EP4373723A1

EP4373723A1 - Dispositif et procédé de détection d'une sortie de voie d'un véhicule

Info

Publication number: EP4373723A1
Application number: EP22738503.6A
Authority: EP
Inventors: Jérémy LEDUC
Original assignee: Continental Autonomous Mobility Germany GmbH
Current assignee: Aumovio Autonomous Mobility Germany GmbH
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2022-07-15
Publication date: 2024-05-29
Also published as: US20240367647A1; WO2023001703A1; FR3125495A1; CN117836186A; FR3125495B1

Abstract

Il est proposé un dispositif (1) de détection d'une sortie de voie d'un véhicule (V), configuré pour, lors de la circulation du véhicule sur une route comprenant au moins une voie de circulation : estimer, à partir de la forme et de la position d'au moins une bordure de route, la forme et la position de chaque bordure de la voie empruntée par le véhicule, estimer une trajectoire suivie par le véhicule, déterminer, en fonction de la forme et de la position des bordures de la voie de circulation, et de la trajectoire suivie par le véhicule, un intervalle de temps avant que le véhicule atteigne une des bordures de la voie de circulation, comparer l'intervalle de temps à un seuil déterminé et, si l'intervalle de temps est inférieur au seuil, déterminer que le véhicule est en train de sortir de sa voie.

Description

Titre : Dispositif et procédé de détection d’une sortie de voie d’un véhicule Domaine technique

[0001] La présente divulgation concerne un dispositif et un procédé pour détecter et même prédire une sortie de voie d’un véhicule terrestre. Cette divulgation s’applique à un véhicule qui n’est pas équipé de capteur capable de détecter des lignes de marquage au sol.

Technique antérieure

[0002] Les véhicules terrestres, notamment les voitures, poids lourds, etc., incluent de plus en plus de fonctionnalités d’aide à la conduite visant à alerter un conducteur sur certains dangers, voire même d’assister ou de remplacer le conducteur dans le contrôle du véhicule.

[0003] Dans ce contexte, il est utile de pouvoir détecter qu’un véhicule est en train de sortir de sa voie de circulation, voire même de la route, dès que possible pour pouvoir au besoin, si la sortie de voie n’est pas souhaitée, prévenir le conducteur ou empêcher qu’elle ait lieu.

[0004] A cet égard, on connaît déjà des algorithmes de détection de changement de voie. On connaît par exemple du document US 10,406,980, un système de détection de changement de voie d’un véhicule, qui comprend une caméra positionnée à l’avant du véhicule, un capteur radar, et un calculateur, qui détecte les marquages au sol (lignes de séparation de voies) sur les images acquises par la caméra, détermine si le véhicule est en train de changer de voie en fonction d’un rapprochement du véhicule d’une ligne de séparation de voie, et détecte grâce au radar un risque de collision avec un véhicule se trouvant dans une voie adjacente.

[0005] Or, certains véhicules ne sont pas forcément pourvus d’une caméra pouvant acquérir des images sur lesquelles les marquages au sol sont visibles. Dans ce type de véhicule, ce type de méthode de détection de voie par analyse des marquages au sol ne peut pas être mis en œuvre. De plus, même quand le véhicule est équipé d’une caméra, certaines routes ne sont pas toujours pourvues de marquage (routes secondaires, travaux de réfection des voies, etc.).

[0006] On connaît également du document US 10,586,455 une méthode de détection de changement de voie mise en œuvre par un dispositif comprenant un capteur radar et un calculateur, la méthode comprenant le calcul d’une trajectoire du véhicule, l’identification d’un point d’inflexion dans la trajectoire du véhicule, et l’utilisation de l’identification du point d’inflexion pour confirmer un changement de voie du véhicule. [0007] Or, le point d’inflexion sur la trajectoire du véhicule ne peut être détecté que lorsque le véhicule a déjà réalisé le changement de voie, ou qu’il est en train de changer de voie. Cette méthode ne permet pas de détecter un changement de voie avant qu’il ait lieu.

Résumé

[0008] La présente divulgation vient améliorer la situation.

