Titre de l’invention : Méthodes et systèmes pour le contrôle des autorisations de changement de voie de circulation par temps de pluie La présente invention revendique la priorité de la demande française 2208544 déposée le 26.08.2022 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.

[0001] La présente invention a trait aux méthodes et systèmes de contrôle des autorisations de changement de voie de circulation d'un véhicule automobile, notamment par temps de pluie.

[0002] La position relative du véhicule automobile par rapport aux lignes de délimitation des voies de circulation est capitale pour plusieurs fonctions d'aide à la conduite, dont notamment la fonction d’aide au changement de voie semi-automatique (plus connu sous le nom anglais « Semi-Automatic Lane Change » ou SALC). Cette fonction permet, sur commande du conducteur et sous sa supervision , de réaliser une manoeuvre de changement de voie de circulation depuis la voie actuelle du véhicule automobile vers le centre d'une voie de circulation cible qui lui est adjacente. Pour ce faire, cette fonction se base, entre autres, sur la détection des lignes de marquage au sol délimitant la voie de circulation adjacente de destination et la largeur de celle-ci. L'autorisation d'un changement de voie est donc dépendante d'une détection fiable de ces lignes de délimitation .

[0003] Pour cela, des méthodes et systèmes existants de contrôle des autorisations de changement de voie sont configurés pour détecter les lignes de délimitation de la voie de circulation adjacente de destination et vérifier que sa largeur est supérieure à une valeur seuil prédéfinie pour autoriser un changement de voie. Cette largeur est calculée à partir des polynômes représentatifs des lignes de délimitation détectées. La disponibilité de la fonction d'aide au changement de voie semi-automatique suppose une détection précise des lignes de délimitation de la voie de circulation adjacente cible et une largeur convenable de cette dernière.

[0004] Cependant, par temps de pluie ou , plus généralement, en présence d'eau sur la chaussée, le passage récent d'un véhicule automobile dans la voie de circulation adjacente de destination fait apparaitre des traces brillantes de roues susceptibles d'être confondues avec une ligne de délimitation (des cas de faux positifs). I l en résulte une identification inexacte de cette voie de circulation et de la position latérale du véhicule automobile par rapport à celle-ci et, par conséquent, une éventuelle disponibilité inappropriée de la fonction d'aide au changement de voie semi-automatique ou une interruption à mi-chemin de cette fonction si elle est déjà en cours d'exécution . Une telle erreur est préjudiciable à la fonction SALC, ainsi qu'elle peut nuire à la sécurité des usagers de la route.

[0005] Un objet de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités.

[0006] Un autre objet de la présente invention est d'améliorer le contrôle de la disponibilité de la fonction d'aide au changement de voie semi-automatique.

[0007] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, une méthode pour le contrôle des autorisations de changement de voie de circulation d'un véhicule automobile depuis une première voie de circulation vers une deuxième voie de circulation adjacente de destination , cette méthode comprenant les étapes suivantes:

- acquisition d'au moins une image couvrant la deuxième voie;

- détermination , à partir de ladite au moins une image sur la base d'un premier ensemble de critères prédéfinis, d'une première ligne de délimitation séparant la première voie et la deuxième voie et d'une deuxième ligne de délimitation délimitant avec la première ligne de délimitation la deuxième voie;

- calcul, à partir de la première ligne de délimitation et la deuxième ligne de délimitation , d'une largeur de la deuxième voie;

- calcul d'une variation dans le temps de ladite largeur ;

- mesure d'une distance de séparation latérale entre le véhicule automobile et un obstacle séparé du véhicule automobile par la première ligne de délimitation ;

- détermination , à partir de ladite au moins une image sur la base d'un deuxième ensemble de critères prédéfinis différent du premier ensemble et/ou à partir de ladite distance de séparation latérale, d'une ligne de centre de la deuxième voie;

- calcul, lorsque ladite variation est supérieure à une valeur seuil prédéfinie, d'une distance entre la première ligne de délimitation et la ligne de centre;

- non-autorisation , lorsque la distance entre la première ligne de délimitation et la ligne de centre est en dehors d'un intervalle de confiance prédéfini, d'un changement de voie vers la deuxième voie de circulation .

[0008] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison :

- la méthode présentée ci-dessus comprend , en outre, une étape de détection de la présence de pluie, la distance entre la première ligne de délimitation et la ligne de centre étant calculée lorsqu'il est, en outre, détecté la présence de pluie ;

- le premier ensemble comprend un critère de contraste pour une détection de la première ligne de délimitation et la deuxième ligne de délimitation dans ladite au moins une image ;

- la variation calculée est une dérivée première par rapport au temps de ladite largeur.

