Brevet FR3136726A1 — publié le 20231222

Procédé de sécurisation d’un ego véhicule, consistant à détecter (100) que l’ego véhicule se trouve dans une position anormale par rapport à sa trajectoire normale de conduite en plaçant ledit ego véhicule en situation de danger, à localiser (200) une zone de sécurisation disponible et accessible dans l’environnement routier immédiat de l’ego véhicule lui permettant de sortir de ladite situation de danger et à calculer (300) une trajectoire de secours et à guider l’ego véhicule depuis sa position anormale vers ladite zone de sécurisation et à informer (400) les autres véhicules et/ou l’infrastructure routière de la dangerosité de la situation et de l’intention de manœuvre de guidage de l’ego véhicule vers ladite zone de sécurisation via ladite trajectoire de secours pour sa mise en sécurité. (Figure 3) Procédé de sécurisation d’un véhicule automobile à la suite d’une perte de contrôle dudit véhicule La présente invention concerne de manière générale les véhicules automobiles disposant d’un mode de conduite autonome et concerne plus particulièrement un procédé de sécurisation d’un tel véhicule à la suite d’une perte de contrôle du véhicule due notamment à une erreur de conduite du conducteur du véhicule ou d’un événement extérieur provoquant une mise en danger du véhicule dans son environnement routier. Pour simplifier, dans la description qui suit, on désignera par véhicule autonome, ou véhicule disposant d’un mode de conduite autonome, un véhicule qui exploite des fonctions d’aide à la conduite permettant d’automatiser certaines fonctions de conduite habituellement dévolues au conducteur. Par sécurisation d’un véhicule automobile, on entend une ou plusieurs mesures visant à protéger le véhicule et ses passagers à la suite d’un événement imprévu plaçant le véhicule en situation de danger dans son environnement routier. Le véhicule est également désigné par véhicule « hôte » ou encore « ego véhicule » ou simplement « ego »). Le mode de conduite autonome est généralement géré par le système d’aide à la conduite du véhicule, également désigné par système ADAS (acronyme anglosaxon pour « Advanced Driver-Assistance System »). On confondra volontairement le système ADAS avec le « superviseur » ADAS qui est l’organe destiné à superviser l’ensemble des fonctions ADAS au sein du véhicule. Ces fonctions comprennent notamment la régulation de vitesse adaptative ou « ACC » (acronyme anglosaxon pour « Adaptive Cruise Control ») désignée également par « régulation longitudinale » ou « contrôle longitudinal » et le maintien du véhicule dans sa voie ou « LPA » (acronyme anglosaxon pour « Lane Positioning Assist ») désigné également par « régulation latérale » ou « contrôle latéral ». Ces fonctions d’aide à la conduite sont complétées par d’autres fonctions d’aide à la conduite tels que le changement semi-automatique de voie connu sous l’acronyme anglo-saxon SALC (Semi-Automatic Change Lane), l’adaptation de la vitesse dans les virages connue sous l’acronyme anglo-saxon CSA (Curve Speed Adaptation), … Toutes ces fonctions permettent de contrôler la trajectoire et la vitesse du véhicule dans sa voie ou de changer de voie, sans l’intervention du conducteur, et sont généralement regroupées dans une offre de service globale qui peut prendre différentes appellations évocatrices d’un mode de conduite autonome. Le système ADAS gère également des fonctions dites d’alerte et/ou d’évitement d’obstacles mobiles ou fixes présents dans l’environnement proche du véhicule également désignés par fonctions anticollision, de freinage automatique d’urgence, .... Ces fonctions d’évitement et/ou d’alerte exploitent en plus des images capturées par la caméra, des informations délivrées par un radar (radar ACC), lidar, laser ou autres dispositifs de détection et de mesure des distances et vitesses d’objets détectés dans l’environnement proche du véhicule. Ils agissent principalement sur la direction et le freinage du véhicule. Dans une situation de roulage, le conducteur du véhicule, ayant sélectionné le mode de conduite manuel, peut se trouver confronté à une situation dangereuse à la suite d’une erreur de conduite ou d’un événement extérieur, sans pour autant avoir entrainé un