[0009] En particulier, un but de la présente divulgation est de proposer un dispositif et un procédé permettant de détecter une sortie de voie même en l’absence de caméra dans le véhicule. Un autre but de la présente divulgation est de permettre la détection d’une sortie de voie avant que cette sortie n’ait eu lieu. [0010] Il est proposé un dispositif de détection d’une sortie de voie d’un véhicule terrestre, comprenant un radar embarqué dans le véhicule, le radar étant adapté pour acquérir des informations relatives à l’environnement du véhicule permettant d’estimer la forme et la position d’au moins une bordure de la route empruntée par le véhicule, et au moins un calculateur, le dispositif de prédiction étant caractérisé en ce qu’il est configuré pour, lors de la circulation du véhicule sur une route comprenant au moins une voie de circulation : a. estimer, à partir de la forme et de la position d’au moins une bordure de route empruntée par le véhicule, la forme et la position de chaque bordure de la voie de circulation empruntée par le véhicule, de part et d’autre de celui-ci, b. estimer une trajectoire suivie par le véhicule, c. déterminer, en fonction de la forme et de la position des bordures de la voie de circulation, et de la trajectoire suivie par le véhicule, un intervalle de temps avant que le véhicule atteigne une des bordures de la voie de circulation, d. comparer l’intervalle de temps à un seuil déterminé et, si l’intervalle de temps est inférieur au seuil, déterminer que le véhicule est en train de sortir de sa voie de circulation, le dispositif étant encore configuré pour estimer, à partir de données acquises par le radar, la forme et la position d’au moins une bordure de route, par une courbe de type clothoïde, une largeur des voies de circulation et le nombre de voies de circulation de la route, et pour en déduire la forme et la position de chaque bordure de la voie de circulation empruntée par le véhicule.

[0011] Dans des modes de réalisation, le dispositif est configuré pour déterminer ledit intervalle de temps en déterminant un point d’intersection entre une bordure de la voie et la trajectoire du véhicule, et en calculant l’intervalle de temps nécessaire au véhicule pour atteindre ledit point d’intersection. [0012] Dans des modes de réalisation, si la trajectoire du véhicule présente un point d’intersection avec chacune des bordures de la voie de circulation, le dispositif est configuré pour sélectionner le point d’intersection le plus proche du véhicule.

[0013] Dans des modes de réalisation, le dispositif est configuré pour calculer une distance à parcourir par le véhicule entre sa position courante et le point d’intersection, et pour en déduire l’intervalle de temps nécessaire au véhicule pour atteindre le point d’intersection, en tenant compte de la vitesse du véhicule et de son accélération.

[0014] Dans des modes de réalisation, le dispositif est configuré pour mettre en œuvre les étapes a. à d. de façon itérative, et pour, lors d’une première itération : - estimer la trajectoire suivie par le véhicule en considérant que le véhicule se trouve au milieu de sa voie de circulation, si l’intervalle de temps est supérieur au premier seuil déterminé mais inférieur à un deuxième seuil déterminé supérieur au premier seuil, déterminer un déplacement latéral du véhicule dans sa voie et mettre à jour, pour la prochaine itération, les positions latérales des bordures de sa voie de circulation par rapport au véhicule.

[0015] Dispositif selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, configuré pour, si l’intervalle de temps est inférieur au premier seuil déterminé, mettre en œuvre au moins une action parmi le groupe suivant : générer une alerte de sortie de voie à l’attention d’un conducteur du véhicule, - générer des instructions pour modifier la trajectoire du véhicule afin de maintenir le véhicule dans la voie. générer des instructions pour ralentir le véhicule.

[0016] Dans des modes de réalisation, le radar est un radar optique (i.e. lidar).

[0017] Selon un autre objet, il est décrit un procédé de détection d’une sortie de voie d’un véhicule terrestre, mis en œuvre par un dispositif selon la description qui précède, caractérisé en ce qu’il comprend : l’estimation de la forme et la position de chaque bordure d’une voie de circulation empruntée par le véhicule, à partir de la forme et de la position d’au moins une bordure de la route contenant la voie de circulation, - l’estimation d’une trajectoire suivie par le véhicule, la détermination, en fonction de la forme et de la position des bordures de la voie de circulation, et de la trajectoire suivie par le véhicule, d’un intervalle de temps avant que le véhicule atteigne une bordure de la voie de circulation, et la comparaison de l’intervalle de temps à un seuil déterminé et, si l’intervalle de temps est inférieur audit seuil, la détermination que le véhicule est en train de ou va sortir de sa voie de circulation.

[0018] Selon un autre objet, il est décrit un produit programme d’ordinateur, comportant des instructions de code pour la mise en œuvre du procédé décrit précédemment, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.

[0019] Selon un autre objet, il est décrit un support d’enregistrement non transitoire lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme pour la mise en œuvre du procédé décrit précédemment, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.

