Brevet FR3132482A1 — publié le 20230811

L’invention concerne un procédé de détection d’un danger dans l’environnement d’un véhicule automobile (10), comportant des étapes de : - détection d’objets (20), - acquisition de données caractérisant la position et la dynamique du véhicule automobile et de chaque objet, - détermination de trajectoires prévisionnelles (11, 21) du véhicule automobile et de chaque objet, - pour chaque objet dont la trajectoire prévisionnelle coupe celle du véhicule automobile, calcul, en fonction des données acquises, d’une valeur de durée-avant-collision. Figure pour l’abrégé : Fig.1 Procédé de détection de danger dans l’environnement d’un véhicule automobile Domaine technique de l'invention La présente invention concerne de manière générale les aides à la conduite de véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un procédé de détection d’un danger dans l’environnement d’un véhicule automobile. Elle concerne aussi un procédé de pilotage d’un véhicule permettant d’éviter un tel danger de façon autonome. Elle concerne également un véhicule automobile équipé d’un calculateur adapté à mettre en œuvre un tel procédé. Etat de la technique Dans un souci de sécurisation des véhicules automobiles, on équipe actuellement ces derniers de systèmes d’aide à la conduite voire de systèmes de conduite hautement automatisés. Parmi ces systèmes, on connait notamment les systèmes de freinage d’urgence automatique (plus connu sous l’abréviation AEB, de l’anglais « Automatic Emergency Braking »), conçus pour éviter toute collision avec des obstacles situés dans la voie empruntée par le véhicule, en agissant simplement sur le système de freinage conventionnel du véhicule automobile. On connaît également les systèmes d’évitement automatique (plus connu sous l’abréviation AES, de l’anglais « Automatic Evasive Steering » ou « Automatic Emergency Steering ») qui permettent d’éviter l’obstacle en déviant le véhicule de sa trajectoire, en agissant sur la direction du véhicule. Pour que ces fonctions soient efficaces et ne s’activent qu’en cas de besoin, il convient de décrypter de façon fiable l’environnement du véhicule automobile. Un paramètre généralement utilisé à cet effet est appelé durée-avant-collision (ou en anglais, « Time-to-collision TTC »). Ce paramètre, dont la valeur est calculée pour chaque objet détecté dans l’environnement du véhicule, permet de déterminer dans combien de temps il est possible que le véhicule vienne percuter cet objet. Si cette durée-avant-collision passe sous un seuil prédéterminé, il convient alors d’activer l’une ou l’autre des deux fonctions précitées. Le calcul de cette durée-avant-collision s’avère alors particulièrement important. Il est donc réalisé en boucle, à pas de temps réduit (par exemple tous les 40 ms). Le calcul de la valeur de la durée-avant-collision peut être réalisé de diverses manières. L’idée est de calculer une approximation de cette durée afin de minimiser la charge de calcul requise. En effet, les valeurs de durée-avant-collision doivent être calculées pour tous les objets en moins de 40 ms. Le calcul peut alors par exemple être réalisé en simplifiant le comportement dynamique des objets détectés et du véhicule automobile (c’est-à-dire par exemple en considérant que chaque objet détecté évolue à vitesse constante). Toujours pour minimiser la charge de calcul requise, le calcul de l’évolution prévisionnelle de la trajectoire du véhicule automobile et de chaque objet détecté est réalisé sur une période de temps restreinte, par exemple de 4 secondes, avec un pas d’échantillonnage réduit, par exemple de 0,1 seconde. En résumé, le temps de calcul total des durées-avant-collision dépend du nombre d’objets détectés, du modèle employé, du pas d’échantillonnage utilisé et de la période de temps considérée. Les fonctionnalités AEB et AES étant par nature critique, la réactivité s’avère primordiale. Il est donc courant de d’embarquer dans chaque véhicule un calculateur ayant une grande puissance de calcul afin de s’assurer que ce critère de réactivité soit toujours satisfait. L’inconvénient majeur de cette solution est que l’usage de tels calculateurs s’avère onéreux. Présentation de l'invention Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose de réduire