accident. Par exemple, le véhicule a fait un « tête à queue » sur une bretelle d’accès à une voie rapide, une autoroute par exemple, après avoir glissé sur une plaque de verglas ou une nappe de liquide répandu sur la voie alors même que d’autres véhicules empruntent la même bretelle d’accès derrière lui. Le conducteur surpris et choqué par la perte de contrôle de son véhicule, peut vouloir laisser la main à son véhicule afin que ce dernier gère de manière automatique cette situation de crise en sécurisant le véhicule vis-à-vis des autres usagers ayant ou devant emprunter le même trajet avec les mêmes risques. Les systèmes ADAS connus de l’état de la technique ne sont pas en mesure de conjuguer de manière optimale une mise en sécurité automatique du véhicule à la suite d’une perte de contrôle du véhicule, avec la diffusion simultanée d’un message d’information et d’alerte à destination des autres usagers de la route et/ou de l’infrastructure routière : poste de surveillance de la circulation, station de secours, portiques de signalisation, … L’objectif de la présente invention est d’apporter une solution à ce problème en exploitant de manière conjuguée et optimale, les moyens de communication du véhicule et les ressources de conduite autonome du véhicule pour le sortir d’une situation dangereuse et lui permettre de reprendre la route dans des conditions normales de conduite. A cet effet, la présente invention a pour premier objet un procédé de sécurisation d’un véhicule automobile, appelé ego véhicule, comportant des moyens de conduite autonome et des moyens de communication, par voie d’ondes, avec d’autres véhicules dans l’environnement proche de l’ego véhicule et/ou l’infrastructure routière, ledit procédé consistant à détecter que l’ego véhicule se trouve dans une position anormale par rapport à sa trajectoire normale de conduite en plaçant ledit ego véhicule en situation de danger, à localiser une zone de sécurisation disponible et accessible dans l’environnement routier immédiat de l’ego véhicule lui permettant de sortir de ladite situation de danger et à calculer une trajectoire de secours et à guider l’ego véhicule depuis sa position anormale vers ladite zone de sécurisation en utilisant ladite trajectoire de secours et à informer les autres véhicules et/ou l’infrastructure routière de la dangerosité de la situation et de l’intention de manœuvre de guidage de l’ego véhicule vers ladite zone de sécurisation via ladite trajectoire de secours pour sa mise en sécurité. Selon une caractéristique, le procédé consiste, à la suite de la détection de la position anormale de l’ego véhicule, à transmettre des informations contextuelles de la situation de l’ego véhicule aux autres véhicules et/ou l’infrastructure routière ; lesdites informations comportant la géolocalisation de l’ego véhicule et une indication d’alerte pour les autres véhicules. Selon une autre caractéristique, le procédé consiste à alerter les autres véhicules par des moyens d’alerte visuelle et/ou sonore appartenant à l’ego véhicule et à envoyer aux autres véhicules et à l’infrastructure routière, via les moyens de communication de l’ego véhicule, un message d’avertissement recommandant un ralentissement dans la zone de localisation de l’ego véhicule ; zone considérée comme une zone de danger pour la circulation routière. Selon une autre caractéristique, le procédé consiste à avertir les autres véhicules de la manœuvre de sécurisation de l’ego véhicule vers la zone de sécurisation par un message prioritaire émis par voie d’ondes via les moyens de communication de l’ego véhicule. Selon une autre caractéristique, le procédé consiste, quand le mode de conduite autonome est enclenché par le conducteur de l’ego véhicule au moment de la perte de contrôle de l’ego véhicule, à commander de manière autonome le guidage de l’ego véhicule vers la zone de sécurisation. La présente invention a pour deuxième objet, un produit programme d’ordinateur comportant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé tel que décrit ci-dessus. La présente invention a pour troisième objet, un véhicule appelé ego véhicule, comportant un système d’aide à la conduite, appelé système ADAS, agissant sur des organes de contrôle dynamique de l’ego