FR3101044A1 - Driving assistance method with determination of a multi-target safety distance. - Google Patents
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Abstract
Procédé et système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile. L’invention concerne un procédé d’aide à la conduite d’un véhicule automobile égo (ego) comprenant - une étape de détection d’au moins deux véhicules cibles (C1, C2) précédant le véhicule égo (ego) - une étape d’évaluation d’au moins une valeur de distance (d2) caractérisant la position du second véhicule cible (C2) - une étape de détermination d’une valeur de distance de sécurité de consigne entre le véhicule égo (ego) et le premier véhicule cible (C1) le précédant, caractérisé en ce que ladite valeur de distance de sécurité de consigne est fonction de ladite valeur de distance (d2) caractérisant la position du second véhicule cible (C2). Figure pour l’abrégé : Fig. 1Method and system for assisting the driving of a motor vehicle. The invention relates to a method for assisting the driving of an ego motor vehicle (ego) comprising - a step of detecting at least two target vehicles (C1, C2) preceding the ego vehicle (ego) - a step d 'evaluation of at least one distance value (d2) characterizing the position of the second target vehicle (C2) - a step of determining a setpoint safety distance value between the ego vehicle (ego) and the first target vehicle (C1) preceding it, characterized in that said setpoint safety distance value is a function of said distance value (d2) characterizing the position of the second target vehicle (C2). Figure for the abstract: Fig. 1
Description
La présente invention concerne de manière générale les procédés d’aide à la conduite des véhicules automobiles.The present invention generally relates to methods for assisting the driving of motor vehicles.
Elle concerne plus particulièrement un procédé d’aide à la conduite d’un véhicule automobile égo comportant :
- une étape de détection d’au moins deux véhicules cibles précédant le véhicule ego
- une étape d’évaluation d’au moins une valeur de distance caractérisant la position du second véhicule cible
- une étape de détermination d’une valeur de distance de sécurité de consigne entre le véhicule ego et le premier véhicule cible le précédant, ladite valeur de distance de sécurité de consigne étant fonction de la valeur de la distance caractérisant la position du second véhicule cible.It relates more particularly to a method for assisting the driving of an ego motor vehicle comprising:
- a step of detecting at least two target vehicles preceding the ego vehicle
- a step of evaluating at least one distance value characterizing the position of the second target vehicle
- a step of determining a set safety distance value between the ego vehicle and the first target vehicle preceding it, said set safety distance value being a function of the value of the distance characterizing the position of the second target vehicle .
Elle concerne également un produit programme d’ordinateur dont les instructions sont aptes à mettre en œuvre un tel procédé.It also relates to a computer program product whose instructions are capable of implementing such a method.
Elle concerne en outre un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile égo comprenant :
- un moyen de détection d’au moins deux véhicules cibles précédant le véhicule égo
- un moyen d’évaluation d’au moins une valeur de distance caractérisant la position du second véhicule cible
- un calculateur apte à mettre en œuvre un tel procédé.It also relates to a system for assisting the driving of an ego motor vehicle comprising:
- a means of detecting at least two target vehicles preceding the ego vehicle
- means for evaluating at least one distance value characterizing the position of the second target vehicle
- A computer capable of implementing such a method.
Elle concerne également un véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur, des moyens de freinage et un tel système d’aide.It also relates to a motor vehicle comprising a powertrain, braking means and such an aid system.
Il est bien connu d’équiper un véhicule automobile d’un système de régulation de vitesse adaptatif, on parle notamment de système ACC, de l’anglais « Adaptative Cruise Control ».It is well known to equip a motor vehicle with an adaptive cruise control system, we speak in particular of the ACC system, from the English "Adaptive Cruise Control".
Un tel système de régulation de vitesse adaptatif comprend un moyen de détection de l'environnement du véhicule tel qu'un radar et peut donc détecter d'autres véhicules ou des objets sur la chaussée, notamment il peut détecter un véhicule qui le précède sur la chaussée.Such an adaptive cruise control system comprises a means of detecting the environment of the vehicle such as a radar and can therefore detect other vehicles or objects on the roadway, in particular it can detect a vehicle which precedes it on the pavement.
Ces systèmes sont par exemple conçus pour piloter le véhicule de façon à ce que sa vitesse soit égale à une consigne donnée par le conducteur, excepté en présence d’évènement sur la route nécessitant un ralentissement du véhicule (suivi d’un véhicule qui a une vitesse différente de la consigne donnée par le conducteur, bouchon, feu tricolore…), auquel cas la vitesse du véhicule est pilotée en conséquence.These systems are for example designed to steer the vehicle so that its speed is equal to a setpoint given by the driver, except in the presence of an event on the road requiring the vehicle to be slowed down (followed by a vehicle which has a speed different from the instruction given by the driver, traffic jam, traffic light, etc.), in which case the speed of the vehicle is controlled accordingly.
Ensuite, la vitesse du véhicule équipé d'un tel système de régulation de vitesse adaptatif peut être ajustée pour conserver une distance de sécurité sensiblement constante avec le véhicule qui le précède. Ainsi, un tel système interagit avec un système de commande du moteur et/ou avec un système de freinage afin de faire accélérer ou décélérer le véhicule.Then, the speed of the vehicle equipped with such an adaptive speed regulation system can be adjusted to maintain a substantially constant safety distance with the vehicle in front. Thus, such a system interacts with an engine control system and/or with a braking system in order to accelerate or decelerate the vehicle.
Comme le système de régulation de vitesse adaptatif peut contrôler de manière autonome la vitesse du véhicule, une prise en compte de l'environnement du véhicule est nécessaire, notamment pour déterminer la distance de sécurité nécessaire.As the adaptive cruise control system can autonomously control the speed of the vehicle, consideration of the vehicle's environment is necessary, in particular to determine the necessary safety distance.