[0020] Le dispositif proposé peut être mis en œuvre dans un véhicule dépourvu de caméra permettant d’obtenir des images de la route, puisqu’il nécessite uniquement le recours à un radar permettant de détecter les bords de route, ce radar pouvant être un radar optique (autrement dit un lidar). Le dispositif peut également être utilisé dans un véhicule utilisant normalement les marquages au sol pour détecter une sortie de voie, quand le véhicule circule sur une route où les marquages au sol sont absents ou peu visibles.

[0021] Ce dispositif permet de prédire une sortie de voie, qu’il s’agisse d’un changement de voie ou d’une sortie de route, avant que cette sortie n’ait effectivement lieu, en fonction d’un point de sortie de voie calculé par le dispositif et d’un intervalle de temps restant avant que le véhicule n’atteigne le point de sortie de voie.

[0022] Ce dispositif peut donc être utilisé pour alerter un conducteur sur sa trajectoire avant que la sortie de voie n’ait lieu, ou pour commander l’activation d’autres fonctions de d’assistance à la conduite liées à une possibilité de changement de voie.

Brève description des dessins

[0023] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :

Fig. 1

[0024] [Fig. 1] montre schématiquement un véhicule embarquant un dispositif selon un mode de réalisation, et des conventions de notation pour l’estimation de la trajectoire du véhicule et de la forme et la position des bords de voie et/ou de route.

Fig. 2

[0025] [Fig. 2] montre schématiquement les conventions de notation utilisées pour la détermination de la distance à parcourir par le véhicule pour atteindre un point d’intersection entre un bord de voie et la trajectoire du véhicule. Fig. 3

[0026] [Fig. 3] montre schématiquement les conventions de notation utilisées pour le calcul d’un déplacement latéral du véhicule.

Fig. 4 [0027] [Fig. 4] montre schématiquement les principales étapes d’un procédé mis en œuvre par un dispositif de détection d’une sortie de voie selon un mode de réalisation.

Description des modes de réalisation

[0028] Il est maintenant fait référence à la figure 1 , sur laquelle on a représenté un véhicule terrestre V, typiquement une automobile, un deux-roues, un poids-lourd, etc., intégrant un dispositif 1 de détection de sortie de voie. Ce dispositif comprend un radar 10 embarqué dans le véhicule, adapté pour acquérir des données relatives à l’environnement du véhicule permettant de détecter les bords de la route empruntée par le véhicule. Le radar 10 peut également être un radar optique (ou lidar). Le dispositif 1 comprend en outre au moins un calculateur 11. Le radar ou lidar peut comprendre de façon connue un élément sensible comprenant un émetteur/récepteur d’ondes radio, dans le cas d’un radar, ou de faisceau laser, dans le cas d’un radar optique (lidar), et un calculateur adapté pour traiter les signaux acquis par l’émetteur récepteur pour en déduire des données interprétables par l’Homme ou par un autre système de traitement. Dans des modes de réalisation, le calculateur 11 du dispositif 1 est confondu avec le calculateur du radar 10, de sorte que le dispositif de détection de sortie de voie peut être considéré comme un radar ou lidar 10 disposant de fonctionnalités de détection supplémentaires.

[0029] En variante, le calculateur 11 du dispositif de détection 1 peut être un calculateur distinct de celui du capteur 10. Il peut s’agir par exemple d’un processeur, d’un contrôleur, d’un microcontrôleur, ou tout autre type de calculateur approprié pour la mise en œuvre des traitements décrits ci-après.

[0030] Dans le cas où le calculateur du dispositif de détection est distinct du radar, ce calculateur n’est pas nécessairement embarqué dans le véhicule. Il peut s’agir par exemple d’un calculateur distant en communication avec le véhicule au moyen d’une interface de télécommunication sur un réseau de communication sans fil. Dans ce cas, une information de détection de changement de voie obtenue par le calculateur peut être retournée au véhicule pour que certaines actions décrites ci-après puissent être mises en œuvre au niveau du véhicule.

[0031] Le dispositif 1 de détection de sortie de voie est configuré pour mettre en œuvre un procédé de détection d’une sortie de voie dont les principales étapes sont représentées en figure 4. Comme décrit plus en détails par la suite, ce procédé est mis en œuvre itérativement. Ce procédé peut par exemple être mis en œuvre à la même fréquence qu’une fréquence du radar 10 pour l’acquisition 90 de données relatives à l’environnement du véhicule. Par exemple le procédé peut être mis en œuvre à une fréquence comprise entre 1 et 50 Hz, par exemple de l’ordre de 20 Hz, c’est-à-dire toutes les 50 ms.

