Brevet FR3142405A1 — publié le 20240531

Un procédé d’affichage en temps réel d’une image de synthèse de l’environnement d’un véhicule automobile comprend : acquérir (1) des données d’environnement du véhicule ; mettre en relation (9) une donnée d’environnement acquise avec un élément d’une bibliothèque d’éléments ; transmettre (11) l’élément mis en relation à un dispositif d’affichage ; afficher (13) une figure représentative de l’élément sur le dispositif d’affichage. Un système d’affichage et un véhicule automobile comprenant le système sont également décrits. Figure à publier avec l’abrégé : Fig 1 Procédé et dispositif d’affichage en temps réel d’une image de synthèse de l’environnement d’un véhicule automobile La présente invention se rapporte à un procédé et un dispositif d’affichage en temps réel d’une image de synthèse de l’environnement d’un véhicule automobile. État de la technique Des systèmes de navigation routière permettent d’avoir à l’écran des images représentant des lieux précis sur un parcours donné : ce sont, par exemple, les nouveaux systèmes de navigation GPS avec des images à trois dimensions (ou images 3D). Des images numériques sont composées à partir de données cartographiques, à la manière des solutions classiques en 3D pour le cinéma ou le jeu vidéo, permettant d’avoir des informations détaillées sur chaque portion de route. Par ailleurs, depuis quelques années, des travaux sont menés pour automatiser la conduite des véhicules automobiles. Plusieurs niveaux d’automatisation ont été définis en fonction du degré d’implication du conducteur humain. Et, pour les niveaux les plus élevés, dans lesquels le conducteur n’a qu’un rôle de surveillance générale, le véhicule est équipé d’un système avancé d’aide à la conduite, communément appelé ADAS (pour « Advanced driver-assistance systems » selon la terminologie anglaise) qui prend toutes les décisions de conduite en fonction de l’environnement et de la destination programmée. Le véhicule automobile est alors qualifié de véhicule automobile autonome. Cependant, pour des aides à la conduite demandant l’intervention du conducteur, comme pour un système avancé de véhicule autonome, il est important que le conducteur soit informé en permanence de la situation du véhicule telle que le système de pilotage l’analyse. En conséquence, il est prévu un affichage en image de synthèse, en général en vue 3D, de la position du véhicule dans son environnement. Ainsi, quand le véhicule possède un dispositif d’assistance au positionnement dans une voie par un guidage latéral et longitudinal, l’écran affiche le véhicule dans une voie rectiligne représentée par deux traits se rejoignant à l’infini. Si un autre véhicule se trouve devant, dans la voie de circulation, il est représenté de sorte que le conducteur puisse visualiser s’il est à distance de sécurité de ce véhicule. Dans une version plus sophistiquée du dispositif d’assistance comprenant une aide semi-automatique au changement de voie, ce même affichage peut être complété par une voie de chaque côté de la voie de circulation. Cependant, ces voies de côté ne sont que symboliques et ne représentent pas la réalité de l’environnement (voies inexistantes, véhicules sur ces voies, etc.). Or, avoir une image de synthèse qui ne reflète pas l’environnement du véhicule peut perturber le conducteur et nuire à la sécurité en engendrant de mauvaises décisions de conduite. Il existe donc un réel besoin d’un procédé et d’un dispositif d’affichage qui résolve tout ou partie de ces inconvénients. Description de l’invention Pour résoudre un ou plusieurs des inconvénients cités précédemment, selon un premier mode de réalisation, un procédé d’affichage en temps réel d’une image de synthèse de l’environnement d’un véhicule automobile comprend : Acquérir des données d’environnement du véhicule ; Mettre en relation une donnée d’environnement acquise avec un élément d’une bibliothèque d’éléments ; Transmettre l’élément mis en relation à un dispositif d’affichage ; Afficher une figure représentative de l’élément sur le dispositif d’affichage. Ainsi, cela permet d’avoir avantageusement une image de synthèse qui reflète l’environnement réel du véhicule en temps réel. Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison sont : les données acquises comprennent des données fournies en temps réel par un serveur en fonction de la position du véhicule  ; les données fournies par le serveur sont combinées avec des données fournies par des capteurs du véhicule  ; chaque élément de la bibliothèque comprend au moins un paramètre, et la mise en relation avec la donnée d’environnement qualifie le paramètre  ; le paramètre est un paramètre de position exprimé sous forme d’une valeur discrète  ; l’acquisition des données comprend la réception en provenance d’un serveur du type de chaussée et du nombre de voies sur lequel circule le véhicule et la détection par des capteurs du véhicule de la position du véhicule sur la chaussée et la mise en relation comprend la mise en relation avec des éléments de ligne de séparation de voie paramétrés par le type de ligne de séparation ; et/ou la mise en relation comprend en outre la mise en relation avec des éléments de bord de chaussée paramétrés par le type de bord de chaussée et l’affichage comprend l’affichage d’une figure représentant le type de bord de chaussée. Dans un deuxième mode de réalisation, un produit-programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, comprend des instructions de code de programme pour la mise en œuvre du procédé ci-dessus. Dans un troisième mode de réalisation, un système d’affichage en temps réel d’une image de synthèse en 3D de l’environnement d’un véhicule automobile comprend : des capteurs d’acquisition des données d’environnement du véhicule ; un gestionnaire de données adapté pour mettre en relation une donnée d’environnement acquise avec un élément d’une bibliothèque d’éléments ; un transmetteur adapté pour transmettre l’élément mis en relation à ; un afficheur adapté pour afficher une figure représentative de l’élément. Dans un quatrième mode de réalisation, un véhicule automobile comprend un système selon le troisième mode de réalisation. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donner à titre d’exemple et non comme limitant l’invention a cette seule description faite en référence aux figures en annexe dans lesquelles : représente un ordinogramme d’un procédé d’affichage selon un mode de réalisation ; représente une vue schématique d’un affichage résultant du procédé ; et représente un schéma bloc d’un système d’affichage. Modes de réalisation Les modes de réalisation présentés ci-après font référence à un véhicule automobile, une voiture. Cependant l’homme du métier comprend que ceux-ci sont également utilisables avec d’autres types de véhicule tels que les camionnettes, les vans, les camions, etc. Les termes « avant », « arrière », « haut », « bas », « côté », etc. s’entendent par rapport au véhicule. En référence à la , un procédé d’affichage comprend l’acquisition, étape 1, de données d’environnement du véhicule. Cette acquisition a deux sources. La première source provient, étape 3, de serveurs collectant et agrégeant les données d’environnement. Par exemple, la société Mobileye Inc. compile les données en provenance de tous les véhicules équipés de sa technologie ainsi que de capteurs fixes situés dans l’environnement (caméra, feu connecté, etc.) avec des cartographies pour fournir en temps réel, sous forme de tuiles d’un kilomètre de côté, les informations détaillées sur l’environnement du véhicule nécessaires à une conduite autonome (cartographie, état de la chaussée, accident, travaux, etc.). La seconde source de données est formée, étape 5, par les capteurs du véhicule tels que caméra, radar, lidar. La fusion des données de ces deux sources, étape 7, permet au système de déterminer l’ensemble des composants pertinents de son environnement. Par exemple, le véhicule roule sur la voie de droite d’une chaussée comprenant 4 voies de circulation, 2 dans chaque sens. Les deux sens de circulation sont séparés par des rails de sécurité. Le bas-côté droit comprend un rail de sécurité et pas de zone d’arrêt d’urgence. La bande de séparation avec la voie de gauche est pointillée. Il y a un camion à 20 m sur cette voie de gauche. Chacune de ces données d’environnement est alors mise en relation, étape 9, avec un élément d’une bibliothèque. Cette bibliothèque contient l’ensemble des types d’éléments pertinents pour un affichage de synthèse, chaque élément comprenant un ou plusieurs paramètres permettant de le qualifier. Ainsi, la bibliothèque peut comprendre les éléments suivants (le tableau ne présente, à titre d’exemple, que les éléments pour un côté de la voie de roulage, la bibliothèque contient également les éléments pour l’autre côté) : [Table 1] Type d’élément Paramètres Présence voie Vrai, faux Objet 1 sur la voie Camion, Voiture, Moto, inconnu Position objet 1 Sans, position P … Objet N sur la voie Camion, Voiture, Moto, inconnu Position objet N Sans, position P Marquage voie 1 Continu, Pointillé, Sans Marquage voie 2 Continu, Pointillé, Sans Transition marquage Sans, position P Bord de chaussée 1 Trottoir, Béton, Rail, Sans Bord de chaussée 2 Trottoir, Béton, Rail, Sans Transition bord Sans, position P Changement voie référence Sans, droite, gauche Croisement voie Sans, ligne gauche croisée, ligne droite croisée Le premier élément sert à indiquer s’il y a un véhicule sur