la puissance de calcul nécessaire en limitant le nombre d’objets pour lesquels il convient de calculer une valeur de durée-avant-collision. Plus particulièrement, on propose selon l’invention un procédé de détection d’un danger dans l’environnement d’un véhicule automobile, comportant des étapes de : - acquisition de données caractérisant la position et la dynamique du véhicule automobile, - détection d’objets situés dans l’environnement du véhicule automobile, - acquisition de données caractérisant la position et la dynamique de chaque objet détecté, - détermination de trajectoires prévisionnelles du véhicule automobile et de chaque objet détecté en fonction des données acquises, et - uniquement pour chaque objet détecté dont la trajectoire prévisionnelle croise la trajectoire prévisionnelle du véhicule automobile, calcul par un calculateur du véhicule automobile, en fonction des données acquises, d’une valeur de durée-avant-collision relative au temps nécessaire pour que ledit objet et le véhicule automobile se percutent. Ainsi, l’invention propose de calculer la durée-avant-collision non plus pour chacun des objets détectés, mais uniquement pour ceux dont la trajectoire s’avère potentiellement dangereuse, compte tenu de la trajectoire du véhicule automobile et de celle de l’objet. De cette manière, le procédé permet de réaliser un filtrage amont des objets détectés afin de ne retenir que ceux qui sont potentiellement dangereux pour le véhicule automobile. Cette solution s’avère efficace pour réduire la puissance de calcul nécessaire, notamment lorsqu’un grand nombre d’objets se trouvent dans l’environnement du véhicule automobile. Autrement formulé, à l’étape de calcul, la valeur de durée-avant-collision est calculée uniquement si la trajectoire prévisionnelle dudit au moins un objet détecté croise la trajectoire prévisionnelle du véhicule automobile. 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 : - à l’étape de détermination, le véhicule automobile et chaque objet détecté sont modélisés sous la forme de figures géométriques, et chacune des trajectoires prévisionnelles est modélisée par deux lignes passant par deux côtés opposés de la figure géométrique correspondante ; - les figures géométriques sont des rectangles ; - la trajectoire prévisionnelle de chaque objet détecté est considérée comme croisant la trajectoire prévisionnelle du véhicule automobile si l’une au moins des deux lignes de la trajectoire prévisionnelle du véhicule automobile intersecte l’une au moins des deux lignes de la trajectoire prévisionnelle de l’objet ; - lesdites deux lignes comprennent des droites parallèles ou segments de droites parallèles, ou bien des cercles coaxiaux ou arcs-de-cercles coaxiaux, selon les données acquises ; - si les deux lignes comprennent des segments de droites parallèles, les segments de droites présentent une longueur qui dépend de la vitesse du véhicule automobile ou de l’objet correspondant ; - si les deux lignes comprennent des arcs-de-cercles coaxiaux, les arcs-de-cercles s’étendent sur un secteur angulaire qui dépend de la vitesse du véhicule automobile ou de l’objet correspondant. L’invention propose également un procédé de pilotage d’un véhicule automobile, comportant : - une première opération au cours de laquelle un calculateur du véhicule automobile met en œuvre un procédé de détection tel que précité, puis, si la plus petite des valeurs de durée-avant-collision calculées passe sous un seuil prédéterminé, - une seconde opération d’activation d’au moins un actionneur du véhicule automobile afin d’éviter que le véhicule automobile ne percute l’objet associé à la plus petite des valeurs de durée-avant-collision calculées. Préférentiellement, au cours de la seconde opération, il est prévu de calculer une trajectoire d’évitement dudit objet, ledit actionneur permettant alors de contrôler la direction du véhicule automobile. L’invention propose aussi un véhicule automobile comportant des roues, des moyens de freinage des roues équipés d’un premier actionneur, un système de direction comportant un deuxième actionneur adapté à contrôler l’orientation d’une partie au moins des roues, lesdits actionneurs étant commandés par un calculateur qui est adapté à mettre en œuvre un procédé de pilotage tel que précité. 