On connaît de l’état de la technique le document US6856887B2 qui décrit un tel système de régulation de la vitesse adaptatif avec gestion de la distance entre deux véhicules. Cependant la distance de sécurité calculée peut varier brutalement en fonction du comportement du véhicule précédant. Un tel système ne permet donc pas d’anticiper certains freinages du véhicule précédant, en résultant alors des freinages excessifs qui peuvent rendre la conduite inconfortable.We know from the state of the art the document US6856887B2 which describes such an adaptive speed regulation system with management of the distance between two vehicles. However, the calculated safety distance may vary suddenly depending on the behavior of the vehicle in front. Such a system therefore does not allow certain braking of the vehicle in front to be anticipated, resulting in excessive braking which can make driving uncomfortable.
On connait également le document US9783196B2 qui divulgue une détection multi-cibles et une mesure de la distance entre deux cibles précédant le véhicule ego, cette mesure de distance entre les deux véhicules cibles servant de redondance pour robustifier le positionnement relatif du véhicule ego par rapport au véhicule le précédant et qui constitue la première cible. Cependant la distance de sécurité reste déterminée par rapport au seul premier véhicule cible et ne permet pas davantage d’anticiper les freinages en amont du premier véhicule cible et d’assouplir ainsi le pilotage réalisé du véhicule ego lors de la régulation.Document US9783196B2 is also known, which discloses a multi-target detection and a measurement of the distance between two targets preceding the ego vehicle, this distance measurement between the two target vehicles serving as redundancy to robustify the relative positioning of the ego vehicle with respect to the vehicle preceding it and which constitutes the first target. However, the safety distance remains determined in relation to the first target vehicle alone and does not make it possible either to anticipate the braking operations upstream of the first target vehicle and thus to make the piloting carried out by the ego vehicle during regulation more flexible.
En effet, l’asservissement sur le premier véhicule cible, qu’il soit humain ou robotisé, n’est pas toujours de bonne qualité. Par ailleurs, avoir au moins deux régulateurs en cascade induit un retard : cumul du retard de réaction du régulateur de la première cible par rapport à la seconde cible et du retard de réaction du régulateur de l’égo par rapport à la première cible. Ce retard peut conduire à des instabilités ou des « effets accordéon ». On peut avoir un mauvais confort à cause de freinages excessifs et il existe un risque de collision si le déphasage atteint 180 degrés.Indeed, the enslavement on the first target vehicle, whether human or robotic, is not always of good quality. Moreover, having at least two regulators in cascade induces a delay: accumulation of the reaction delay of the regulator of the first target compared to the second target and the reaction delay of the ego regulator compared to the first target. This delay can lead to instabilities or “accordion effects”. We can have a bad comfort because of excessive braking and there is a risk of collision if the phase shift reaches 180 degrees.
Le but de l’invention est de fournir un procédé d’aide à la conduite d’un véhicule automobile ego avec détermination de distance de sécurité utilisant la détection multi-cibles remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les procédés d’aide à la conduite d’un véhicule automobile ego avec détermination de distance de sécurité connus de l’art antérieur.The object of the invention is to provide a method for assisting the driving of an ego motor vehicle with determination of a safety distance using multi-target detection, remedying the above drawbacks and improving the methods for assisting with driving a motor vehicle ego with determination of safety distance known from the prior art.
A cette fin le premier objet de l’invention est un procédé d’aide à la conduite d’un véhicule automobile égo comprenant
- une étape de détection d’un premier véhicule cible précédant le véhicule égo et d’au moins un autre véhicule cible précédant le premier véhicule cible
- une étape d’évaluation d’au moins une valeur de distance caractérisant la position dudit au moins un autre véhicule cible précédant le premier véhicule cible
- une étape de détermination d’une valeur de distance de sécurité de consigne entre le véhicule égo et ledit premier véhicule cible,
ladite valeur de distance de sécurité de consigne étant fonction de ladite valeur de distance caractérisant la position dudit au moins un autre véhicule cible précédant le premier véhicule cible.To this end, the first object of the invention is a method for assisting the driving of an ego motor vehicle comprising
- a step of detecting a first target vehicle preceding the ego vehicle and at least one other target vehicle preceding the first target vehicle
- a step of evaluating at least one distance value characterizing the position of said at least one other target vehicle preceding the first target vehicle
- a step of determining a set safety distance value between the ego vehicle and said first target vehicle,
said setpoint safety distance value being a function of said distance value characterizing the position of said at least one other target vehicle preceding the first target vehicle.
Grâce à l’invention la distance de sécurité est déterminée en fonction de la distance entre les au moins deux véhicules précédant le véhicule ego, ce qui permet de prendre en compte le comportement des véhicules en amont et de pouvoir ainsi anticiper des freinages liés par exemple à un rapprochement entre des véhicules en amont, lors d’un trafic en accordéon par exemple.Thanks to the invention, the safety distance is determined according to the distance between the at least two vehicles preceding the ego vehicle, which makes it possible to take into account the behavior of the vehicles upstream and thus to be able to anticipate related braking, for example to a rapprochement between vehicles upstream, during concertina traffic for example.
Selon des modes particuliers de réalisation, ladite au moins une valeur de distance caractérisant la position dudit au moins un autre véhicule cible précédant le premier véhicule cible est une distance inter-véhicules cibles, ce qui permet une simplification des calculs, tout en constituant une distance aisément déduite des mesures.According to particular embodiments, said at least one distance value characterizing the position of said at least one other target vehicle preceding the first target vehicle is an inter-target vehicle distance, which allows a simplification of the calculations, while constituting a distance easily deduced from the measurements.