la voie contigüe à la voie de circulation. Puis les éléments suivants vont permettre de définir le type du véhicule (camion, etc.) et sa position par rapport au véhicule. De préférence, la position est indiquée sous forme discrète, par exemple d’un entier compris entre 0 et 63. Le nombre de positions peut avantageusement tenir compte de la perception de l’utilisateur à un changement de position. On prévoit d’avoir autant d’éléments que de véhicule possible sur la voie avec un maximum prédéfini, typiquement inférieur à 5 et plus généralement 2. Les éléments suivants vont servir à définir la bande de séparation de voies. Deux éléments sont prévus pour tenir compte des changements de type de bande, par exemple un passage de bande continue à bande pointillée. S’il y a un changement de type de bande, la position de ce changement est également à paramétrer. Il en est de même avec les éléments suivants servant à définir le bord de chaussée. L’avant-dernier élément permet d’indiquer si un changement de voie est annoncé. Par exemple, une voie d’entrée d’autoroute se termine au bout de quelques centaines de mètres, et un changement de voie vers la gauche devra être effectué. Le dernier élément définit les croisements de voie. Les données d’environnement sont ainsi transformées en éléments prédéfinis avec des paramètres standardisés par cette mise en relation. Les éléments ainsi paramétrés sont transférés, étape 11, à un dispositif d’affichage. Pour chaque élément, le dispositif d’affichage affiche, étape 13, une figure représentative de l’élément. Par exemple, pour une bande de séparation pointillée, un segment de droite en pointillé ou pour un camion, une représentation schématisée d’un camion dans une position définie par la position discrète fournie. La représente un affichage possible de ces éléments sur un écran 20. Ainsi, le bord de chaussée gauche 21 paramétré comme un rail en béton apparait comme une poutre en perspective. La bande gauche 23 de limitation de voie est un segment de droite continu et la bande droite 25 de limitation de voie est un segment de droite en pointillé. Un camion 27 est schématisé sur la voie adjacente droite. Le système d’affichage en temps réel d’une image de synthèse de l’environnement d’un véhicule automobile comprend, : Des capteurs 31 d’acquisition des données d’environnement du véhicule ; Un gestionnaire 33 de données adapté pour mettre en relation une donnée d’environnement acquise avec un élément d’une bibliothèque d’éléments ; Un transmetteur 35 adapté pour transmettre l’élément mis en relation à ; Un afficheur 37 adapté pour afficher une figure représentative de l’élément. L’afficheur représente l’environnement en temps réel, c’est-à-dire qu’il n’y a pas de différence perceptible par l’être humain entre l’information de l’environnement réel et l’information fournie par l’image de synthèse. Par exemple, le temps entre la capture d’une information et son affichage est inférieur à quelques dizaines de millisecondes, voire à quelques millisecondes. Elle peut par exemple se caler sur la fréquence de rafraichissement de l’afficheur qui est souvent autour de 50 Hz. Pour optimiser les messages de transfert d’information entre le gestionnaire 33 et l’afficheur 37, il est avantageux de n’envoyer que des messages de modification d’environnement, par exemple la modification de la position du camion 27. Cependant, tant que la bande droite 25 de séparation de voie reste inchangée sous forme de bande pointillée, aucun message n’est envoyé et l’afficheur l’affiche en tant que telle tant qu’il ne reçoit pas un message de modification. À partir des échanges, il est possible de définir une machine d’état de l’affichage, dont, à titre d’exemple, un nœud peut être : L’afficheur doit afficher le premier et le second type de ligne gauche de séparation avec la position en moins de x ms : en mode continu si la ligne est continue ou sans, et en mode pointillé si la ligne est pointillée quand l’état est activé et le type est différent de non disponible, non sélectionné ou en défaut ; ou l’afficheur ne doit pas afficher le premier et le second type de ligne gauche en moins de x ms si l’état est non disponible. De nombreuses variantes de ce mode de réalisation sont possibles. Ainsi, la bibliothèque d’éléments peut comprendre plus d’éléments selon les besoins de l’affichage. De même, les éléments peuvent être paramétrés différemment. Par exemple, les positions peuvent être fournies sur une échelle continue de distance relative par rapport au véhicule. Une autre variante peut consister à coder les éléments et leurs paramètres dans une syntaxe XML. La illustre un système selon certains modes de réalisation. Le découpage présenté a un but pédagogique pour mettre en avant les