véhicule pour être aptes à fournir au moins un mode de conduite autonome à l’ego véhicule ; une pluralité de capteurs coopérant avec ledit système ADAS et modélisant l’environnement proche de l’ego véhicule, un système de navigation, et des moyens de communication, ledit système ADAS comportant en outre, un dispositif de gestion de la sécurisation de l’ego véhicule mettant en œuvre le procédé tel que décrit ci-dessus. Selon une caractéristique, le véhicule est un véhicule autonome. La présente invention apporte une amélioration dans le confort et la sécurité des passager du véhicule. Elle permet en outre de répondre aux exigences de sureté de fonctionnement des véhicules autonomes en rapport avec les niveaux 3, 4 et 5 qui sont les niveaux de conduite autonome définis par la classification du « Federal Highway Research Institut » ou la classification SAE J3016. D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention, pourront ressortir plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels : un exemple de situation dans laquelle un procédé de sécurisation d’un véhicule, selon l’invention, est mis en œuvre ; illustre un schéma-bloc d’un véhicule automobile mettant en œuvre un procédé de sécurisation selon l’invention et illustre un logigramme des principales étapes du procédé de sécurisation selon l’invention. La illustre un exemple de situation dans laquelle le conducteur d’un ego véhicule EV a perdu le contrôle de l’ego véhicule EV. L’ego véhicule EV a glissé sur une nappe de liquide (par exemple de type hydrocarbure, …) NAP répandue antérieurement sur la chaussée en plein sur la trajectoire normale de l’ego véhicule EV sur une voie d’insertion VIN sur une autoroute à deux voies de circulation VAG et VAD dans le même sens de circulation. L’ego véhicule EV après être parti en « tête- à-queue », se retrouve en travers de la voie d’insertion VIN mettant alors l’ego véhicule EV en situation de danger : risque d’être percuté à l’arrière par un premier véhicule AV1 arrivant immédiatement derrière l’ego véhicule EV dans la voie d’insertion VIN, risque de percuter le rail de sécurité RSC bordant par la droite la voie d’insertion VIN, et risque d’être percuté latéralement par un deuxième véhicule AV2 circulant sur la voie de droite VAD de l’autoroute et arrivant à hauteur de l’ego véhicule EV. Les autres véhicules AV3 et AV4, circulant dans l’environnement proche de l’ego véhicule EV, ne sont pas potentiellement impactés par le danger mais sont informés de la situation de danger qu’ils peuvent relayer à d’autres véhicules. On désignera par AVn l’ensemble des véhicules AV1 à AV4 présents dans l’environnement proche de l’ego véhicule EV. Le conducteur de l’ego véhicule EV surpris et choqué par cette situation de crise peut décider de donner la main à l’ego véhicule EV en activant le mode de conduite autonome de l’ego véhicule EV pour qu’il gère de manière autonome cette situation. Dans les deux cas de figure (mode autonome activé ou pas), le procédé de sécurisation selon l’invention, après avoir détecté que l’ego véhicule EV avait quitté sa trajectoire normale de conduite et déterminé qu’il se trouvait dans une situation de danger, commande simultanément, l’émission d’un message d’information de danger à destination des autres véhicules AVn et à l’infrastructure routière IR, et l’activation des feux de détresses (warning) de l’ego véhicule EV. Les messages d’information de danger sont transmis par la voie des ondes aux autres véhicules AVn dans la mesure où ces autres véhicules AVn sont équipés, comme l’ego véhicule EV, de moyens de communication par voie d’ondes. Ils sont également transmis à l’infrastructure routière IR, en utilisant un protocole de communication V2V (acronyme anglosaxon pour « Vehicle to Vehicle ») en 3/4/5G et wifi. Le message d’information de danger à destination des autres véhicules AVn est un message (par exemple un message vocal préenregistré) leur demandant de ralentir en approche de la localisation de l’ego véhicule EV, localisation qui coïncide avec le lieu de l’origine de la mise en danger de l’ego véhicule EV. Le message d’information d’alerte à destination de l’infrastructure routière IR est un message contenant les coordonnées de géolocalisation de la position