Selon une autre caractéristique avantageuse, l’étape de détermination d’une valeur de distance de sécurité de consigne comprend une sous-étape d’élaboration d’une première distance de sécurité de consigne qui est fonction du trafic, ce qui permet de s’adapter aux conditions réelles.According to another advantageous characteristic, the step of determining a set safety distance value comprises a sub-step of developing a first set safety distance which is a function of the traffic, which makes it possible to adapt to actual conditions.
Avantageusement, la sous-étape d’élaboration d’une première distance de sécurité de consigne comprend une première sous-étape de détermination de la dynamique de la distance caractérisant la position dudit au moins un autre véhicule précédant le premier véhicule cible, une deuxième sous-étape de calcul d’une valeur statistique représentative d’une distance inter-véhicules cibles, une troisième sous-étape de consolidation d’une valeur de la distance inter-véhicules cibles stabilisée et une quatrième sous-étape de consolidation de la première distance de sécurité fonction du trafic, ce qui permet d’éviter les variations brutales de la consigne.Advantageously, the sub-step of developing a first set safety distance comprises a first sub-step of determining the dynamics of the distance characterizing the position of said at least one other vehicle preceding the first target vehicle, a second sub-step - step of calculating a statistical value representative of a target inter-vehicle distance, a third sub-step of consolidating a value of the stabilized target inter-vehicle distance and a fourth sub-step of consolidating the first distance safety function depending on the traffic, which makes it possible to avoid sudden variations in the setpoint.
Avantageusement ; la première sous-étape de détermination de la dynamique de la distance caractérisant la position dudit au moins un autre véhicule précédant le premier véhicule cible consomme une évolution temporelle de la valeur de distance inter-véhicules cibles et affecte en sortie un booléen à un si dans une fenêtre glissante temporelle d’une durée prédéterminée ladite distance inter-véhicules cibles demeure dans une zone d’hystérésis définie par une tolérance prédéterminée, ce qui permet d’évaluer la fluidité du trafic.Advantageously; the first sub-step of determining the dynamics of the distance characterizing the position of said at least one other vehicle preceding the first target vehicle consumes a temporal evolution of the inter-target vehicle distance value and assigns at output a boolean to a si in a time sliding window of a predetermined duration said inter-target vehicle distance remains in a hysteresis zone defined by a predetermined tolerance, which makes it possible to evaluate the fluidity of the traffic.
Avantageusement, la sous-étape d’élaboration d’une première distance de sécurité de consigne comprend une deuxième sous étape d’élaboration d’une seconde distance de sécurité de consigne fonction de la première distance de sécurité de consigne et de la distance caractérisant la position dudit au moins un autre véhicule cible précédant le premier véhicule cible, ce qui permet de prendre en considération les distances inter-véhicules cibles pour anticiper leurs actions et compenser les potentielles insuffisantes distances de sécurité entre ces véhicules précédant le véhicule égo.Advantageously, the sub-step of developing a first set safety distance comprises a second sub-step of developing a second set safety distance based on the first set safety distance and the distance characterizing the position of said at least one other target vehicle preceding the first target vehicle, which makes it possible to take into consideration the distances between target vehicles to anticipate their actions and compensate for the potential insufficient safety distances between these vehicles preceding the ego vehicle.
Avantageusement l’étape de détermination d’une valeur de distance de sécurité de consigne comprend une troisième sous-étape de consolidation de la valeur de distance de sécurité de consigne, ce qui permet notamment de couvrir sans créer de conflit les cas où un seul second véhicule précède la première cible et que cette seconde cible quitte la voie.Advantageously, the step of determining a set safety distance value comprises a third sub-step of consolidating the set safety distance value, which makes it possible in particular to cover, without creating a conflict, the cases where a single second vehicle precedes the first target and the second target leaves the lane.
L’avantage de comprendre une étape de comparaison d’une distance courante entre le véhicule égo et le premier véhicule cible et une étape d’alerte si ladite distance courante est inférieure à ladite distance de sécurité de consigne est que cela permet à un conducteur qui ne souhaite pas une régulation automatique de la consigne de vitesse de pouvoir néanmoins être informé et régir face au risque en baissant par exemple lui-même sa vitesse.The advantage of comprising a step of comparing a current distance between the ego vehicle and the first target vehicle and a step of alerting if said current distance is less than said set safety distance is that this allows a driver who does not want automatic regulation of the speed setpoint to nevertheless be able to be informed and manage in the face of the risk by lowering their speed themselves, for example.
Selon une autre caractéristique avantageuse, le procédé comporte une étape de calcul en continu d’une vitesse cible du véhicule égo apte à créer et/ou maintenir la distance de sécurité de consigne entre le véhicule égo et le premier véhicule cible, et en ce qu’il comporte notamment une étape d’asservissement d’une vitesse du véhicule égo à ladite vitesse cible, ce qui permet au régulateur adaptatif de suivre cette consigne sans action du conducteur.According to another advantageous characteristic, the method comprises a step of continuously calculating a target speed of the ego vehicle capable of creating and/or maintaining the set safety distance between the ego vehicle and the first target vehicle, and in that it includes in particular a step of enslaving a speed of the ego vehicle to said target speed, which allows the adaptive cruise control to follow this instruction without action by the driver.
Selon une autre caractéristique avantageuse, lesdits véhicules sont situés sur une même voie de circulation et roulent dans une même direction, ce qui permet de ne pas prendre en compte des véhicules situés sur une voie en sens inverse par exemple.According to another advantageous characteristic, said vehicles are located on the same traffic lane and drive in the same direction, which makes it possible not to take into account vehicles located on a lane in the opposite direction, for example.
Un deuxième objet de l'invention est un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par ordinateur, ces instructions, lorsque le programme est exécuté par l’ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé tel que précité.A second object of the invention is a computer program product comprising program code instructions recorded on a computer-readable medium, these instructions, when the program is executed by the computer, lead the latter to implement the process as mentioned above.
