FR3151012A1 - Procédé et dispositif de contrôle d’un système de changement semi-automatique de voie de circulation d’un véhicule - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de contrôle d’un système de changement de voie d’un ego véhicule (10) circulant derrière un premier véhicule (11) sur une voie de circulation courante (1001) d’une portion de route et devant un deuxième véhicule (12) circulant sur une voie de circulation adjacente (1002), une ego vitesse de l’ego véhicule (10) étant supérieure à une première vitesse du premier véhicule et inférieure à une deuxième vitesse du deuxième véhicule. Le procédé comprend la réception de données représentatives des ego, première et deuxième vitesses, d’une première distance (d1) séparant l’ego véhicule du premier véhicule, et d’une deuxième distance (d2) séparant l’ego véhicule du deuxième véhicule. Une ego décélération de l’ego véhicule et une deuxième décélération du deuxième véhicule sont déterminées en fonction des données, comparées et le système de changement de voie est contrôlé en fonction d’un résultat de la comparaison. Figure pour l’abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne les procédés et dispositifs de contrôle d’un système de changement semi-automatique de voie de circulation, dit système SALC, d’un véhicule, par exemple d’un véhicule automobile. La présente invention concerne également un procédé et un dispositif de contrôle d’un véhicule, notamment un véhicule autonome.
Certains véhicules contemporains sont équipés de fonctions ou système(s) ou d’aide à la conduite, dit ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système d’aide à la conduite avancé »).
Parmi ces systèmes, le système de changement semi-automatique de voie de circulation, dit système SALC (de l’anglais « Semi-Automatic Lane Change ») a pour fonction première d’assister le conducteur d’un véhicule lorsque le conducteur souhaite changer de voie de circulation. A la détection de l’activation des clignotants d’un côté du véhicule pour indiquer son intention de changer de voie depuis une voie de circulation courante vers une voie de circulation cible du côté où les clignotants ont été activés par le conducteur, le système SALC opère le changement de voie après avoir effectués quelques contrôles. Parmi ces contrôles, le système SALC vérifie certaines conditions relatives à la voie de circulation courante et à la voie de circulation cible telles que la présence d’autres véhicules et les distances séparant le véhicule embarquant le système SALC des autres véhicules avant de contrôler un éventuel changement de voie de circulation de ce même véhicule.
Ces contrôles s’avèrent cependant insuffisants face à des situations de vie ou de roulage complexes du véhicule en ne prenant en compte que la configuration routière courante.
Un objet de la présente invention est de résoudre au moins l’un des problèmes de l’arrière-plan technologique décrit précédemment.
Un autre objet de la présente invention est d’améliorer le fonctionnement d’un système SALC d’un véhicule.
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de contrôle d’un système de changement semi-automatique de voie de circulation, dit système SALC, d’un ego véhicule, l’ego véhicule circulant derrière un premier véhicule sur une voie de circulation courante d’une portion de route et devant un deuxième véhicule circulant sur une voie de circulation adjacente à la voie de circulation courante, une ego vitesse de l’ego véhicule étant supérieure à une première vitesse du premier véhicule et inférieure à une deuxième vitesse du deuxième véhicule, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- réception de données représentatives de :
• l’ego vitesse,
• la première vitesse,
• une première distance séparant l’ego véhicule du premier véhicule,
• la deuxième vitesse, et
• une deuxième distance séparant l’ego véhicule du deuxième véhicule ;
- détermination de valeurs représentatives d’une ego décélération de l’ego véhicule et d’une deuxième décélération du deuxième véhicule en fonction des données ;
- première comparaison des ego décélération et deuxième décélération ;
- contrôle du système SALC en fonction d’un résultat de la première comparaison.
- réception de données représentatives de :
• l’ego vitesse,
• la première vitesse,
• une première distance séparant l’ego véhicule du premier véhicule,
• la deuxième vitesse, et
• une deuxième distance séparant l’ego véhicule du deuxième véhicule ;
- détermination de valeurs représentatives d’une ego décélération de l’ego véhicule et d’une deuxième décélération du deuxième véhicule en fonction des données ;
- première comparaison des ego décélération et deuxième décélération ;
- contrôle du système SALC en fonction d’un résultat de la première comparaison.
Le système SALC contrôle ainsi un changement de voie de circulation de l’ego véhicule en fonction de sa propre décélération et de la décélération induite au deuxième véhicule.
Selon une variante du procédé, le système SALC est contrôlé de manière à déclencher un changement de voie de l’ego véhicule depuis la voie de circulation courante vers la voie de circulation adjacente lorsque le résultat de la première comparaison indique qu’une valeur absolue de l’ego décélération est supérieure à une valeur absolue de la deuxième décélération.