de l’ego véhicule EV et l’indication d’un potentiel ralentissement à prévoir autour de cette position. Au moyen de ses nombreux capteurs : capteur de cap, capteur d’angle de lacet, capteur de vitesse latérale et longitudinale, capteurs de vitesse des roues, capteurs de perception (caméra avant, camera arrière, radar, lidar, etc.) mais aussi par son système de navigation et les moyens de communication, l’ego véhicule EV est en mesure de prendre en compte toutes les données délivrées par ses différents capteurs et autres systèmes d’information, en les fusionnant pour déterminer le comportement anormal de l’ego véhicule EV et en déduire une situation de danger imminente. Un comportement anormal est détecté, par exemple, quand un angle de lacet anormal a été détecté par rapport à la trajectoire suivie par l’ego véhicule en corrélation avec : la détection d’une perte d’adhérence (capteur de vitesse des roues, …), d’images de la scène routière, … La illustre sous la forme d’un schéma-bloc, un ego véhicule EV mettant en œuvre le procédé selon l’invention. L’ego véhicule EV comporte un système ADAS, ADA, offrant des fonctions de mode de conduite autonome agissant sur des organes de contrôle du comportement dynamique de l’ego véhicule EV dont au moins un organe de contrôle longitudinal CLG et un organe de contrôle latéral CLT. Les systèmes ADAS comportent généralement une pluralité de calculateurs appelés également ECU (Electronic Control Unit). Ces calculateurs reçoivent et traitent des données délivrées par une pluralité de capteurs embarqués dans le véhicule : capteurs de pédales (frein, accélérateur, embrayage), un capteur d’angle volant (angle de rotation du volant de direction), un capteur de rapport de vitesse engagé dans la boite de vitesses, un indicateur de changement de direction (clignotant), un capteur d’angle de lacet ou cap, capteurs de vitesse des roues, etc. Un des capteurs le plus généralement utilisé et qui est l’un des composants forts des systèmes ADAS est un capteur de perception tel qu’une caméra frontale, ou caméra avant CAV, qui peut être une caméra multifonction et qui est généralement positionnée à l’avant du véhicule, contre le pare-brise du véhicule, au niveau du rétroviseur intérieur. Une telle caméra CAV est également désignée par caméra CVM, ou simplement CVM (acronyme pour Caméra Vidéo Multifonction). D’autres caméras notamment une caméra arrière CAR, disposée à l’arrière de l’ego véhicule EV et/ou des caméras, non représentées, remplaçant les rétroviseurs extérieurs notamment pour de la rétrovision numérique, peuvent également contribuer à la perception à 360° de l’environnement extérieur de l’ego véhicule EV Les images numériques capturées par les caméras avant CAV et arrière CAR, sont traitées par les calculateurs qui en relation avec d’autres données délivrées par les autres capteurs de l’ego véhicule EV, notamment un radar (radar ACC) RAD, lidar, laser, … et/ou des bases de données débarquées, modélisent l’environnement extérieur de l’ego véhicule EV. A partir de ces informations, le système ADAS, ADA, commande en autonomie, les différents organes CLT, CLG, ... de l’ego véhicule EV qui agissent sur le couple moteur, les freins, l’angle volant, etc. L’ego véhicule EV comporte également un récepteur d’informations de géopositionnement (ou géolocalisation) par satellite, appelé récepteur GPS, acronyme anglo-saxon pour « Global Positioning System » qui en relation avec une cartographie de préférence haute-résolution, définit un système de navigation NAV de l’ego véhicule EV permettant de définir des trajectoires déterminées pour l’ego véhicule EV à partir de sa position courante. Enfin, l’ego véhicule EV comporte des moyens de communication COM par voie d’ondes permettant à l’ego véhicule EV de communiquer avec les autres véhicules AVn équipés des mêmes moyens et avec l’infrastructure routière IR. Comme déjà évoqué ci-dessus, ces moyens de communication COM utilisent un protocole de communication V2V ou V2I en 3/4/5G, Wifi, … L’ego véhicule EV comporte en outre un dispositif de gestion de la sécurisation SEC, appartenant au système ADAS, ADA, lui-même couplé au système de navigation NAV, et aux moyens de communication COM. Le dispositif de gestion SEC comporte