[0009] I l est proposé, en deuxième lieu , un système pour le contrôle des autorisations de changement de voie de circulation d'un véhicule automobile depuis une première voie de circulation vers une deuxième voie de circulation adjacente de destination , ce système comprenant :

- un capteur d'image pour l'acquisition d'au moins une image couvrant la deuxième voie;

- un calculateur configuré pour déterminer, à partir de ladite au moins une image sur la base d'un premier ensemble de critères prédéfinis, une première ligne de délimitation séparant la première voie et la deuxième voie et une deuxième ligne de délimitation délimitant avec la première ligne de délimitation la deuxième voie; calculer, à partir de la première ligne de délimitation et la deuxième ligne de délimitation , une largeur de la deuxième voie; calculer une variation dans le temps de ladite largeur ;

- un capteur de distance apte à mesurer une distance de séparation latérale entre le véhicule automobile et un obstacle séparé du véhicule automobile par la première ligne de délimitation ; le calculateur étant, en outre, configuré pour déterminer, à partir de ladite au moins une image sur la base d'un deuxième ensemble de critères prédéfinis différent du premier ensemble et/ou à partir de ladite distance de séparation latérale, une ligne de centre de la deuxième voie; calculer, lorsque ladite variation est supérieure à une valeur seuil prédéfinie, une distance entre la première ligne de délimitation et la ligne de centre; le système étant configuré pour ne pas autoriser, lorsque la distance entre la première ligne de délimitation et la ligne de centre est en dehors d'un intervalle de confiance prédéfini, un changement de voie vers la deuxième voie de circulation .

[0010] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison :

- le système présenté ci-dessus comprend , en outre, un capteur de pluie apte à détecter la présence de pluie, la distance entre la première ligne de délimitation et la ligne de centre étant calculée lorsqu'il est, en outre, détecté la présence de pluie ;

- le premier ensemble comprend un critère de contraste pour une détection de la première ligne de délimitation et la deuxième ligne de délimitation dans ladite au moins une image ;

- la variation calculée est une dérivée première par rapport au temps de ladite largeur.

[0011] I l est proposé, en troisième lieu , un véhicule automobile comprenant le système présenté ci-dessus.

[0012] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation , laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

[0013] la figure [Fig. 1 ] illustre schématiquement un véhicule automobile pourvu d'un système pour le contrôle des autorisations de changement de voie selon divers modes de réalisation ;

[0014] la figure [Fig.2] illustre schématiquement des étapes d'une méthode pour le contrôle des autorisations de changement de voie selon divers modes de réalisation .

[0015] En se référant à la figure 1 , il est affiché un système 2 pour le contrôle des autorisations de changement de voie de circulation d'un véhicule 1 automobile depuis une première voie 11 de circulation vers une deuxième voie 12 de circulation adjacente de destination .

[0016] La première voie 11 de circulation est la voie de circulation courante du véhicule automobile, c'est-à-dire sur laquelle évolue actuellement le véhicule 1 automobile. La deuxième voie 12 de circulation est la voie de circulation voisine (ou adjacente) vers laquelle le conducteur souhaite changer de voie. La deuxième voie 12 de circulation peut être immédiatement à gauche (tel qu'il est illustré par la figure 1 ) ou à droite de la première voie 11 de circulation (notamment, pour une manoeuvre de dépassement ou de rabattement du véhicule 1 automobile selon les règles de circulation routière).

[0017] Le système 2 comprend au moins un capteur 3 d'image (notamment, une caméra) pour l'acquisition (étape 21 sur la figure 2) d'au moins une image couvrant la deuxième voie 12 de circulation cible (ou de destination). Le capteur 3 d'image couvre au moins partiellement l'environnement à l’avant du véhicule 1 automobile. Une ou plusieurs caméras utilisées en vision frontale peuvent être disposées pour capturer des images de la deuxième voie 12 de circulation devant le véhicule 1 automobile au fur et à mesure de son déplacement. Des algorithmes de fusion multi-capteurs pour combiner des images issues de plusieurs capteurs 3 d'image peuvent être envisagés.

[0018] Le système 2 comprend , en outre, un calculateur 4 configuré pour effectuer un traitement d'image pour déterminer (étape 22 sur la figure 2), à partir des images acquises par le capteur 3 d'image, - une première ligne 6 de délimitation séparant la première voie 1 1 de circulation et la deuxième voie 12 de circulation ; et une deuxième ligne 7 de délimitation délimitant avec la première ligne 6 de délimitation la deuxième voie 12 de circulation .

[0019] La première ligne 6 de délimitation est une ligne de séparation entre la première voie 1 1 de circulation et la deuxième voie 12 de circulation adjacente de destination . La deuxième ligne 7 de délimitation est la ligne de délimitation suivante après la première ligne 6 de délimitation à gauche (tel qu'il est illustré par la figure 1 ) ou à droite du véhicule 1 automobile. La première ligne 6 de délimitation et la deuxième ligne 7 de délimitation sont deux lignes de délimitation successives détectées sur les images acquises couvrant la deuxième voie 12 de circulation .

[0020] La deuxième ligne 7 de délimitation peut être une vrai ligne de marquage au sol (continue ou discontinue, simple ou double, ou encore de séparation ou de bord de route) délimitant longitudinalement, avec la première ligne 6 de délimitation , la deuxième voie 12 de circulation adjacente cible ou une trace linéaire dans l'eau de roues d'un véhicule circulant sur la deuxième voie 12 de circulation .