L’ego véhicule ne change ainsi de voie que si la décélération induite au deuxième véhicule est inférieure à la décélération qu’il subirait s’il ne changeait pas de voie.
Selon une autre variante, le procédé comprend en outre les étapes suivantes :
- prédiction d’une troisième distance séparant l’ego-véhicule du premier véhicule lorsque le deuxième véhicule aura dépassé l’ego véhicule en fonction des données,
- deuxième comparaison de la troisième distance à une distance seuil déterminée,
- assignation d’une valeur nulle à l’ego décélération en fonction d’un résultat de la deuxième comparaison.
- prédiction d’une troisième distance séparant l’ego-véhicule du premier véhicule lorsque le deuxième véhicule aura dépassé l’ego véhicule en fonction des données,
- deuxième comparaison de la troisième distance à une distance seuil déterminée,
- assignation d’une valeur nulle à l’ego décélération en fonction d’un résultat de la deuxième comparaison.
L’ego véhicule reste ainsi dans sa voie pour laisser passer le deuxième véhicule si cette manœuvre n’implique pas d’avoir à décélérer avant que le deuxième véhicule n’ait dépassé l’égo véhicule.
Selon encore une variante, le procédé comprend en outre une troisième comparaison de la deuxième décélération à une décélération seuil déterminée,
le contrôle du système SALC étant fonction d’un résultat de la troisième comparaison.
le contrôle du système SALC étant fonction d’un résultat de la troisième comparaison.
Une décélération seuil permet de définir une limite de décélération maximale induite au deuxième véhicule.
Selon une variante de procédé supplémentaire, le système SALC est contrôlé de manière à garder l’ego véhicule sur la voie de circulation courante lorsque le résultat de la troisième comparaison indique qu’une valeur absolue de la deuxième décélération est supérieure à une valeur absolue de la décélération seuil.
L’ego véhicule reste dans sa voie afin de ne pas imposer au deuxième véhicule une décélération trop importante voire un freinage.
Selon une autre variante de procédé, la valeur absolue de la décélération seuil est égale à 2m/s².
Selon encore une autre variante de procédé, les données sont reçues d’au moins un capteur d’un ensemble de capteurs comprenant :
- un radar,
- un LIDAR, et
- une caméra.
- un radar,
- un LIDAR, et
- une caméra.
Ces capteurs équipent de nombrent véhicules et sont suffisamment précis pour déterminer des distances, des positions et des vitesses relatives des autres véhicules.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un dispositif de contrôle d’un système de changement semi-automatique de voie de circulation d’un véhicule, le dispositif comprenant une mémoire associée à un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de la présente invention ou un système tel que décrit ci-dessus selon le troisième aspect de la présente invention.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
Selon un cinquième aspect, la présente invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon la présente invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description des exemples de réalisation particuliers et non limitatifs de la présente invention ci-après, en référence aux figures 1 à 3 annexées, sur lesquelles :
Un procédé et un dispositif de contrôle d’un système de changement semi-automatique de voie de circulation, dit système SALC, d’un véhicule vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 3. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.
Les termes « premier(s) », « deuxième(s) » (ou « première(s) », « deuxième(s) »), etc. sont utilisés dans ce document par convention arbitraire pour permettre d’identifier et de distinguer différents éléments (tels que des opérations, des moyens, etc.) mis en œuvre dans les modes de réalisation décrits ci-après. De tels éléments peuvent être distincts ou correspondre à un seul et unique élément, selon le mode de réalisation.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, le contrôle d’un système de changement semi-automatique de voie de circulation, dit système SALC, d’un ego véhicule circulant derrière un premier véhicule sur une voie de circulation courante d’une portion de route et devant un deuxième véhicule circulant sur une voie de circulation adjacente à la voie de circulation courante, une ego vitesse de l’ego véhicule étant supérieure à une première vitesse du premier véhicule et inférieure à une deuxième vitesse du deuxième véhicule, comprend la réception de données représentatives des ego, première et deuxième vitesses, d’une première distance séparant l’ego véhicule du premier véhicule et d’une deuxième distance séparant l’ego véhicule du deuxième véhicule.
Des valeurs représentatives d’une ego décélération de l’ego véhicule et d’une deuxième décélération du deuxième véhicule sont déterminées en fonction des données, puis comparées.
Le système SALC est alors contrôlé en fonction d’un résultat de la première comparaison.
La illustre schématiquement un environnement 1 dans lequel évolue un véhicule 10, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
La illustre un véhicule 10, par exemple un véhicule automobile, circulant sur une portion de route de l’environnement 1. Selon d’autres exemples, le véhicule 10 correspond à un car, un bus, un camion, un véhicule utilitaire ou une motocyclette, c’est-à-dire à un véhicule de type véhicule terrestre motorisé.