[0032] Lors de ce procédé, le dispositif 1 est configuré pour, lors d’un déplacement du véhicule sur une route, qui peut comprendre une ou plusieurs voies de circulation, estimer la forme et la position des bordures de la voie de circulation empruntée par le véhicule au cours d’une étape 100, à partir de mesures réalisées par le radar 10 lors d’une étape 90. [0033] Dans la suite, une bordure d’une voie de circulation peut correspondre à une bordure de route, par exemple dans le cas où l’on considère la bordure de droite d’une voie de circulation située la plus à droite sur la route. Une bordure de voie de circulation peut également correspondre à une délimitation entre deux voies de circulation adjacentes, qui peut être, mais pas nécessairement, matérialisée au sol par une ligne de démarcation. Le dispositif de détection de voie n’a cependant pas besoin de détecter effectivement un marquage au sol d’une ligne de démarcation pour estimer la position d’une bordure de voie de circulation.

[0034] Dans des modes de réalisation, le dispositif 1 estime la forme et la position des deux bordures de voie de circulation situées de part et d’autre du véhicule. Il peut s’agir d’une bordure de route d’un côté du véhicule, et d’une bordure délimitant deux voies de circulation adjacentes de l’autre côté du véhicule. Alternativement, pour une route comprenant plus de deux voies de circulation, les deux bordures de voies de circulation de part et d’autre du véhicule peuvent être des bordures de voies délimitant deux voies de circulation adjacentes.

[0035] Au cours de l’étape 100, le dispositif 1 détermine la forme et la position des bordures de la voie de circulation empruntée par le véhicule, à partir de la forme et de la position d’au moins une bordure de route contenant la voie de circulation, et de la configuration de la route. La configuration de la route comprend le nombre de voies de circulation de la route, ainsi qu’une typologie de largeur des voies de circulation dans la route.

[0036] L’étape 100 comprend une étape 110 de détermination de la forme et de la position d’au moins une bordure de route, et de préférence des deux bordures de la route empruntée par le véhicule. Dans un mode de réalisation, cette étape est mise en œuvre par le calculateur du radar 10, en variante, elle est mise en œuvre par le calculateur 11 du dispositif 1. [0037] Pour la mise en œuvre du procédé de détection de sortie de voie, la forme d’une bordure de route est estimée par une courbe de type clothoïde. Il s’agit d’une courbe possédant une variation constante de la courbure, définie par :

C_r(0 — C_r0 + C_rl£ Où C_r0 représente la courbure initiale de la courbe, C_rl représente le gradient de courbure en fonction de la distance curviligne à l’origine ; et { représente la distance curviligne par rapport à l’origine.

[0038] Dans un référentiel orthogonal (X, Y) centré sur le véhicule, et plus précisément centré sur un point situé à mi-largeur de l’extrémité avant du véhicule, et représenté sur la figure 1, chaque bordure de route est représentée par une équation de type : y(x) = Y + qc + —~x² + - -x⁶

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Où Y représente la position latérale du point d’intersection entre la courbe définissant la bordure de route et l’axe Y du repère (X,Y), et Q représente l’angle entre la direction de déplacement du véhicule et la tangente à la bordure de route ou de voie. Y et Q sont des valeurs mesurées par le radar et sont indépendantes de l’avancement x du véhicule.

[0039] Le dispositif 1 peut donc déterminer la courbure et le gradient de courbure de chaque bordure de route, pour en déduire une équation de courbe clothoïde associée respectivement à la bordure de gauche et à la bordure de droite. Dans certains cas, la courbure et le gradient de courbure des bordures gauche et droite de la route peuvent être identiques.

[0040] L’étape 100 comprend également une étape 120 de détermination de la configuration de la route, comprenant la détermination d’un nombre de voies et d’une typologie de largeur de chaque voie de la route. Par exemple, les voies de circulation peuvent être classées entre plusieurs catégories, telles que « largeur normale », « largeur étroite », ou encore « largeur très étroite ». A chaque catégorie peut être associée une valeur moyenne de largeur de voie. L’étape 120 peut être mise en œuvre soit par le radar 10, au moyen d’algorithmes de traitement mis en œuvre par le calculateur du radar 10, soit par le calculateur 11.

[0041] Le dispositif 1 détermine 130 ensuite, à partir d’au moins une des bordures de la route et de la configuration de la route déterminée, la forme et la position des bordures de voies empruntées par le véhicule.