Un troisième objet de l'invention est un système d’aide à la conduite d’un véhicule automobile égo comprenant :
- un moyen de détection d’un premier véhicule cible précédant le véhicule égo et d’au moins un autre véhicule cible précédant le premier véhicule cible
- un moyen d’évaluation d’au moins une valeur de distance caractérisant la position dudit au moins un autre véhicule cible précédant le premier véhicule cible
- un calculateur apte à mettre en œuvre le procédé tel que précité, qui présente des avantages analogues à ceux du procédé.A third object of the invention is an ego motor vehicle driving assistance system comprising:
- means for detecting a first target vehicle preceding the ego vehicle and at least one other target vehicle preceding the first target vehicle
- means for evaluating at least one distance value characterizing the position of said at least one other target vehicle preceding the first target vehicle
- A computer capable of implementing the method as mentioned above, which has advantages similar to those of the method.
Un quatrième objet de l'invention est un véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur, des moyens de freinage et d’accélération et comprenant un système d’aide à la conduite tel que précité. Ce véhicule présente des avantages analogues à ceux du système d’aide.A fourth object of the invention is a motor vehicle comprising a powertrain, braking and accelerating means and comprising a driver assistance system as mentioned above. This vehicle has advantages similar to those of the assistance system.
Les figures annexées illustrent l’invention :The attached figures illustrate the invention:
Dans la description qui va suivre l'avant et l'arrière sont définis selon le sens de progression d'un véhicule. En marche avant et en ligne droite, le véhicule progresse de l'arrière vers l'avant.In the following description, the front and the rear are defined according to the direction of progression of a vehicle. In forward gear and in a straight line, the vehicle progresses from the rear to the front.
La figure 1 illustre schématiquement un véhicule 1 automobile selon un mode de réalisation de l'invention. Le véhicule égo (ego) peut être de toute nature. Notamment, il peut être par exemple un véhicule particulier, un véhicule utilitaire, un camion ou un bus. En référence à cette figure, le véhicule égo (ego) est précédé d’un premier véhicule cible (C1) dont il (ego) est éloigné d’une première distance (d1). Le premier véhicule cible (C1) suit lui-même un second véhicule cible (C2) et en est éloigné d’une seconde distance (d2). La première distance de (d1) est maitrisée par la régulation du véhicule égo (ego) et assimilable à une distance de sécurité (d1), cependant la distance inter-véhicules cibles (d2) dépend des conducteurs des véhicules cibles (C1 et C2) et est donc indépendante du véhicule égo (ego).FIG. 1 schematically illustrates a motor vehicle 1 according to one embodiment of the invention. The ego (ego) vehicle can be of any kind. In particular, it may for example be a private vehicle, a utility vehicle, a truck or a bus. With reference to this figure, the ego vehicle (ego) is preceded by a first target vehicle (C1) from which it (ego) is separated by a first distance (d1). The first target vehicle (C1) itself follows a second target vehicle (C2) and is moved away from it by a second distance (d2). The first distance of (d1) is controlled by the regulation of the ego vehicle (ego) and assimilated to a safety distance (d1), however the distance between target vehicles (d2) depends on the drivers of the target vehicles (C1 and C2) and is therefore independent of the ego vehicle (ego).
Cette figure illustre le cas d’un véhicule égo (ego) suivant deux véhicules cibles (C1 , C2) mais l’invention s’applique également à davantage de véhicules cibles tant que les moyens de détection connus sont capables localiser lesdits véhicules.This figure illustrates the case of an ego vehicle (ego) following two target vehicles (C1, C2) but the invention also applies to more target vehicles as long as the known detection means are capable of locating said vehicles.
La figure 2 illustre les étapes du procédé d’aide à la conduite d’un véhicule automobile égo (ego) selon l’invention qui comprend donc :
- une étape (E0) de détection d’au moins deux véhicules cibles (C1, C2) précédant le véhicule ego
- une étape (E1) d’évaluation d’au moins une valeur de distance (d2) caractérisant la position du second véhicule cible (C2)
- une étape (E2) de détermination d’une valeur de distance de sécurité de consigne (d1) entre le véhicule ego et le premier véhicule cible (C1) le précédant, ladite valeur de distance de sécurité de consigne (
- a step (E0) of detecting at least two target vehicles (C1, C2) preceding the ego vehicle
- a step (E1) of evaluating at least one distance value (d2) characterizing the position of the second target vehicle (C2)
- a step (E2) of determining a set safety distance value (d1) between the ego vehicle and the first target vehicle (C1) preceding it, said set safety distance value (
Pour réaliser l’étape (E0) de détection d’au moins deux véhicules cibles (C1, C2) précédant le véhicule ego, le véhicule égo (ego) dispose préférentiellement d’un ensemble de capteurs aptes à détecter des objets fixes ou mobiles positionnés dans les environs du véhicule égo (ego). Ces capteurs peuvent être par exemple des capteurs de télémétrie de type radar, lidar, sonar et/ou encore des caméras. Ils peuvent détecter d'autres véhicules, des piétons, des cyclistes ou bien tout type d'obstacle dans un périmètre donné autour du véhicule. La sortie de cette étape (E0) de détection est donc un booléen qui vaut 1 quand au moins deux véhicules cibles (C1, C2) précédant le véhicule égo (ego) ont été détectées et 0 sinon. Cette détection est donc dynamique dans le temps et prend notamment en compte les incursions des véhicules qui doublent le véhicule égo (ego) (appelé phénomène de cut-in en anglais) et les excursions des véhicules cibles (C1, C2) qui sortent de la voie (appelé phénomène de cut-out en anglais).To perform the step (E0) of detecting at least two target vehicles (C1, C2) preceding the ego vehicle, the ego vehicle (ego) preferably has a set of sensors capable of detecting fixed or mobile objects positioned in the vicinity of the ego (ego) vehicle. These sensors can be, for example, telemetry sensors of the radar, lidar, sonar type and/or even cameras. They can detect other vehicles, pedestrians, cyclists or any type of obstacle within a given perimeter around the vehicle. The output of this detection step (E0) is therefore a Boolean which equals 1 when at least two target vehicles (C1, C2) preceding the ego vehicle (ego) have been detected and 0 otherwise. This detection is therefore dynamic over time and takes into account in particular the incursions of the vehicles which overtake the ego vehicle (ego) (called the cut-in phenomenon) and the excursions of the target vehicles (C1, C2) which come out of the channel (called the cut-out phenomenon in English).
