseaux de neurones récurrents, pour détecter des zones singulières. Il s’avère en effet que ce type de réseaux permet, une fois entraîné, de réaliser de très bonnes détections lorsque le véhicule progresse le long d’une route et que la largeur de la route varie. L’utilisation d’un réseau de neurones non récurent ne permettrait pas d’aboutir à des résultats aussi fiables que ceux trouvés ici. Cette solution utilisant des réseaux de neurones s’applique parfaitement dans de nombreuses situations, par exemple dans les pays où l’on circule à droite ou à gauche de la route. Elle donne de bons résultats lorsqu’elle est couplée à la fonction LCA non seulement sur les routes où le nombres de voies de circulation varie effectivement, mais aussi sur les routes où le nombre de voies de circulation reste constant mais où certaines lignes de marquage ne sont pas suffisamment visibles si bien que le calculateur embarqué dans le véhicule perçoit par erreur une variation du nombre de voies de circulation. En effet, grâce à l’invention, le nombre d’erreurs de détection de zones singulières s’avère réduit. En outre, en cas d’erreur, la solution de guidage employée dans la fonction LCA permet de passer la zone singulière sans problème et sans nécessiter de désactiver cette fonction. De cette façon, en pratique, il est rare que la fonction LCA se désactive de manière aléatoire et inconfortable pour le conducteur. D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé de détection conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - au moins deux paramètres sont calculés, dont un paramètre de détection d’un accroissement du nombre de voies de circulation, et un paramètre de détection d’une réduction du nombre de voies de circulation ; - le réseau de neurones récurrent comporte une couche d’entrée, une couche de sortie, et au moins une première couche cachée comportant un mécanisme de récurrence ; - le mécanisme de récurrence est de type LSTM ; - ladite première couche cachée comporte plusieurs dizaines de neurones ; - la couche de sortie est une couche d’activation et il est prévu au moins une autre couche cachée de densification, qui est située après ladite première couche cachée et dont le nombre de neurones est égal au nombre de neurones de la couche de sortie. L’invention porte aussi sur un procédé d’aide au maintien d’un véhicule automobile sur une voie de circulation d’une route, comportant : - une opération de détection d’une zone singulière de la route au sein de laquelle le nombre de voies de circulation croit ou décroit, selon un procédé de détection tel que précité, et - une étape de détermination d’une consigne d’angle de braquage des roues directrices du véhicule automobile, en fonction du paramètre de détection de zone singulière calculé. En d’autres termes, la fonction LCA est conçue pour calculer la consigne de braquage de manière différente, selon que le paramètre indique que le véhicule est dans une zone singulière ou non. Elle est en outre ici conçue pour calculer cette consigne de manière différente selon que le paramètre indique que le véhicule est dans une zone d’élargissement de route ou de rétrécissement de route. Préférentiellement, lorsque ledit paramètre indique que le nombre de voies de circulation augmente : - il est prévu une étape de sélection, parmi deux lignes de séparation de voies droite et gauche situées de part et d’autre du véhicule automobile, d’une première ligne qui s’écarte le moins du véhicule automobile et/ou de sa trajectoire, et dans lequel, - au cours de ladite étape de détermination, la consigne d’angle de braquage est déterminée en fonction de la position de ladite première ligne, et indépendamment de la position de l’autre des deux ligne de séparation de voies droite et gauche. Préférentiellement, au cours de ladite étape de détermination, la consigne d’angle de braquage est déterminée en considérant que la largeur de la voie de circulation mesurée avant la zone singulière ne varie pas au sein de la zone singulière. Préférentiellement, lorsque ledit paramètre indique que le nombre de voies de circulation baisse, la consigne d’angle de braquage est déterminée en fonction des positions des lignes de séparation de voies droite et gauche situées après la zone singulière. L’invention concerne aussi une méthode de paramétrage d’un calculateur d’aide au maintien d’un véhicule automobile sur une voie de circulation d’une route, comprenant : - un roulage d’entraînement dans un environnement réel ou virtuel au cours duquel un véhicule de test roule sur des portions de route comprenant des zones singulières, et pendant lequel sont mémorisées, d’une part, des données de position relatives à la position du véhicule de test par rapport aux lignes de séparation de voies marquées sur la portion de route empruntée, et, d’autre part, des informations indiquant si ladite portion de route est une zone singulière au sein de laquelle le nombre de voies de circulation croit ou décroit, - une étape d’élaboration d’une base de données comportant, pour différents instants successifs, lesdites données de position et lesdites informations mémorisées, - une étape d’apprentissage d’un réseau de neurones récurrent permettant déterminer au moins un paramètre de détection d’une zone singulière de route au sein de laquelle le nombre de voies de circulation croit ou décroit, ledit réseau de neurones récurrent recevant ladite base de données en tant que donnée d’apprentissage, et - une