Le véhicule 10 correspond à un véhicule circulant sous la supervision totale d’un conducteur ou circulant dans un mode autonome ou semi-autonome. Le véhicule 10 circule selon un niveau d’autonomie égale à 0 ou selon un niveau d’autonomie allant de 1 à 5 par exemple, selon l’échelle définie par l’agence fédérale américaine qui a établi 5 niveaux d’autonomie allant de 1 à 5, le niveau 0 correspondant à un véhicule n’ayant aucune autonomie, dont la conduite est sous la supervision totale du conducteur, le niveau 1 correspondant à un véhicule avec un niveau d’autonomie minimal, dont la conduite est sous la supervision du conducteur avec une assistance minimale d’un système ADAS, et le niveau 5 correspondant à un véhicule complètement autonome.
Les 5 niveaux d’autonomie de la classification de l’agence fédérale chargée de la sécurité routière sont :
- niveau 0 : aucune automatisation, le conducteur du véhicule contrôle totalement les fonctions principales du véhicule (moteur, accélérateur, direction, freins) ;
- niveau 1 : assistance au conducteur, l’automatisation est active pour certaines fonctions du véhicule, le conducteur gardant un contrôle global sur la conduite du véhicule ; le régulateur de vitesse fait partie de ce niveau, comme d’autres aides telles que l’ABS (système antiblocage des roues) ou l’ESP (électro-stabilisateur programmé) ;
- niveau 2 : automatisation de fonctions combinées, le contrôle d’au moins deux fonctions principales est combiné dans l’automatisation pour remplacer le conducteur dans certaines situations ; par exemple, le régulateur de vitesse adaptatif combiné avec le centrage sur la voie permet à un véhicule d’être classé niveau 2, tout comme l’aide au stationnement (de l’anglais « Park assist ») automatique ;
- niveau 3 : conduite autonome limitée, le conducteur peut céder le contrôle complet du véhicule au système automatisé qui sera alors en charge des fonctions critiques de sécurité ; la conduite autonome ne peut cependant avoir lieu que dans certaines conditions environnementales et de trafic déterminées (uniquement sur autoroute par exemple) ;
- niveau 4 : conduite autonome complète sous conditions, le véhicule est conçu pour assurer seul l’ensemble des fonctions critiques de sécurité sur un trajet complet ; le conducteur fournit une destination ou des consignes de navigation mais n’est pas tenu de se rendre disponible pour reprendre le contrôle du véhicule ;
- niveau 5 : conduite complètement autonome sans l’aide de conducteur dans toutes les circonstances.
- niveau 0 : aucune automatisation, le conducteur du véhicule contrôle totalement les fonctions principales du véhicule (moteur, accélérateur, direction, freins) ;
- niveau 1 : assistance au conducteur, l’automatisation est active pour certaines fonctions du véhicule, le conducteur gardant un contrôle global sur la conduite du véhicule ; le régulateur de vitesse fait partie de ce niveau, comme d’autres aides telles que l’ABS (système antiblocage des roues) ou l’ESP (électro-stabilisateur programmé) ;
- niveau 2 : automatisation de fonctions combinées, le contrôle d’au moins deux fonctions principales est combiné dans l’automatisation pour remplacer le conducteur dans certaines situations ; par exemple, le régulateur de vitesse adaptatif combiné avec le centrage sur la voie permet à un véhicule d’être classé niveau 2, tout comme l’aide au stationnement (de l’anglais « Park assist ») automatique ;
- niveau 3 : conduite autonome limitée, le conducteur peut céder le contrôle complet du véhicule au système automatisé qui sera alors en charge des fonctions critiques de sécurité ; la conduite autonome ne peut cependant avoir lieu que dans certaines conditions environnementales et de trafic déterminées (uniquement sur autoroute par exemple) ;
- niveau 4 : conduite autonome complète sous conditions, le véhicule est conçu pour assurer seul l’ensemble des fonctions critiques de sécurité sur un trajet complet ; le conducteur fournit une destination ou des consignes de navigation mais n’est pas tenu de se rendre disponible pour reprendre le contrôle du véhicule ;
- niveau 5 : conduite complètement autonome sans l’aide de conducteur dans toutes les circonstances.
Selon un exemple particulier de réalisation, le véhicule 10, aussi appelé ego véhicule, circule selon un mode semi-autonome ou autonome, c’est-à-dire avec un niveau d’autonomie supérieur ou égal à 2 selon la classification ci-dessus.