[0042] Dans le cas où la route ne comprend qu’une seule voie de circulation, la forme et la position des bordures de voies correspondent à celles des bordures de route. [0043] Si le nombre de voies sur la route est supérieur à 1 , l’une des bordures de voie peut être confondue avec une bordure de route, mais au moins une bordure de voie est une bordure séparant deux voies de circulation. Pour ce type de bordure de voie, le dispositif 1 estime la forme et la position de la bordure de voie séparant deux voies de circulation à partir de la forme et de la position de l’une des bordures de route. Pour cela, la forme d’une bordure de voie séparant deux voies de circulation est approximée par la même équation ci-dessus. Dans le cas où deux équations différentes sont déterminées pour les deux bordures de route gauche et droite, on prend alors les conventions suivantes :

Une bordure de de voie située à gauche du véhicule (dans sa direction de déplacement) présente la même forme (courbure et gradient de courbure) que la bordure située à gauche du véhicule,

Une bordure de de voie située à droite du véhicule (dans sa direction de déplacement) présente la même forme que la bordure située à droite du véhicule.

[0044] La valeur de Y, qui fixe la position latérale du point d’intersection entre la bordure de voie par rapport à l’axe Y du repère centré sur le véhicule, est déterminée en considérant par défaut que le véhicule se trouve au milieu de sa propre voie, et que par conséquent cette valeur est égale à la moitié de la largeur de la voie sur laquelle se trouve le véhicule. La largeur de la voie peut être obtenue par le radar, car comme indiqué ci-avant ce radar peut déterminer une classification de voie correspondant à la voie empruntée, et en déduire une largeur associée. Alternativement, dans le cas où la largeur de voie n’est pas disponible, elle peut être fixée à la largeur standard d’une voie (3,75m).

[0045] Pour plus de précision, on peut cependant tenir compte, dans le cas où la bordure de voie correspond à une bordure de route, de la distance réelle entre le véhicule et la bordure de route. On obtient ainsi une distance Y_d, entre la bordure de voie de droite et le véhicule, définie par :

Où B_d est valeur absolue de la distance entre le véhicule et la bordure de route de droite et LW est la largeur de la voie sur laquelle se trouve le véhicule. Y_d est une valeur négative par rapport à l’axe Y représenté sur la figure 1. Par ailleurs, la distance Y_g entre la bordure de voie de gauche et le véhicule est définie (selon les conventions de notation de la figure 1) par : Où B_g est valeur absolue de la distance entre le véhicule et la bordure de route de gauche et LW est la largeur de la voie sur laquelle se trouve le véhicule.

[0046] Ainsi pour résumer, le dispositif 1 détermine, à partir d’informations acquises par le radar sur la forme et la position d’au moins l’une des bordures de la route, la forme et la position des bordures de voie, situées respectivement à gauche et à droite du véhicule (par rapport à sa direction de déplacement).

[0047] Le radar 10 ou le calculateur 11 est également configuré pour déterminer ou recevoir du véhicule hôte des informations relatives à la dynamique du véhicule, incluant notamment la vitesse et l’accélération du véhicule, permettant d’estimer la trajectoire du véhicule sous la forme d’une clothoïde simplifiée composée d’une courbure et d’un gradient de la courbure de la trajectoire en fonction de la distance parcourue par le véhicule.

[0048] Ainsi partir des informations relatives à la dynamique du véhicule, le dispositif 1, au niveau du calculateur du radar 10 ou du calculateur 11, est configuré pour estimer 200 la trajectoire du véhicule par l’équation suivante : où C_eo est la courbure estimée de la trajectoire du véhicule et C_el le gradient de courbure estimé de la trajectoire du véhicule.

[0049] L’ordre de mise en œuvre des étapes 100 et 200 est quelconque, les étapes 100 et 200 nécessitent seulement que le radar 10 ou le calculateur Hait acquis les informations relatives d’une part à la position des bordures de la route, et d’autre part à la dynamique du véhicule.

[0050] Le calculateur 11 est ensuite configuré pour déterminer 300, à partir de la trajectoire du véhicule et des équations définissant la forme et la position des bordures de voie par rapport au véhicule, un intervalle de temps avant que le véhicule atteigne une bordure de voie de circulation. Cet intervalle de temps correspond au temps pris par le véhicule pour atteindre le point d’intersection entre sa trajectoire et l’une des bordures de la voie dans laquelle se trouve le véhicule.