En cas de véhicules cibles détectés, les signaux de sortie des capteurs sont alors consommés à l’étape (E1) d’évaluation d’au moins une valeur de distance (d2) caractérisant la position du second véhicule cible (C2). Selon un mode de réalisation préféré, le véhicule égo (ego) comprend un dispositif radar utilisé comme capteur de détection de distance. Alternativement ou en addition, une caméra ou une caméra stéréoscopique peut être utilisée. Ainsi la combinaison radar – camera stéréoscopique constitue un capteur de distance par fusion de données. En effet, avec l'utilisation de la caméra ou de la caméra stéréoscopique, des informations similaires sur la cible peuvent être acquises. Le radar et la caméra stéréoscopique sont complémentaires dans la détection en termes de portée et précision. Par conséquent, le véhicule égo (ego) peut être équipé à la fois d’au moins un radar et d’au moins une caméra stéréoscopique, où le radar et la caméra stéréoscopique peuvent être associés et leurs signaux fusionnés de manière à détecter les distances de manière robuste et fiable. En effet, la caméra stéréoscopique peut être utilisée pour acquérir des informations de distance par rapport à des cibles à courte portée (par exemple de 15 mètres environ) et la position latérale d’une cible proche qui est difficile à détecter avec le radar et le radar peut être utilisé pour acquérir des informations de distance par rapport à des cibles de moyenne (par exemple de 100 mètres environ) à longue portée (par exemple de 250 mètres environ) et la position latérale d’une cible éloignée qui est difficile à détecter avec la caméra stéréoscopique. Les signaux de sortie de ces capteurs sont alors traités de manière connue par fusion de données pour fournir en temps réel une valeur de distance (d2) caractérisant la position du second véhicule cible (C2) ainsi que sa vitesse absolue ou sa vitesse relative par rapport au véhicule égo (ego).In the event of target vehicles being detected, the output signals from the sensors are then consumed in the step (E1) of evaluating at least one distance value (d2) characterizing the position of the second target vehicle (C2). According to a preferred embodiment, the ego (ego) vehicle includes a radar device used as a distance sensing sensor. Alternatively or in addition, a camera or a stereoscopic camera can be used. Thus the combination radar – stereoscopic camera constitutes a distance sensor by data fusion. Indeed, with the use of the camera or the stereoscopic camera, similar information about the target can be acquired. The radar and the stereoscopic camera are complementary in detection in terms of range and precision. Therefore, the ego (ego) vehicle can be equipped with both at least one radar and at least one stereoscopic camera, where the radar and the stereoscopic camera can be combined and their signals merged so as to detect distances robustly and reliably. Indeed, the stereoscopic camera can be used to acquire distance information with respect to targets at short range (for example about 15 meters) and the lateral position of a close target which is difficult to detect with the radar and the radar can be used to acquire distance information to targets from medium (eg about 100 meters) to long range (eg about 250 meters) and the lateral position of a distant target that is difficult to detect with the stereoscopic camera. The output signals from these sensors are then processed in a known manner by data fusion to provide in real time a distance value (d2) characterizing the position of the second target vehicle (C2) as well as its absolute speed or its relative speed with respect to to the vehicle ego (ego).
Il convient de mentionner que cette valeur de distance (d2) pourrait également être obtenue par d’autres moyens tels que la communication inter-véhicules par exemple, ou véhicule-infrastructures ou encore par le traitement d’informations satellites. Cette distance (d2) est préférentiellement la distance inter-véhicules cibles (d2) entre les au moins deux véhicules cibles (C1, C2) précédant le véhicule égo (ego), notamment entre l’avant du premier véhicule cible (C1) et l’arrière du deuxième véhicule cible (C2).It should be mentioned that this distance value (d2) could also be obtained by other means such as inter-vehicle communication for example, or vehicle-infrastructure or even by the processing of satellite information. This distance (d2) is preferably the inter-target vehicle distance (d2) between the at least two target vehicles (C1, C2) preceding the ego vehicle (ego), in particular between the front of the first target vehicle (C1) and the rear of the second target vehicle (C2).
Néanmoins, dans le cas où la valeur de distance inter-véhicules (d2) est entachée d’une forte imprécision, par exemple à cause de l’imprécision des moyens de mesure, on préfèrera utiliser la distance (dmesurée) plus précise entre le véhicule égo (ego ) et le second véhicule cible (C2), notamment entre l’avant du véhicule égo (ego) et l’arrière du deuxième véhicule cible (C2). Dans ce cas, en cas de détection à l’étape (E0), l’étape (E1) d’évaluation d’au moins une valeur de distance (d2) caractérisant la position du second véhicule cible (C2) consomme la distance (dmesurée) plus précise entre le véhicule égo (ego ) et le second véhicule cible (C2) et comporte une sous-étape (non représentée) d’évaluation de la distance inter-véhicules cibles (d2) à partir de la distance (dmesurée) entre le véhicule égo (ego) et l’arrière de la deuxième cible (C2). Pour effectuer ce changement de variable on suppose une longueur (
Dans des cas de trafic fluide dense la consigne de distance réglée basiquement par le conducteur ou en fonction de la vitesse du premier véhicule cible (C1) peut s’avérer inadéquate. Par exemple dans un usage de type bouchon fluide, les distances entre les véhicules sont habituellement relativement constantes. Un fonctionnement plus représentatif du comportement humain doit donc faire en sorte d’avoir la même distance entre le véhicule égo (ego) et la première cible (C1) que celle mesurée entre la première cible (C1) et la seconde cible (C2). La détermination de la distance de sécurité de consigne (d1 _cons) est donc avantageusement fonction des conditions de trafic.In cases of dense flowing traffic, the distance set point set basically by the driver or as a function of the speed of the first target vehicle (C1) may prove to be inadequate. For example, in fluid plug-type use, the distances between vehicles are usually relatively constant. An operation that is more representative of human behavior must therefore make sure to have the same distance between the ego vehicle (ego) and the first target (C1) as that measured between the first target (C1) and the second target (C2). The determination of the set safety distance (d 1 _cons ) is therefore advantageously a function of the traffic conditions.