Selon l’exemple de la , le véhicule 10 circule sur une portion de route comprenant plusieurs voies 1001 et 1002. Le véhicule 10 circule sur une voie de circulation courante 1001 bordée d’une voie adjacente 1002, la voie adjacente 1002 étant à gauche de la voie courante 1001 (selon le sens de circulation du véhicule 10).
Les notions de droite et de gauche sont définies selon le sens de circulation du véhicule 10. La voie de circulation 1001 correspond par exemple à la voie « la plus lente » et la voie de circulation 1002 correspond selon cet exemple à la voie « la plus rapide ». La voie « la plus lente » est à droite dans les pays où les véhicules circulent sur la voie de droite (pays tels que la France par exemple). La voie de circulation 1001 « la plus lente » est à gauche dans les pays où les véhicules circulent sur la voie de gauche (pays tels que le Royaume-Uni par exemple).
L’exemple de la correspond à un exemple selon lequel les véhicules circulent à droite, comme en France. L’invention ne se limite cependant pas à un tel exemple et s’étend à toutes les configurations de route, incluant celles où les véhicules circulent à gauche.
Selon l’exemple de la , la portion de route correspond par exemple à une portion d’autoroute ou à une portion de route rapide à plusieurs voies de circulation pour chaque sens de circulation. Chacune des voies 1001, 1002 est matérialisée ou délimitée par des délimitations latérales qui correspondent par exemple à des lignes de marquage au sol ou à des barrières de sécurité (ou glissières).
Le véhicule 10 embarque avantageusement un ou plusieurs systèmes d’aide à la conduite, dit ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système d’aide à la conduite avancé »). Par exemple, le véhicule 10 embarque un système de changement semi-automatique de voie de circulation, dit système SALC (de l’anglais « Semi-Automatic Lane Change »). Un tel système se base en outre sur la détection des autres usagers de la route, notamment les autres véhicules 11, 12 présents sur les voies de circulation 1001, 1002, leur position, leur distance et leur vitesse relative par rapport au véhicule 10.
Selon cet exemple, le véhicule 10 circule derrière un premier véhicule 11 sur la voie de circulation courante 1001 de la portion de route. Le premier véhicule 11 se situe à une distance d1 du véhicule 10.
La distance d1 est comprise entre 0m et une distance maximale déterminée par exemple par la portée du capteur 101 mesurant cette distance d1. La distance maximale est par exemple 100 ou 200m.
Afin d’anticiper au mieux la situation de conduite à venir, une portée du capteur 101 élevée est d’autant plus importante que la vitesse de circulation du véhicule 10 est élevée. En effet, pour une vitesse de circulation proche de 130km/h, une portée de 200m est préférable car un besoin de décélérer du véhicule 10 peut survenir par exemple à une distance d1 de 90m si le premier véhicule 11 circule à une vitesse de 90km/h.
Toujours selon l’exemple de la , le véhicule 10 circule devant un deuxième véhicule 12 circulant sur une voie de circulation adjacente 1002 à la voie de circulation courante 1001.
Le véhicule 10 circule à une vitesse appelée ego vitesse v0. Cette ego vitesse v0 est supérieure à une première vitesse v1 du premier véhicule 11 et inférieure à une deuxième vitesse v2 du deuxième véhicule 12.
Ainsi, dans un instant proche, le véhicule 10 arrivera à hauteur du premier véhicule 11, il devra alors décélérer ou le dépasser.
De même, le deuxième véhicule 12 arrivera à hauteur du véhicule 10 et sera en mesure de le dépasser si le véhicule 10 est resté sur sa voie de circulation courante 1001, ou décélèrera pour rester derrière le véhicule 10 si ce dernier a changé de voie et s’est placé sur la voie adjacente 1002 pour dépasser le premier véhicule 11.
Le véhicule 10 embarque en outre un ou plusieurs des capteurs 101 suivants :
- un ou plusieurs radars à ondes millimétriques arrangés sur le véhicule 10, par exemple à l’avant, à l’arrière, sur chaque coin avant/arrière du véhicule ; chaque radar est adapté pour émettre des ondes électromagnétiques et pour recevoir les échos de ces ondes renvoyées par un ou plusieurs objets (par exemple les premier 11 et deuxième 12 véhicules), dans le but de détecter des obstacles ou autres objets et leurs distances vis-à-vis du véhicule 10 ; et/ou
- un ou plusieurs LIDAR(s) (de l’anglais « Light Detection And Ranging », ou « Détection et estimation de la distance par la lumière » en français), un capteur LIDAR correspondant à un système optoélectronique composé d’un dispositif émetteur laser, d’un dispositif récepteur comprenant un collecteur de lumière (pour collecter la partie du rayonnement lumineux émis par l’émetteur et réfléchi par tout objet situé sur le trajet des rayons lumineux émis par l’émetteur) et d’un photodétecteur qui transforme la lumière collectée en signal électrique ; un capteur LIDAR permet ainsi de détecter la présence d’objets situés dans le faisceau lumineux émis et de mesurer la distance entre le capteur et chaque objet détecté et/ou
- une ou plusieurs caméras, constituant un système de vision monoscopique ou stéréoscopique.