des moyens agencés pour calculer une trajectoire dite de secours TSC (symbolisée par une flèche sur la ) à partir du positionnement de l’ego véhicule EV et des informations délivrées par les différents capteurs via le système ADAS, ADA. Dans la situation illustrée à la , la trajectoire de secours TSC a été calculée de manière à guider l’ego véhicule EV vers le zébra séparant la voie d’insertion VIN de la voie de droite VAD de l’autoroute. Selon la trajectoire calculée, le guidage consiste en une manœuvre de marche arrière vers le zébra qui est une zone de sécurisation ZSC provisoire la plus proche de la zone de danger ZDA et qui peut permettre au conducteur de reprendre ses esprits avant de reprendre sa route. Le dispositif de gestion SEC, est également agencé pour construire les informations à transmettre aux autres véhicules AVn présents dans l’environnement proche de l’ego véhicule EV et à l’infrastructure routière IR (messages vocaux, textes, interfaces graphiques, …) via les moyens de communication COM, les IHM (Interface Homme Machine) et systèmes d’info divertissement, non représentés, des véhicules AVn. Les principales étapes du procédé mises en œuvre par le dispositif de gestion SEC de l’ego véhicule EV, sont décrites ci-après en référence à la . Le procédé selon l’invention consiste, dans une première étape 100, à détecter que l’ego véhicule EV se trouve dans une position anormale par rapport à sa trajectoire normale de conduite et en déduire que l’ego véhicule EV est en situation de danger nécessitant la mise en place de mesures de sécurisation gérées par le dispositif de gestion SEC. Dans une deuxième étape 200, le procédé consiste à localiser une zone de sécurisation ZSC pour un stationnement d’urgence provisoire notamment une bande d’arrêt d’urgence, une zone de marquage au sol de type zébra, ..., disponible et accessible dans l’environnement routier immédiat de l’ego véhicule EV lui permettant de sortir de ladite situation de danger. Dans une troisième étape 300, le procédé consiste à calculer une trajectoire de sécurisation TSC pour guider l’ego véhicule EV depuis sa position anormale vers ladite zone de sécurisation ZSC. Dans une telle situation de crise, le système de détection de lignes blanches pour le maintien de l’ego véhicule EV dans sa voie s’il était préalablement activé, est inhibé. Et, simultanément, dans une quatrième étape 400, le procédé consiste à informer les autres véhicules AVn et/ou l’infrastructure routière IR de la dangerosité de la situation et de l’intention de manœuvre de guidage de l’ego véhicule EV vers la zone de sécurisation ZSC. Les informations transmises aux autres véhicules AVn et/ou l’infrastructure routière IR via les moyens de communication COM de l’ego véhicule EV, sont des informations contextuelles en temps réel de la situation de l’ego véhicule EV. Ces informations comportent la géolocalisation de l’ego véhicule EV et des indications d’alerte en mode prioritaire pour les autres véhicules AVn. Ces indications d’alerte sont matérialisées à partir des moyens d’alerte visuelle et/ou sonore appartenant à l’ego véhicule EV (feux de détresse, klaxon, …). Un message d’avertissement recommandant un ralentissement dans la zone de localisation de l’ego véhicule EV considérée comme un lieu potentiellement dangereux pour la circulation routière est transmis à l’infrastructure routière IR. Les autres véhicules AVn sont avertis de la manœuvre de mise en sécurité de l’ego véhicule EV vers la zone de sécurisation ZSC par un message prioritaire émis par voie d’ondes via les moyens de communication COM de l’ego véhicule EV. Enfin, le procédé consiste, quand le mode de conduite autonome est enclenché par le conducteur de l’ego véhicule EV, au moment de la perte de contrôle de l’ego véhicule EV, à commander de manière autonome le guidage de l’ego véhicule EV vers la zone de sécurisation ZSC. Ce guidage tient compte de la disponibilité de la zone ZSC pour un stationnement provisoire d’urgence et d’un couloir d’accès sécurisé (trajectoire sécurisée TSC) vers cette zone ZSC. Le procédé de gestion implémente un produit programme d’ordinateur comportant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’invention. Ce programme est implémenté par