Pour cela l’étape (E2) de détermination de la valeur de distance de sécurité de consigne comprend une sous-étape (E2-A) d’élaboration d’une première distance de sécurité de consigne (d1_trafic) qui est fonction du trafic. Pour ce faire, cette sous-étape (E2-A) comprend une première sous-étape (E2-A1) de détermination de la dynamique de la distance inter-véhicules cibles (d2), cette sous-étape (E2-A1) ayant pour but d’évaluer l’état du trafic et notamment de détecter si le trafic est fluide, c’est-à-dire que les véhicules cibles (C1, C2) maintiennent une distance stabilisée, c’est à dire quasi-constante, entre eux. Plus précisément, cette sous-étape (E2-A1) analyse l’évolution temporelle de la valeur de distance (d2) et considère que la distance inter-véhicules cibles (d2) est stabilisée si dans la fenêtre glissante temporelle d’une durée prédéterminée cette distance (d2) demeure dans une zone d’hystérésis définie par une tolérance prédéterminée. A titre d’exemple la durée prédéterminée est prise égale à 3 secondes et la tolérance égale à 0,5 seconde multipliée par la vitesse du trafic, représentée par exemple par la vitesse du véhicule égo (ego), ou celle du véhicule cible (C1) ou une combinaison des deux. Ainsi, pour un véhicule dans un trafic lent, qui roule à 10m/s nous détectons donc une distance (d2) stabilisée si pendant 3 secondes elle (d2) reste dans des variations de plus ou moins 5 mètres. La sortie de cette sous-étape (E2-A1) est donc un booléen qui vaut par exemple 1 quand le trafic est fluide, et 0 sinon.For this, the step (E2) of determining the set safety distance value comprises a sub-step (E2-A) of developing a first set safety distance (d 1_trafic ) which is a function of the traffic . To do this, this sub-step (E2-A) comprises a first sub-step (E2-A1) of determining the dynamics of the target inter-vehicle distance (d2), this sub-step (E2-A1) having for the purpose of evaluating the state of the traffic and in particular of detecting whether the traffic is fluid, that is to say that the target vehicles (C1, C2) maintain a stabilized distance, that is to say almost constant, between them. More precisely, this sub-step (E2-A1) analyzes the temporal evolution of the distance value (d2) and considers that the inter-target vehicle distance (d2) is stabilized if in the temporal sliding window of a predetermined duration this distance (d2) remains within a hysteresis zone defined by a predetermined tolerance. By way of example, the predetermined duration is taken equal to 3 seconds and the tolerance equal to 0.5 seconds multiplied by the speed of the traffic, represented for example by the speed of the ego vehicle (ego), or that of the target vehicle (C1 ) or a combination of both. Thus, for a vehicle in slow traffic, which is traveling at 10m/s, we therefore detect a stabilized distance (d2) if for 3 seconds it (d2) remains within variations of more or less 5 meters. The output of this sub-step (E2-A1) is therefore a boolean which is for example 1 when the traffic is fluid, and 0 otherwise.
Une autre sous-étape (E2-A2) de calcul d’une valeur statistique représentative de la distance inter-véhicules cibles (d2_stat), effectuée préférentiellement en parallèle de la sous-étape précédente (E2-A1) de détermination de la dynamique de la distance inter-véhicules cibles, consomme alors en entrée le même signal que pour la sous-étape précédente (E2-A1) et détermine une valeur statistique représentative de la distance inter-véhicules cibles (d2_ stat) en calculant par exemple la moyenne, ou la médiane, des valeurs de la distance inter-véhicules (d2) dans la même fenêtre glissante temporelle.Another sub-step (E2-A2) of calculating a statistical value representative of the target inter-vehicle distance (d 2_stat ), preferably carried out in parallel with the previous sub-step (E2-A1) of determining the dynamic of the target inter-vehicle distance, then consumes as input the same signal as for the previous sub-step (E2-A1) and determines a statistical value representative of the target inter-vehicle distance (d 2_ stat ) by calculating for example the average, or the median, of the values of the inter-vehicle distance (d2) in the same time sliding window.
Dans une troisième sous-étape (E2-A3) de consolidation de la valeur de la distance inter-véhicules cibles stabilisée, recevant les signaux de sorties des sous-étapes précédentes (E2-A1 et E2-A2) est effectuée la multiplication des deux signaux d’entrée (0 ;1, d2_sta t) dont il résulte en sortie un signal consolidé de la valeur de la distance inter-véhicules cibles stabilisée (d2_stabilisée) qui vaut donc d2-statquand le trafic est fluide et une valeur indisponible sinon.In a third sub-step (E2-A3) of consolidation of the value of the stabilized target inter-vehicle distance, receiving the output signals from the previous sub-steps (E2-A1 and E2-A2) the multiplication of the two input signals (0;1, d 2_sta t ) from which there results at output a consolidated signal of the value of the stabilized target inter-vehicle distance (d 2_stabilized ) which is therefore equal to d 2-stat when the traffic is fluid and a value not available otherwise.