- un ou plusieurs radars à ondes millimétriques arrangés sur le véhicule 10, par exemple à l’avant, à l’arrière, sur chaque coin avant/arrière du véhicule ; chaque radar est adapté pour émettre des ondes électromagnétiques et pour recevoir les échos de ces ondes renvoyées par un ou plusieurs objets (par exemple les premier 11 et deuxième 12 véhicules), dans le but de détecter des obstacles ou autres objets et leurs distances vis-à-vis du véhicule 10 ; et/ou
- un ou plusieurs LIDAR(s) (de l’anglais « Light Detection And Ranging », ou « Détection et estimation de la distance par la lumière » en français), un capteur LIDAR correspondant à un système optoélectronique composé d’un dispositif émetteur laser, d’un dispositif récepteur comprenant un collecteur de lumière (pour collecter la partie du rayonnement lumineux émis par l’émetteur et réfléchi par tout objet situé sur le trajet des rayons lumineux émis par l’émetteur) et d’un photodétecteur qui transforme la lumière collectée en signal électrique ; un capteur LIDAR permet ainsi de détecter la présence d’objets situés dans le faisceau lumineux émis et de mesurer la distance entre le capteur et chaque objet détecté et/ou
- une ou plusieurs caméras, constituant un système de vision monoscopique ou stéréoscopique.
Un processus de contrôle du système SALC du véhicule 10 circulant sur la voie de circulation courante 1001 est avantageusement mis en œuvre par le véhicule 10, c’est-à-dire par un calculateur ou une combinaison de calculateurs du système embarqué du véhicule 10, par exemple par le ou les calculateurs en charge de contrôler le système SALC.
Dans une première opération, des données sont reçues.
Ces données sont représentatives de :
- l’ego vitesse v0,
- la première vitesse v1,
- une première distance d1 séparant le véhicule 10 du premier véhicule 11,
- la deuxième vitesse v2, et
- une deuxième distance d2 séparant le véhicule 10 du deuxième véhicule 12.
- l’ego vitesse v0,
- la première vitesse v1,
- une première distance d1 séparant le véhicule 10 du premier véhicule 11,
- la deuxième vitesse v2, et
- une deuxième distance d2 séparant le véhicule 10 du deuxième véhicule 12.
Ces données sont par exemple reçues d’un ou plusieurs capteurs 101, via un ou plusieurs bus de communication du système embarqué du véhicule 10, par exemple un bus de communication de type bus de données CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (selon la norme ISO 17458), Ethernet (selon la norme ISO/IEC 802-3) ou LIN (de l’anglais
Un capteur 101 appartient par exemple à un ensemble de capteurs comprenant :
- un radar,
- un LIDAR, et
- une caméra.
- un radar,
- un LIDAR, et
- une caméra.
Dans une deuxième opération, des valeurs représentatives d’une ego décélération du véhicule 10 et d’une deuxième décélération du deuxième véhicule 12 sont déterminées en fonction des données.
L’ego décélération a0correspond à la valeur de décélération que doit suivre le véhicule 10 pour rester sur la voie courante 1001 à une distance supérieure à une première distance minimale dmindu premier véhicule 11 circulant sur la même voie courante 1001.
Cette ego décélération est déterminée, en outre, à partir de l’ego vitesse v0du véhicule 10 lorsque celui-ci est à une distance d1 du premier véhicule et de la deuxième vitesse v1lorsque le véhicule 10 est à la distance dmindu premier véhicule 11.
Pour une décélération constante, on obtient par exemple :
a0= ( v0– v1)² / ( 2 * ( dmin– d1 ) )
Il est à noter que cette formule sert à illustrer un exemple permettant de déterminer une décélération, mais d’autres modèles mathématiques sont applicables en fonction d’une loi de décélération ou loi de freinage déterminée. Par exemple une évolution non linéaire de la vitesse de manière à préserver le confort des occupants du véhicule 10 utilisant une expression intégrant des polynômes de degré supérieur ou égal à 2, une expression discontinue de la vitesse en fonction de la distance séparant les deux véhicules ou encore une loi de décélération suivant un abaque.
La deuxième décélération a2correspond à la valeur de décélération que doit suivre le deuxième véhicule 12 pour rester à une distance supérieure à une deuxième distance minimale dmin’ du véhicule 10 si le véhicule 10 change de voie et se place sur la voie adjacente 1002 où circule le deuxième véhicule 12, le deuxième véhicule 12 circulant alors derrière le véhicule 10.