[0051] Pour ce faire, en référence à la figure 2, le dispositif 1 détermine 310 en premier lieu les coordonnées (x,, y,) du point d’intersection I entre la trajectoire du véhicule et l’une des bordures de voie, en résolvant le système à deux équations et deux inconnues suivants : [0052] Ce système peut être résolu par exemple avec la méthode de Cardan ou la méthode de Tschirnhaus.

[0053] Puisque le dispositif 1 dispose de deux équations modélisant la forme et la position respectivement des deux bordures de voie, à gauche et à droite, du véhicule, le nombre de solutions de ce système peut dépendre de la configuration de la route. En effet, il peut exister des cas dans lesquels plusieurs solutions sont trouvées.

[0054] Dans un mode de réalisation, le dispositif 1 calcule la ou les solutions de ce système et, dans le cas où plusieurs solutions sont obtenues, sélectionne le point d’intersection du véhicule avec une bordure de voie situé en avant par rapport au véhicule, et situé le plus proche du véhicule.

[0055] Ainsi, dans le cas où les deux bordures de voie présentent la même forme, le dispositif 1 calcule un unique point d’intersection avec la bordure de voie qui intersecte la trajectoire avec un point d’intersection dont la coordonnée x, est positive.

[0056] Dans le cas où les deux bordures présentent une forme différente, alors plusieurs cas existent. Dans un cas le dispositif 1 ne détermine aucun point d’intersection entre la trajectoire du véhicule et une bordure de voie avec une coordonnée xi positive. Dans ce cas, le traitement mis en œuvre par le dispositif pour détecter une sortie de voie se termine sans détecter de sortie de voie.

[0057] Dans un autre cas, le dispositif 1 détermine un seul point d’intersection entre la trajectoire du véhicule et l’une des bordures de voie avec une coordonnée xi positive. Dans ce cas, ce point d’intersection est utilisé pour la suite des traitements.

[0058] Dans un dernier cas, le dispositif 1 détermine deux points d’intersection dont la coordonnée en x est positive, entre la trajectoire du véhicule et chacune des bordures de voie. Dans ce cas, le point d’intersection le plus proche, c’est-à-dire présentant la coordonnée en x la plus faible, est choisi pour la suite des traitements.

[0059] En variante, le dispositif 1 peut sélectionner une seule des deux équations correspondant à l’une des bordures de voies pour résoudre le système indiqué ci-avant. Cette bordure peut être choisie en fonction de sa courbure et de celle du véhicule, comme étant la bordure que le véhicule a le plus de risque de croiser. Par exemple, si les deux bordures de voie de part et d’autre du véhicule sont modélisées avec la même courbure C_ro et le même gradient de courbure Cn, alors si la courbure estimée du véhicule C_eo est supérieure à C_ro, d’après les conventions de notation représentées sur les figures, c’est la bordure de voie située à gauche du véhicule qui risque d’intersecter la trajectoire du véhicule. Dans ce cas, le dispositif détermine uniquement un point d’intersection entre la trajectoire du véhicule et la modélisation de cette bordure de voie. A l’inverse, si CeCXCrO, on recherche une intersection entre la trajectoire du véhicule et la bordure de voie située à droite du véhicule, toujours dans la direction du déplacement du véhicule.

[0060] Une fois le point d’intersection l(xi, yi) déterminé (et le cas échéant, sélectionné), le dispositif 1 détermine 320 une distance à parcourir par le véhicule pour atteindre ce point d’intersection. En référence à la figure 2, pour simplifier les calculs, cette distance est approximée par la longueur s du plus petit arc du cercle de rayon 1/C_eo passant par : l’origine du repère, et le point d’intersection (x,, y,) entre la trajectoire du véhicule et la bordure de voie qu’elle intersecte. Par définition on a :

Où a est l’angle formé entre la normale à la trajectoire du véhicule à l’origine du repère et la normale à la trajectoire du véhicule au niveau du point d’intersection.

[0061] En notant c la longueur de la corde d’arc de cercle correspond à la longueur curviligne 8 c’est-à-dire la distance rectiligne entre la position courante du véhicule et la position du point d’intersection (xi, yi) :

[0062] Par ailleurs, comme on peut le déduire du schéma de la figure 2, la longueur c peut également être calculée comme suit :

[0063] Par conséquent, la distance à parcourir pour atteindre le point d’intersection est calculée en appliquant la formule suivante :

[0064] Enfin, le calculateur 11 déduit 330 de cette distance le temps nécessaire T au véhicule pour atteindre le point d’intersection, à partir de la distance et de la vitesse du véhicule. Pour plus de précision, le calcul du temps nécessaire peut également tenir compte d’un facteur de correction sur la vitesse tenant compte de l’accélération courant du véhicule : T = -

V(t ) + a(t ) * At

Où V(t) est la vitesse instantanée du véhicule, a(t) son accélération instantanée, et At le laps de temps entre deux itérations du procédé.