différentes fonctions. Cependant, on comprend que chaque bloc peut être implémenté en utilisant différents moyens ou leurs combinaisons, tels que des composants matériels, du logiciel, un ou plusieurs calculateurs et/ou des circuits électroniques. Chacun des composants peut inclure au moins un calculateur ou une unité de contrôle-commande. Au moins une mémoire peut être comprise dans chaque composant. La mémoire peut inclure des instructions de programme d’ordinateur ou du code logiciel. Les calculateurs peuvent être réalisés par n’importe quel type de dispositif de traitement de données, tel qu’une unité centrale de calcul, un processeur de traitement de signal, un circuit intégré d’application spécifique, un réseau de portes programmable, etc. Les calculateurs peuvent être réalisés sous forme d’un unique contrôleur, ou d’une pluralité de contrôleurs ou de calculateurs. Les différents modules sont connectés entre eux par des liaisons de données adaptées à l’environnement. Celles-ci peuvent être de type filaire ou sans-fil. Par exemple, le transfert de données entre les différents éléments est réalisé par un bus de données de type CAN (pour «  Controller Area Network » en anglais, soit « réseau de zone de contrôleurs ») ou LIN (pour « Local Interconnect Network » en anglais, ou « Réseau interconnecté local » en français). Pour le logiciel, l’implémentation peut comprendre des modules ou unités répartis sous forme de procédures, fonctions, etc. Les mémoires peuvent être n’importe quel type de circuit de stockage. Elles peuvent faire partie du circuit du processeur, ou en être séparées et connectées via des liaisons électriques de donnée. Cela peut être des mémoires de type non volatiles, des disques durs, des mémoires vives, des mémoires flash, etc. De plus, les instructions de programme stockées dans la mémoire et traitées par les calculateurs peuvent être n’importe quel type de code de programme, par exemple, un programme compilé ou interprété écrit dans un langage de programmation adapté. Les instructions de programme d’ordinateur stockées dans la mémoire sont telles que, quand elles sont exécutées par le calculateur, ce dernier réalise une ou plusieurs des étapes des procédés décrits ci-dessus. Procédé d’affichage en temps réel d’une image de synthèse de l’environnement d’un véhicule automobile comprenant : acquérir (1) des données d’environnement du véhicule ; mettre en relation (9) une donnée d’environnement acquise avec un élément d’une bibliothèque d’éléments ; transmettre (11) l’élément mis en relation à un dispositif d’affichage ; afficher (13) une figure représentative de l’élément sur le dispositif d’affichage. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les données acquises comprennent des données fournies en temps réel par un serveur en fonction de la position du véhicule. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les données fournies par le serveur sont combinées avec des données fournies par des capteurs du véhicule. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel chaque élément de la bibliothèque comprend au moins un paramètre, et la mise en relation avec la donnée d’environnement qualifie le paramètre. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le paramètre est un paramètre de position exprimé sous forme d’une valeur discrète. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’acquisition des données comprend la réception en provenance d’un serveur du type de chaussée et du nombre de voies sur lequel circule le véhicule et, la détection par des capteurs du véhicule de la position du véhicule sur la chaussée et la mise en relation comprend la mise en relation avec des éléments de ligne de séparation de voie paramétrés par le type de ligne de séparation. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la mise en relation comprend en outre la mise en relation avec des éléments de bord de chaussée paramétrés par le type de bord de chaussée et l’affichage comprend l’affichage d’une figure représentant le type de bord de chaussée. Produit programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions de code de programme pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. Système d’affichage en temps réel d’une image de synthèse de l’environnement d’un véhicule automobile comprenant : des capteurs (31) d’acquisition des données d’environnement du véhicule ; un gestionnaire (33) de données adapté pour mettre en relation une donnée d’environnement acquise avec un élément d’une bibliothèque d’éléments ; un transmetteur (35) adapté pour transmettre l’élément mis en relation à ; un afficheur (37) adapté pour afficher une figure représentative de l’élément. Véhicule automobile comprenant un système selon la revendication 9.