De manière similaire à la détermination de l’ego décélération, on obtient :
a2= ( v2– v1)² / ( 2 * ( dmin’ – d2))
Comme précédemment, le modèle linéaire est un exemple mais d’autres modèles mathématiques sont applicables.
Dans une troisième opération, selon un exemple de réalisation particulier, une troisième distance d3 séparant le véhicule 10 du premier véhicule 11 lorsque le deuxième véhicule 12 aura dépassé le véhicule 10 est prédite en fonction des données.
Par exemple, la troisième distance est déterminée pour l’instant t1auquel le deuxième véhicule 12 arrive à la hauteur du premier véhicule 11. Dans ce cas, si la détermination est réalisée à partir d’un instant courant et pour des vitesses des véhicules constantes, on obtient :
t1= ( d1 + d2 ) / ( v2– v1)
La troisième distance d3 à cet instant est obtenue par :
d3 = d1 – ( v0– v1) x t1
soit : d3 = d1 – ( v0– v1) x ( d1 + d2 ) / ( v2– v1)
Dans une quatrième opération, une deuxième comparaison est réalisée entre la troisième distance d3 et une distance seuil déterminée.
Selon un exemple, la distance seuil est la même que la distance minimale dmindéfinie précédemment.
Selon un autre exemple, la distance seuil est différente, par exemple proportionnelle à la distance minimale : α x dmin, avec 0 < α < 2.
Dans une cinquième opération, une valeur nulle est assignée à l’ego décélération en fonction d’un résultat de la deuxième comparaison.
Lorsque la distance seuil est inférieure à la troisième distance d3, alors le véhicule 10 n’a pas besoin de décélérer pour laisser passer le deuxième véhicule 12 avant de lui-même dépasser le premier véhicule 11. Dans ce cas, l’égo décélération a0se voit assigner une valeur nulle, soit, a0= 0.
Dans une sixième opération, une première comparaison est réalisée entre l’ego décélération a0et la deuxième décélération a2.
Selon un autre exemple de réalisation particulier, dans une septième opération, une troisième comparaison est réalisée entre la deuxième décélération a2et une décélération seuil aseuil. Cette décélération seuil est déterminée pour, par exemple, éviter un freinage brusque du deuxième véhicule 12. Sa valeur est par exemple comprise entre 1 et 5m/s², par exemple 1,5 ou 2m/s².
Dans une huitième opération, le système SALC est contrôlé en fonction d’un résultat de la première comparaison.
Le système SALC est, selon un premier exemple de réalisation particulier, contrôlé de manière à déclencher un changement de voie du véhicule 10 depuis la voie de circulation courante 1001 vers la voie de circulation adjacente 1002 lorsque le résultat de la première comparaison indique que la valeur absolue de l’ego décélération a0est supérieure à la valeur absolue de la deuxième décélération a2,
soit lorsque | a0| > | a2|.
soit lorsque | a0| > | a2|.
A l’inverse, lorsque la valeur absolue de l’ego décélération a0est inférieure à la valeur absolue de la deuxième décélération a2, le système SALC est contrôlé de manière à garder le véhicule 10 sur la voie de circulation courante 1001.
Selon un deuxième exemple de réalisation particulier, le système SALC est également contrôlé en fonction d’un résultat de la troisième comparaison, le système SALC est contrôlé de manière à garder le véhicule 10 sur la voie de circulation courante 1001 lorsque le résultat de la troisième comparaison indique que la valeur absolue de la deuxième décélération a2est supérieure à la décélération seuil aseuil,
soit lorsque | a2| > | aseuil|.
soit lorsque | a2| > | aseuil|.
Ainsi, le système SALC est contrôlé, dans ce deuxième exemple, de manière à déclencher un changement de voie du véhicule 10 depuis la voie de circulation courante 1001 vers la voie de circulation adjacente 1002 lorsque le résultat de la première comparaison indique que la valeur absolue de l’ego décélération a0est supérieure à la valeur absolue de la deuxième décélération a2, et que la valeur absolue de la deuxième décélération a2est inférieure à la décélération seuil aseuil,
soit lorsque | a0| > | a2| et | aseuil| > | a2|.
soit lorsque | a0| > | a2| et | aseuil| > | a2|.
Un tel processus permet de contrôler un changement de voie de circulation du véhicule 10 en fonction des distances le séparant des autres véhicules 11, 12 ainsi que des vitesses des autres véhicules 11, 12. Un changement de voie de circulation du véhicule 10 est contrôlé lorsque le véhicule 10 est amené à décélérer s’il ne dépasse pas le premier véhicule 11. Le changement de voie est alors effectif si le deuxième véhicule 12 n’a pas à décélérer plus que le véhicule 10 qui resterait sur sa voie.