[0065] Les itérations successives du procédé permettent de suivre l’évolution au cours du temps de ce temps T avant que le véhicule ne croise une bordure de voie.

[0066] Dans un mode de réalisation, au cours d’une étape 400, le dispositif compare ce temps T a un seuil T1 prédéterminé et, si T est inférieur à ce seuil, il détermine 510 que le véhicule est en train de sortie de sa voie. T 1 est de préférence inférieur à 5 secondes, de préférence compris entre 1 et 3 secondes. [0067] En variante, et comme représenté sur la figure 4, T est comparé à deux seuils T1 et

T2, où T2 est supérieur au seuil T 1 déterminant la sortie de voie. T2 peut par exemple être compris entre 3 et 10 secondes.

[0068] Dans ce cas, quand T devient inférieur au seuil T2, cela implique que le véhicule est en train de se rapprocher de la bordure de voie considérée et qu’il va peut-être sortir de la voie. Dans ce cas, le dispositif 1 met à jour 520, pour les itérations suivantes du procédé, les positions latérales des bordures de voie par rapport au véhicule, c’est-à-dire les valeurs de Yg et Yd, en tenant compte d’un déplacement latéral du véhicule dans sa voie. Ce déplacement latéral est déterminé à partir de la vitesse instantanée du véhicule, et de l’angle initial mesuré entre le véhicule et la bordure de route ayant permis de déterminer la forme et la position de la bordure de voie concernée par le temps T avant intersection. Le déplacement latéral DL peut être calculé comme suit :

DL = sin(0) * v(t) * At

[0069] La mise à jour des positions latérales des bordures de voie est ensuite obtenue par :

¾,¾:+ 1 ^— ¾,_fc ^— DL Yr,fc+ 1 ⁼ ^r,fc + DL

Où k et k+1 désignent deux itérations successives du procédé.

[0070] Cette mise à jour de la position latérale des bordures de voie implique, pour l’itération suivante, une diminution du temps T avant l’intersection avec l’une des bordures. A chaque itération suivante, le dispositif 1 continue de comparer le temps T aux deux seuils T1 et T2 et :

Si T est compris entre T2 et T1, le dispositif 1 met en œuvre la même mise à jour 520 de la position latérale des bordures de voie décrite précédemment, Si T est inférieur à T1 , le dispositif 1 détecte 510 une sortie de voie,

Si T redevient supérieur à T2, alors le dispositif 1 réinitialise 530 les valeurs de Yg et Yd conformément à ce qui a été indiqué dans la description de l’étape 100 ci- avant. [0071] Quand, à l’étape 510 le dispositif 1 détecte une sortie de voie, il peut transmettre un signal à un ordinateur de bord du véhicule pour que celui-ci génère une alerte sonore ou visuelle à l’attention du conducteur de véhicule. En variante, l’alerte peut être générée directement par le dispositif 1. Selon encore une autre variante, l’information de sortie de voie peut être transmise par le dispositif 1 à l’ordinateur de bord du véhicule pour mettre en œuvre d’autres réactions, incluant par exemple l’une des réactions suivantes : générer des instructions pour modifier la trajectoire du véhicule afin de maintenir le véhicule dans la voie. générer des instructions pour ralentir le véhicule.

[0072] Ainsi, le procédé permet donc de détecter une sortie de voie du véhicule, pouvant être un changement de voie ou une sortie de route, avant que cette sortie n’ait effectivement eu lieu, ce qui permet de prendre des mesures pour l’éviter. De plus, ce procédé est adaptable à différentes configurations de route, et permet d’effectuer la détection sans analyse de marquages au sol.