sauvegarde du réseau de neurones récurrent dans le calculateur 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 détection sur une route (10) empruntée par un véhicule automobile (100) d’une zone singulière (15) au sein de laquelle le nombre de voies de circulation (17, 18, 19) croit ou décroit, comportant des étapes de : - relèvement de données de position (pos_L, pos_R, pos_Nxt_L, pos_Nxt_R) caractérisant la position du véhicule automobile (100) par rapport aux lignes de séparation de voies (11, 12, 13) marquées sur la route (10), et - calcul, par un réseau de neurones récurrent, d’au moins un paramètre (Ps, Pm, Po) de détection de zone singulière (15), les données de position (pos_L, pos_R, pos_Nxt_L, pos_Nxt_R) relevées étant fournies en entrée dudit réseau de neurones récurrent. Procédé de détection selon la revendication précédente, dans lequel au moins deux paramètres (Ps, Pm, Po) sont calculés, dont un paramètre de détection d’un accroissement du nombre de voies de circulation (17, 18, 19), et un paramètre de détection d’une réduction du nombre de voies de circulation (17, 18, 19). Procédé de détection selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit paramètre (Ps, Pm, Po) est un taux de probabilité qu’une zone de la route (10) est une zone singulière (15). Procédé de détection selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le réseau de neurones récurrent comporte une couche d’entrée, une couche de sortie, et au moins une première couche cachée comportant un mécanisme de récurrence. Procédé de détection selon la revendication précédente, dans lequel le mécanisme de récurrence est de type LSTM. Procédé de détection selon l’une des deux revendications précédentes, dans lequel ladite première couche cachée comporte plusieurs dizaines de neurones. Procédé de détection selon l’une des trois revendications précédentes, dans lequel la couche de sortie est une couche d’activation et il est prévu au moins une autre couche cachée de densification, qui est située après ladite première couche cachée et dont le nombre de neurones est égal au nombre de neurones de la couche de sortie. Procédé d’aide au maintien d’un véhicule automobile (100) sur une voie de circulation (17, 18, 19) d’une route (10), comportant : - une opération de détection d’une zone singulière (15) de la route (10) au sein de laquelle le nombre de voies de circulation (17, 18, 19) croit ou décroit, selon un procédé de détection conforme à l’une des revendications précédentes, et - une étape de détermination d’une consigne d’angle de braquage des roues directrices du véhicule automobile, en fonction du paramètre (Ps, Pm, Po) de détection de zone singulière (15) calculé. Procédé d’aide selon la revendication précédente, dans lequel, lorsque ledit paramètre indique que le nombre de voies de circulation augmente : - il est prévu une étape de sélection, parmi deux lignes de séparation de voies (11, 12, 13) droite et gauche situées de part et d’autre du véhicule automobile (100), d’une première ligne qui s’écarte le moins du véhicule automobile (100) et/ou d’une trajectoire du véhicule automobile (100), et dans lequel, - au cours de ladite étape de détermination, la consigne d’angle de braquage est déterminée en fonction de la position de ladite première ligne, et indépendamment de la position de l’autre des deux ligne de séparation de voies (11, 12, 13) droite et gauche. Procédé d’aide selon la revendication précédente, dans lequel, au cours de ladite étape de détermination, la consigne d’angle de braquage est déterminée en considérant que la largeur de la voie de circulation mesurée avant la zone singulière (15) ne varie pas au sein de la zone singulière (15). Procédé d’aide selon l’une des trois revendications précédentes, dans lequel, lorsque ledit paramètre indique que le nombre de voies de circulation baisse, la consigne d’angle de braquage est déterminée en fonction des positions des lignes de séparation de voies (11, 12, 13) droite et gauche situées après la zone singulière (15). Méthode de paramétrage d’un calculateur d’aide au maintien d’un véhicule automobile (100) sur une voie de circulation (17, 18, 19) d’une route (10), comprenant : - un roulage d’entraînement dans un environnement réel ou virtuel au cours duquel un véhicule de test roule sur des portions de route comprenant des zones singulières, et pendant lequel sont mémorisées, d’une part, des données de position (pos_L, pos_R, Dif_Nxt_L, Dif_Nxt_R) relatives à la position du véhicule de test par rapport aux lignes de séparation de voies (11, 12, 13) marquées sur la portion de route (10) empruntée, et, d’autre part, des informations indiquant si ladite portion de route est une zone singulière au sein de laquelle le nombre de voies de circulation (17, 18, 19) croit ou décroit, - une étape d’élaboration d’une base de données (200) comportant, pour différents instants successifs (t i ), lesdites données de position (pos_L, pos_R, Dif_Nxt_L, Dif_Nxt_R) et lesdites informations mémorisées, - une étape d’apprentissage d’un réseau de neurones récurrent permettant déterminer au moins un paramètre (Ps, Pm, Po) de détection d’une zone singulière (15) de route (10) au sein de laquelle le nombre de voies de circulation (17, 18, 19) croit ou décroit, ledit réseau de neurones récurrent recevant ladite base de données (200) en tant que donnée d’apprentissage, et - une sauvegarde du réseau de neurones récurrent dans le calculateur du véhicule automobile (100).