Le véhicule 10 est donc en mesure de dépasser un premier véhicule 11 circulant sur la voie de circulation courante 1001 même si un deuxième véhicule 12 est présent sur la voie de circulation adjacente 1002 dans une certaine mesure. Ainsi, le véhicule 10 n’a pas à rester derrière le premier véhicule 11 à une vitesse inférieure à sa vitesse courante qui pourrait rendre ensuite le dépassement du premier véhicule 11 difficile.
La illustre schématiquement un dispositif 2 configuré pour contrôler un système SALC, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le dispositif 2 correspond par exemple à un dispositif embarqué dans le véhicule 10, par exemple un calculateur.
Le dispositif 2 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites en regard de la et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la . Des exemples d’un tel dispositif 2 comprennent, sans y être limités, un équipement électronique embarqué tel qu’un ordinateur de bord d’un véhicule, un calculateur électronique tel qu’une UCE (« Unité de Commande Electronique »), un téléphone intelligent (de l’anglais « smartphone »), une tablette, un ordinateur portable. Les éléments du dispositif 2, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 2 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.
Le dispositif 2 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 20 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif 2. Le processeur 20 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 2 comprend en outre au moins une mémoire 21 correspondant par exemple à une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la mémoire 21.
Selon différents exemples de réalisation particuliers et non limitatifs, le dispositif 2 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires et/ou avec des dispositifs de communication, par exemple une TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit » ou en français « Unité de Contrôle Télématique »), par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 comprend un bloc 22 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le « cloud », ou le véhicule 10 lorsque le dispositif 2 correspond à un téléphone intelligent ou une tablette par exemple. Les éléments d’interface du bloc 22 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes :
- interface radiofréquence RF, par exemple de type Wi-Fi® (selon IEEE 802.11), par exemple dans les bandes de fréquence à 2,4 ou 5 GHz, ou de type Bluetooth® (selon IEEE 802.15.1), dans la bande de fréquence à 2,4 GHz, ou de type Sigfox utilisant une technologie radio UBN (de l’anglais Ultra Narrow Band, en français bande ultra étroite), ou LoRa dans la bande de fréquence 868 MHz, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) ;
- interface USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou « Bus Universel en Série » en français) ;
- interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français).
- interface radiofréquence RF, par exemple de type Wi-Fi® (selon IEEE 802.11), par exemple dans les bandes de fréquence à 2,4 ou 5 GHz, ou de type Bluetooth® (selon IEEE 802.15.1), dans la bande de fréquence à 2,4 GHz, ou de type Sigfox utilisant une technologie radio UBN (de l’anglais Ultra Narrow Band, en français bande ultra étroite), ou LoRa dans la bande de fréquence 868 MHz, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) ;
- interface USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou « Bus Universel en Série » en français) ;
- interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français).
Selon un autre exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 comprend une interface de communication 23 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres calculateurs du système embarqué ou des capteurs embarqués) via un canal de communication 230. L’interface de communication 23 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 230. L’interface de communication 23 correspond par exemple à un réseau filaire de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (standardisé par la norme ISO 17458), Ethernet (standardisé par la norme ISO/IEC 802-3) ou LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage, tactile ou non, un ou des haut-parleurs et/ou d’autres périphériques (système de projection) via des interfaces de sortie respectives. Selon une variante, l’un ou l’autre des dispositifs externes est intégré au dispositif 2.
La illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé de contrôle d’un système de changement semi-automatique de voie de circulation, dit système SALC, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le procédé est par exemple mis en œuvre par un dispositif embarqué dans le véhicule 10 ou par le dispositif 2 de la .
Dans une première étape 31, des données sont reçues.
Ces données sont représentatives de :
• une ego vitesse v0,
• une première vitesse v1,
• une première distance d1 séparant le véhicule 10 du premier véhicule 11,
• une deuxième vitesse v2, et
• une deuxième distance d2 séparant le véhicule 10 du deuxième véhicule 12.
• une ego vitesse v0,
• une première vitesse v1,
• une première distance d1 séparant le véhicule 10 du premier véhicule 11,
• une deuxième vitesse v2, et
• une deuxième distance d2 séparant le véhicule 10 du deuxième véhicule 12.
Dans une deuxième étape 32, des valeurs représentatives d’une ego décélération a0du véhicule 10 et d’une deuxième décélération a2du deuxième véhicule 12 sont déterminées en fonction des données.
Dans une troisième étape 33, l’ego décélération a0et la deuxième décélération a2sont comparées.