exemple, par un ou plusieurs processeurs en lien avec le système ADAS ADA, appartenant par exemple à un superviseur ADAS, non représenté et déjà évoqué ci-dessus, embarqué dans l’ego véhicule EV. Le superviseur ADAS peut être lui-même en lien avec un ou plusieurs processeurs du système IVI (In-Vehicle Infotainment), non représenté, qui est l’organe central de l’ego véhicule EV dédié au traitement des données et à la communication avec le conducteur via une IHM (Interface Homme Machine) de l’ego véhicule EV. Un tel programme pourra être mis à jour avec possibilité d’ajout de services en utilisant une mise à jour par voie d’ondes de type OTA « Over The Air ». Procédé de sécurisation d’un véhicule automobile (EV), appelé ego véhicule, comportant des moyens de conduite autonome et des moyens de communication (COM), par voie d’ondes, avec d’autres véhicules (AVn) dans l’environnement proche de l’ego véhicule (EV) et/ou l’infrastructure routière (IR), ledit procédé consistant à détecter (100) que l’ego véhicule (EV) se trouve dans une position anormale à la suite d’un événement imprévu plaçant le véhicule en situation de danger dans son environnement routier, à localiser (200) une zone de sécurisation (ZSC) disponible et accessible dans l’environnement routier immédiat de l’ego véhicule (EV) lui permettant de sortir de ladite situation de danger et à calculer (300) une trajectoire de secours (TSC) et à guider l’ego véhicule (EV) depuis sa position anormale vers ladite zone de sécurisation (ZSC) en utilisant ladite trajectoire de secours (TSC) et à informer (400) les autres véhicules (AVn) et/ou l’infrastructure routière (IR) de la dangerosité de la situation et de l’intention de manœuvre de guidage de l’ego véhicule (EV) vers ladite zone de sécurisation (ZSC) via ladite trajectoire de secours (TSC) pour sa mise en sécurité. Procédé selon la revendication précédente, consistant à la suite de la détection (100) de la position anormale de l’ego véhicule (EV), à transmettre des informations contextuelles de la situation de l’ego véhicule (EV) aux autres véhicules (AVn) et/ou l’infrastructure routière (IR) ; lesdites informations comportant la géolocalisation de l’ego véhicule (EV) et une indication d’alerte pour les autres véhicules (AVn). Procédé selon la revendication précédente, consistant à alerter les autres véhicules (AVn) par des moyens d’alerte visuelle et/ou sonore appartenant à l’ego véhicule (EV) et à envoyer aux autres véhicules (AVn) et à l’infrastructure routière (IR), via les moyens de communication (COM) de l’ego véhicule (EV), un message d’avertissement recommandant un ralentissement dans la zone de localisation de l’ego véhicule (EV) ; zone considérée comme une zone de danger (ZDA) pour la circulation routière. Procédé selon la revendication précédente, consistant à avertir les autres véhicules (AVn) de la manœuvre de sécurisation de l’ego véhicule (EV) vers la zone de sécurisation (ZSC) par un message prioritaire émis par voie d’ondes via les moyens de communication (COM) de l’ego véhicule (EV). Procédé selon l’une des revendications précédentes, consistant quand le mode de conduite autonome est enclenché par le conducteur de l’ego véhicule (EV) au moment de la perte de contrôle de l’ego véhicule (EV), à commander de manière autonome le guidage de l’ego véhicule (EV) vers la zone de sécurisation (ZSC). Produit programme d’ordinateur comportant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une des revendications 1 à 5. Véhicule (EV), appelé ego véhicule, comportant un système d’aide à la conduite (ADA), appelé système ADAS, agissant sur des organes de contrôle dynamique (CLT, CLG) de l’ego véhicule (EV) pour être aptes à fournir au moins un mode de conduite autonome à l’ego véhicule (EV) ; une pluralité de capteurs coopérant avec ledit système ADAS (ADA) et modélisant l’environnement proche de l’ego véhicule (EV), un système de navigation (NAV), et des moyens de communication (COM) ; ledit système ADAS (ADA) comportant en outre, un dispositif de gestion de la sécurisation (SEC) de l’ego véhicule (EV), mettant en œuvre le procédé selon l’une des revendications 1 à 5. Véhicule (EV) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le véhicule (EV) est un véhicule autonome.