Claims

Revendications

[Revendication 1] Dispositif (1) de détection d’une sortie de voie d’un véhicule terrestre (V), comprenant un radar (10) embarqué dans le véhicule (V), le radar étant adapté pour acquérir des informations relatives à l’environnement du véhicule permettant d’estimer la forme et la position d’au moins une bordure de la route empruntée par le véhicule, et au moins un calculateur (11), le dispositif de prédiction (1) étant caractérisé en ce qu’il est configuré pour, lors de la circulation du véhicule sur une route comprenant au moins une voie de circulation : a. estimer (100), à partir de la forme et de la position d’au moins une bordure de route empruntée par le véhicule, la forme et la position de chaque bordure de la voie de circulation empruntée par le véhicule, de part et d’autre de celui-ci, b. estimer (200) une trajectoire suivie par le véhicule, c. déterminer (300), en fonction de la forme et de la position des bordures de la voie de circulation, et de la trajectoire suivie par le véhicule, un intervalle de temps (T) avant que le véhicule atteigne une des bordures de la voie de circulation, d. comparer (400) l’intervalle de temps à un seuil déterminé et, si l’intervalle de temps est inférieur au seuil, déterminer (510) que le véhicule est en train de sortir de sa voie de circulation, le dispositif étant encore configuré pour estimer, à partir de données acquises par le radar (10), la forme et la position d’au moins une bordure de route, par une courbe de type clothoïde, une largeur des voies de circulation et le nombre de voies de circulation de la route, et pour en déduire la forme et la position de chaque bordure de la voie de circulation empruntée par le véhicule.

[Revendication 2] Dispositif (1) selon la revendication 1, le dispositif étant configuré pour déterminer (300) ledit intervalle de temps (T) en déterminant (310) un point d’intersection (I) entre une bordure de la voie et la trajectoire du véhicule, et en calculant l’intervalle de temps nécessaire au véhicule pour atteindre ledit point d’intersection.

[Revendication 3] Dispositif selon la revendication 2, dans lequel si la trajectoire du véhicule présente un point d’intersection avec chacune des bordures de la voie de circulation, le dispositif (1) est configuré pour sélectionner le point d’intersection le plus proche du véhicule.

[Revendication 4] Dispositif (1) selon la revendication 2 ou 3, le dispositif étant configuré pour calculer (320) une distance à parcourir par le véhicule entre sa position courante et le point d’intersection (I), et pour en déduire (330) l’intervalle de temps nécessaire au véhicule pour atteindre le point d’intersection, en tenant compte de la vitesse du véhicule et de son accélération.

[Revendication 5] Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dispositif étant configuré pour mettre en œuvre les étapes a. à d. de façon itérative, et pour, lors d’une première itération : estimer la trajectoire suivie par le véhicule en considérant que le véhicule se trouve au milieu de sa voie de circulation, si l’intervalle de temps (T) est supérieur au premier seuil (T1) déterminé mais inférieur à un deuxième seuil (T2) déterminé supérieur au premier seuil, déterminer un déplacement latéral du véhicule dans sa voie et mettre à jour (520), pour la prochaine itération, les positions latérales des bordures de sa voie de circulation par rapport au véhicule.

[Revendication 6] Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, configuré pour, si l’intervalle de temps (T) est inférieur au premier seuil (T1) déterminé, mettre en œuvre au moins une action parmi le groupe suivant : générer une alerte de sortie de voie à l’attention d’un conducteur du véhicule, générer des instructions pour modifier la trajectoire du véhicule afin de maintenir le véhicule dans la voie. générer des instructions pour ralentir le véhicule.

[Revendication 7] Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le radar (10) est un radar optique.

[Revendication 8] Procédé de détection d’une sortie de voie d’un véhicule terrestre, mis en œuvre par un dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend : l’estimation (100) de la forme et la position de chaque bordure d’une voie de circulation empruntée par le véhicule, à partir de la forme et de la position d’au moins une bordure de la route contenant la voie de circulation, l’estimation (200) d’une trajectoire suivie par le véhicule, la détermination (300), en fonction de la forme et de la position des bordures de la voie de circulation, et de la trajectoire suivie par le véhicule, d’un intervalle de temps avant que le véhicule atteigne une bordure de la voie de circulation, et la comparaison (400) de l’intervalle de temps à un seuil déterminé et, si l’intervalle de temps est inférieur audit seuil, la détermination que le véhicule est en train de ou va sortir de sa voie de circulation, l’estimation de la forme et de la position d’au moins une bordure de route, par une courbe de type clothoïde, d’une largeur des voies de circulation et du nombre de voies de circulation de la route, pour en déduire la forme et la position de chaque bordure de la voie de circulation empruntée par le véhicule étant réalisée à partir de données acquises par le radar (10).

[Revendication 9] Produit programme d’ordinateur, comportant des instructions de code pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication précédente, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.

[Revendication 10] Support d’enregistrement non transitoire lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 8, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.