Dans la quatrième sous-étape (E2-A4) de consolidation de la première distance (d1_trafic) de sécurité fonction du trafic, consommant la sortie précédente (d2_stabilisée) est alors déterminée la distance de sécurité relative au trafic (d1 _trafic) qui est alors prise égale à la valeur de la distance inter-véhicules cibles stabilisée (d2_stabilisée) saturée par une valeur de distance minimale de sécurité (d1_sécuritaire) pour ne pas mettre en danger le client en suivant de trop près le premier véhicule cible (C1). La distance minimale de sécurité (d1_sécuritaire) est également fonction de la vitesse et une valeur minimum de distance peut être définie par l’utilisateur. Habituellement cette distance correspond à la distance parcourue en 3 secondes (au minimum 1,5 secondes), soit en environ 30 mètres (ou 15 mètres) pour la vitesse de 10m/s. Pour réguler cette distance, la vitesse du véhicule égo (ego) et du premier véhicule cible (C1) sont nécessaires, de fait, le véhicule égo (ego) consomme l’information de vitesse relative et sa vitesse propre pour recalculer la vitesse du premier véhicule cible (C1) et comprend donc au moins un capteur de vitesse pour mesurer la vitesse du véhicule égo (ego) et la transmettre en entrée de cette quatrième sous-étape (E2-A4) de consolidation de la première distance (d1_trafic) de sécurité fonction du trafic.In the fourth sub-step (E2-A4) of consolidating the first safety distance (d 1_trafic ) depending on the traffic, consuming the previous output (d 2_stabilised ) the safety distance relative to the traffic (d 1 _trafic ) is then determined. which is then taken equal to the value of the stabilized target inter-vehicle distance (d 2_stabilized ) saturated by a minimum safety distance value (d 1_safe ) so as not to endanger the customer by following the first target vehicle too closely (C1). The minimum safety distance (d 1_safety ) is also a function of the speed and a minimum distance value can be defined by the user. Usually this distance corresponds to the distance traveled in 3 seconds (at least 1.5 seconds), or in about 30 meters (or 15 meters) for the speed of 10m/s. To regulate this distance, the speed of the ego vehicle (ego) and of the first target vehicle (C1) are necessary, in fact, the ego vehicle (ego) consumes the relative speed information and its own speed to recalculate the speed of the first target vehicle (C1) and therefore comprises at least one speed sensor for measuring the speed of the ego vehicle (ego) and transmitting it as input to this fourth sub-step (E2-A4) of consolidating the first distance (d 1_trafic ) safety depending on the traffic.
On obtient donc :
La distance entre les véhicules cibles (d2) est aussi avantageusement utilisée pour améliorer la qualité de l’ACC lors du suivi par le véhicule égo (ego) de la première cible (C1). En effet, dans le cas d’une diminution de vitesse de la seconde cible (C2) et d’une première cible (C1) qui réagit tardivement, l’ACC du véhicule égo (ego) devait classiquement commander un fort freinage nuisant au confort, ce qui est évité avec l’invention. De même, un freinage fort de la première cible (C1) pouvait poser des difficultés lorsque l’ACC est limité en décélération. Pour résoudre ces inconvénients l’invention permet d’anticiper le comportement et notamment les freinages de la première cible (C1) en prenant en considération la distance les véhicules cibles (d2) dans la détermination de la distance de sécurité (d1), quel que soit le trafic. Pour ce faire, une deuxième sous étape (E2-B) d’élaboration d’une seconde distance de sécurité de consigne (d1_anticipation) visant à garder la somme des deux distances inter-véhicules (d1, d2) constante et égale au double de la distance de sécurité relative au trafic (d1_trafic) consomme la première distance de sécurité de consigne (d1_trafic) qui est multipliée par deux et de ce produit est retranchée la distance inter-véhicules cibles (d2) :The distance between the target vehicles (d2) is also advantageously used to improve the quality of the ACC during the tracking by the ego vehicle (ego) of the first target (C1). Indeed, in the case of a decrease in speed of the second target (C2) and of a first target (C1) which reacts late, the ACC of the vehicle ego (ego) would conventionally have to command a strong braking detrimental to comfort , which is avoided with the invention. Similarly, heavy braking of the first target (C1) could cause difficulties when the ACC is limited in deceleration. To solve these drawbacks, the invention makes it possible to anticipate the behavior and in particular the braking of the first target (C1) by taking into consideration the distance between the target vehicles (d2) in determining the safety distance (d1), whatever or traffic. To do this, a second sub-step (E2-B) of developing a second setpoint safety distance (d 1_anticipation ) aimed at keeping the sum of the two inter-vehicle distances (d1, d2) constant and equal to double of the safety distance relative to traffic (d 1_trafic ) consumes the first set safety distance (d 1_trafic ) which is multiplied by two and from this product is subtracted the target inter-vehicle distance (d2):
D’oùFrom where
De cette façon, si la première cible (C1) s’approche de la seconde cible (C2) alors automatiquement le véhicule égo (ego) s’éloignera de la première cible (C1).In this way, if the first target (C1) approaches the second target (C2) then automatically the ego vehicle (ego) will move away from the first target (C1).