Dans une quatrième étape 34, le système SALC est contrôlé en fonction d’un résultat de la première comparaison.
Selon une variante, les variantes et exemples des opérations décrits en relation avec la s’appliquent aux étapes du procédé de la .
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un procédé de contrôle de changement de voie de circulation qui inclurait des étapes secondaires sans pour cela sortir de la portée de la présente invention. Il en serait de même d’un dispositif configuré pour la mise en œuvre d’un tel procédé.
La présente invention concerne également un système SALC comprenant le dispositif 2 de la .
La présente invention concerne également un véhicule, par exemple automobile ou plus généralement un véhicule autonome à moteur terrestre, comprenant le dispositif 2 de la ou le système SALC ci-dessus.
Claims (10)
- Procédé de contrôle d’un système de changement semi-automatique de voie de circulation, dit système SALC, d’un ego véhicule (10), ledit ego véhicule (10) circulant derrière un premier véhicule (11) sur une voie de circulation courante (1001) d’une portion de route et devant un deuxième véhicule (12) circulant sur une voie de circulation adjacente (1002) à ladite voie de circulation courante (1001), une ego vitesse dudit ego véhicule (10) étant supérieure à une première vitesse dudit premier véhicule (11) et inférieure à une deuxième vitesse dudit deuxième véhicule (12), ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- réception (31) de données représentatives de :
• ladite ego vitesse,
• la première vitesse,
• une première distance (d1) séparant ledit ego véhicule (10) dudit premier véhicule (11),
• la deuxième vitesse, et
• une deuxième distance (d2) séparant ledit ego véhicule (10) dudit deuxième véhicule (12) ;
- détermination (32) de valeurs représentatives d’une ego décélération dudit ego véhicule (10) et d’une deuxième décélération dudit deuxième véhicule (12) en fonction desdites données ;
- première comparaison (33) desdites ego décélération et deuxième décélération ;
- contrôle (34) dudit système SALC en fonction d’un résultat de ladite première comparaison. - Procédé selon la revendication 1, pour lequel ledit système SALC est contrôlé de manière à déclencher un changement de voie dudit ego véhicule (10) depuis la voie de circulation courante (1001) vers la voie de circulation adjacente (1002) lorsque le résultat de la première comparaison indique qu’une valeur absolue de ladite ego décélération est supérieure à une valeur absolue de ladite deuxième décélération.
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, lequel comprend en outre les étapes suivantes :
- prédiction d’une troisième distance séparant ledit ego-véhicule (10) dudit premier véhicule (11) lorsque ledit deuxième véhicule (12) aura dépassé ledit ego véhicule (10) en fonction desdites données,
- deuxième comparaison de ladite troisième distance à une distance seuil déterminée,
- assignation d’une valeur nulle à ladite ego décélération en fonction d’un résultat de ladite deuxième comparaison. - Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, lequel comprend en outre une troisième comparaison de ladite deuxième décélération à une décélération seuil déterminée,
ledit contrôle du système SALC étant fonction d’un résultat de ladite troisième comparaison. - Procédé selon la revendication 4, pour lequel ledit système SALC est contrôlé de manière à garder ledit ego véhicule (10) sur la voie de circulation courante (1001) lorsque le résultat de la troisième comparaison indique qu’une valeur absolue de ladite deuxième décélération est supérieure à une valeur absolue de ladite décélération seuil.
- Procédé selon la revendication 4 ou 5, pour lequel une valeur absolue de ladite décélération seuil est égale à 2m/s².
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, pour lequel lesdites données sont reçues d’au moins un capteur d’un ensemble de capteurs comprenant :
- un radar,
- un LIDAR, et
- une caméra. - Programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur.
- Dispositif (2) de contrôle d’un système semi-automatique de changement de voie de circulation d’un véhicule, ledit dispositif (2) comprenant une mémoire (21) associée à au moins un processeur (20) configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
- Véhicule (10) comprenant le dispositif (2) selon la revendication 9.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR2307452A FR3151012A1 (fr) | 2023-07-12 | 2023-07-12 | Procédé et dispositif de contrôle d’un système de changement semi-automatique de voie de circulation d’un véhicule |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR2307452 | 2023-07-12 | ||
| FR2307452A FR3151012A1 (fr) | 2023-07-12 | 2023-07-12 | Procédé et dispositif de contrôle d’un système de changement semi-automatique de voie de circulation d’un véhicule |
Publications (1)
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|---|---|
| FR3151012A1 true FR3151012A1 (fr) | 2025-01-17 |
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ID=88290553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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| FR (1) | FR3151012A1 (fr) |
Citations (5)
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2023
- 2023-07-12 FR FR2307452A patent/FR3151012A1/fr active Pending
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