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 d’un danger dans l’environnement d’un véhicule automobile (10), comportant des étapes de : - acquisition de données caractérisant la position et la dynamique du véhicule automobile (10), - détection d’objets (20) situés dans l’environnement du véhicule automobile (10), - acquisition de données caractérisant la position et la dynamique de chaque objet (20) détecté, - pour au moins un des objets (20) détectés, calcul par un calculateur du véhicule automobile (10), en fonction des données acquises, d’une valeur de durée-avant-collision (TTC) relative au temps nécessaire pour que ledit objet (20) et le véhicule automobile (10) se percutent, caractérisé en ce que, avant l’étape de calcul, il est prévu une étape de détermination de trajectoires prévisionnelles (11, 21) du véhicule automobile (10) et dudit au moins un objet (20) détecté, en fonction des données acquises, et en ce que, à l’étape de calcul, la valeur de durée-avant-collision (TTC) est calculée uniquement si la trajectoire prévisionnelle (21) dudit au moins un objet (20) détecté croise la trajectoire prévisionnelle (11) du véhicule automobile (10). Procédé de détection selon la revendication précédente, dans lequel, à l’étape de détermination, le véhicule automobile (10) et chaque objet (20) détecté sont modélisés sous la forme de figures géométriques, et chacune des trajectoires prévisionnelles (11, 21) est modélisée par deux lignes (11A, 11B, 21A, 21B) passant par deux côtés opposés de la figure géométrique correspondante. Procédé de détection selon la revendication précédente, dans lequel les figures géométriques sont des rectangles. Procédé de détection selon l’une des deux revendications précédentes, dans lequel la trajectoire prévisionnelle (21) de chaque objet (20) détecté est considérée comme croisant la trajectoire prévisionnelle (11) du véhicule automobile (10) si l’une au moins des deux lignes (11A, 11B) de la trajectoire prévisionnelle (11) du véhicule automobile (10) intersecte l’une au moins des deux lignes (21A, 21B) de la trajectoire prévisionnelle (21) de l’objet (20). Procédé de détection selon l’une des trois revendications précédentes, dans lequel lesdites deux lignes (11A, 11B, 21A, 21B) comprennent des droites ou segments de droites parallèles, ou encore des cercles ou arcs-de-cercles coaxiaux, selon les données acquises. Procédé de détection selon la revendication précédente, dans lequel si les deux lignes (11A, 11B, 21A, 21B) comprennent des segments de droites parallèles, les segments de droites présentent une longueur qui dépend de la vitesse du véhicule automobile (10) ou de l’objet (20) correspondant. Procédé de détection selon l’une des deux revendications précédentes, dans lequel si les deux lignes (11A, 11B, 21A, 21B) comprennent des arcs-de-cercles coaxiaux, les arcs-de-cercles s’étendent sur un secteur angulaire qui dépend de la vitesse du véhicule automobile (10) ou de l’objet (20) correspondant. Procédé de pilotage d’un véhicule automobile (10), comportant : - une première opération au cours de laquelle un calculateur (C10) du véhicule automobile (10) met en œuvre un procédé de détection conforme à l’une des revendications précédentes, puis, si la plus petite des valeurs de durée-avant-collision calculées passe sous un seuil prédéterminé, - une seconde opération d’activation d’au moins un actionneur du véhicule automobile (10) afin d’éviter que le véhicule automobile (10) ne percute l’objet (20) associé à la plus petite des valeurs de durée-avant-collision calculées. Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel au cours de la seconde opération, il est prévu de calculer une trajectoire d’évitement dudit objet (20), et dans lequel ledit actionneur permet de contrôler la direction du véhicule automobile (10). Véhicule automobile (10) comportant des roues, des moyens de freinage des roues équipés d’un premier actionneur, un système de direction comportant un deuxième actionneur adapté à contrôler l’orientation d’une partie au moins des roues, lesdits actionneurs étant commandés par un calculateur (C10), caractérisé en ce que le calculateur (C10) est adapté à mettre en œuvre un procédé de pilotage conforme à l’une des deux revendications précédentes.