Puis une troisième sous-étape (E2-C) de consolidation de la valeur de distance de sécurité de consigne (d1_ cons) consomme les sorties des deux sous-étapes (E2-A et E2-B) précédentes, et calcule leur maximum. En effet, la contrainte de sécurité ayant déjà été prise en compte lors des sous -étapes (E2-A, E2-B) précédentes, on peut définir la distance de sécurité de consigne (d1_ cons) comme étant :Then a third sub-step (E2-C) of consolidation of the setpoint safety distance value (d 1_ cons ) consumes the outputs of the two previous sub-steps (E2-A and E2-B), and calculates their maximum . Indeed, the safety constraint having already been taken into account during the previous sub-steps (E2-A, E2-B), the setpoint safety distance (d 1_ cons ) can be defined as being:
Ce qui revient à :Which amounts to:
Puis la deuxième sous étape (E2-B) d’élaboration d’une seconde distance de sécurité de consigne (d1_anticipation) se décrit comme suit :Then the second sub-step (E2-B) of developing a second setpoint safety distance (d 1_anticipation ) is described as follows:
Et enfin la troisième sous-étape (E2-C) de consolidation de la valeur de distance de sécurité de consigne (d1_ cons) se définit comme précédemment, tout en ajoutant préférentiellement une saturation, par exemple par un multiple k (par exemple 1.5) de la valeur de la distance minimale de sécurité (d1_sécuritaire) afin d’éviter des surestimations abusives de distance de sécurité de consigne (d1_ cons) dans le cas où plusieurs cibles se suivent sans respecter la distance de sécurité:And finally the third sub-step (E2-C) of consolidating the set safety distance value (d 1_ cons ) is defined as above, while preferentially adding saturation, for example by a multiple k (for example 1.5 ) of the value of the minimum safety distance (d 1_securitaire ) in order to avoid abusive overestimations of the set safety distance (d 1_ cons ) in the case where several targets follow each other without respecting the safety distance:
Le procédé peut également comporter à la suite des étapes précédemment décrites une étape de comparaison de la distance actuelle (d1) séparant le véhicule égo (ego) et le véhicule cible le précédant (C1), c’est-à-dire que le véhicule égo (ego) suit, permettant de diagnostiquer si le suivi de la première cible (C1) est conforme à la distance de sécurité de consigne
Pour les conducteurs souhaitant disposer de la régulation de vitesse à la suite des étapes précédemment décrites, le procédé comporte également une étape de calcul en continu d’une vitesse cible du véhicule égo (ego) apte à créer et/ou maintenir la distance de sécurité (d1) entre le véhicule égo (ego) et le véhicule le précédant (C1). Ce calcul n’est pas l’objet de l’invention, il correspond aux procédés d’asservissement connus pour la régulation adaptative de vitesse (Adaptive Cruise Control en anglais, ou ACC).For drivers wishing to have speed regulation following the steps previously described, the method also comprises a step of continuously calculating a target speed of the vehicle ego (ego) capable of creating and/or maintaining the safety distance (d1) between the ego vehicle (ego) and the preceding vehicle (C1). This calculation is not the subject of the invention, it corresponds to the known servo-control methods for adaptive cruise control (Adaptive Cruise Control in English, or ACC).
Préférentiellement le procédé comprend également une étape d’asservissement de la vitesse du véhicule égo (ego) à ladite vitesse cible calculée à l’étape précédemment décrite. On obtient ainsi une régulation adaptative de vitesse du véhicule avec suivi du véhicule précédent (C1) de manière à conserver ou créer une distance de sécurité (d1) sans l’action du conducteur tout en minimisant les freinages excessifs désagréables grâce à la régulation sur le second véhicule cible (C2) puisque le comportement, via notamment la position, de ce dernier est pris en compte dans la détermination de la distance de sécurité (d1).Preferably, the method also comprises a step of enslaving the speed of the vehicle ego (ego) to said target speed calculated in the step previously described. An adaptive vehicle speed regulation is thus obtained with following of the preceding vehicle (C1) so as to maintain or create a safety distance (d1) without the action of the driver while minimizing unpleasant excessive braking thanks to the regulation on the second target vehicle (C2) since the behavior, in particular via the position, of the latter is taken into account in determining the safety distance (d1).
Toutes les étapes de ce procédé selon l’invention sont avantageusement mises en œuvre par un module de contrôle de distance de sécurité d’un calculateur, par exemple un calculateur ADAS. Ce module est alors relié à un module de dynamique véhicule relié aux moyens de freinage et d’accélération du véhicule égo.All the steps of this method according to the invention are advantageously implemented by a safety distance control module of a computer, for example an ADAS computer. This module is then connected to a vehicle dynamics module connected to the braking and acceleration means of the ego vehicle.
Le système d’aide à la conduite selon l’invention comprend dont un module de freinage et le module de contrôle de distance de sécurité.The driving assistance system according to the invention includes a braking module and the safety distance control module.
Claims (12)
- une étape (E0) de détection d’un premier véhicule cible (C1) précédant le véhicule égo (ego) et d’au moins un autre véhicule cible (C2) précédant le premier véhicule cible
- une étape (E1) d’évaluation d’au moins une valeur de distance (d2) caractérisant la position dudit au moins un autre véhicule cible (C2) précédant le premier véhicule cible (C1)
- une étape (E2) de détermination d’une valeur de distance de sécurité de consigne (
caractérisé en ce que ladite valeur de distance de sécurité de consigne (
- a step (E0) of detecting a first target vehicle (C1) preceding the ego vehicle (ego) and at least one other target vehicle (C2) preceding the first target vehicle
- a step (E1) of evaluating at least one distance value (d2) characterizing the position of said at least one other target vehicle (C2) preceding the first target vehicle (C1)
- a step (E2) for determining a setpoint safety distance value (
characterized in that said setpoint safety distance value (
- un moyen de détection d’au moins deux véhicules cibles (C1, C2) précédant le véhicule égo (ego)
- un moyen d’évaluation d’au moins une valeur de distance (d2) caractérisant la position du second véhicule cible (C2)
- un calculateur apte à mettre en œuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.Driving assistance system for a motor vehicle ego (ego) comprising:
- a means of detecting at least two target vehicles (C1, C2) preceding the ego vehicle (ego)
- a means for evaluating at least one distance value (d2) characterizing the position of the second target vehicle (C2)
- a computer capable of implementing the method according to any one of claims 1 to 9.
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