[0021] La détermination de la première et de la deuxième ligne 6, 7 de délimitation , à partir d'une image acquise par le capteur 3 d'image, se base sur un premier ensemble de critères prédéfinis. En partant de l'hypothèse que les lignes de délimitation doivent présenter, par rapport à la chaussée, un contraste supérieur à un contraste seuil prédéfini, ledit premier ensemble comprend , dans un mode de réalisation , un critère de contraste pour une détection de la première et de la deuxième ligne 6, 7 de délimitation dans une image acquise par le capteur 3 d'image. En alternative ou en combinaison , le premier ensemble de critères peut comprendre la couleur, les dimensions, la régularité ou , plus généralement, tout autre critère distinctif des lignes de délimitation . Des algorithmes connus de l'état de la technique (basés, par exemple, sur une transformée de Hough , une transformée généralisée de Hough ou équivalentes) peuvent être utilisés à cette fin . [0022] Chacune de la première et de la deuxième ligne 6, 7 de délimitation est déterminée dans un repère lié au véhicule 1 automobile par interpolation polynomiale, notamment une interpolation polynomiale du troisième degré, de points représentatifs de ces lignes détectées dans les images acquises. Le repère lié au véhicule 1 automobile est un repère cartésien dont l'axe des abscisses correspondant à la direction du mouvement longitudinal du véhicule 1 automobile sur la route 10 et l’axe des ordonnées correspondant à la direction du mouvement latéral du véhicule 1 automobile. Le coefficient constant (c'est-à-dire, le coefficient du monôme de degré 0) du polynôme d'une ligne de délimitation représente la position latérale de cette ligne de délimitation par rapport au véhicule 1 automobile (ou , aussi, l'ordonnée à l'origine de la ligne de délimitation correspondante dans le repère lié au véhicule 1 automobile).

[0023] A partir de la première ligne 6 de délimitation et la deuxième ligne 7 de délimitation , le calculateur 4 calcule (étape 23 sur la figure 2) une largeur de la deuxième voie 12 de circulation . Dans un mode de réalisation , une largeur de la deuxième voie 12 de circulation est donnée par la moyenne du coefficient constant d'un premier polynôme représentant la première ligne 6 de délimitation et du coefficient constant d'un deuxième polynôme représentant la deuxième ligne 7 de délimitation .

[0024] Le calculateur 4 est, en outre, configuré pour calculer (étape 24 sur la figure 2) une variation dans le temps (ou, de manière équivalente, le long de la route 10 avec le déplacement du véhicule 1 automobile) de la largeur de la deuxième voie 12 de circulation adjacente de destination . Cette variation est, dans un mode de réalisation , la dérivée première par rapport au temps de la largeur de la deuxième voie 12 de circulation (la différence entre les valeurs de cette largeur calculée à deux instants successifs divisée par le pas temporel entre ces deux instants). Une dérivée première temporelle (ou de, manière équivalente, spatiale) quantifie la variation de la largeur de la deuxième voie 12 de circulation par unité de temps (ou par unité de distance parcourue par le véhicule 1 automobile).

[0025] Par ailleurs, le système 2 comprend un capteur 5 de distance apte à mesurer (étape 25 sur la figure 2) une distance de séparation latérale entre le véhicule 1 automobile et un obstacle séparé du véhicule 1 automobile par la première ligne 6 de délimitation . Ce capteur 5 de distance est, dans un mode de réalisation , un capteur de mesure sans contact de distance tel qu'un capteur ultrasonique, un capteur de mesure de distance optique, un capteur de mesure de distance infrarouge ou , plus généralement, un radar. Ledit obstacle est, par exemple, un usager de la route 10, une bordure verticale de la route 10, une banquette de route, un trottoir, un terre-plein central ou latéral de la route 10 ou tout autre obstacle fixe ou mobile séparé du véhicule 1 automobile par la première ligne 6 de délimitation et permettant d'en déduire directement ou en combinaison avec des informations extraites des images acquises par le capteur 3 d'image une localisation du centre de la deuxième voie 12 de circulation adjacente de destination .

[0026] Le calculateur 4 est, en effet, apte à déterminer (étape 26 sur la figure 2), à partir d'une image acquise par le capteur 3 d'image et/ou à partir de la distance de séparation latérale mesurée par le capteur 5 de distance, une ligne 8 de centre (ou , de milieu) de la deuxième voie 12 de circulation .

[0027] Dans un mode de réalisation , en supposant que la largeur de la deuxième voie 12 de circulation est égale à une valeur prédéfinie (par exemple, associée au type de la route 10 sur laquelle circule le véhicule 1 automobile et/ou à la position de ce dernier), le calculateur 4 détermine, à partir de la distance de séparation latérale, une ligne 8 de centre de la deuxième voie 12 de circulation . En alternative ou en combinaison , la ligne 8 de centre est déterminée par le calculateur 4 à partir des images acquises sur la base d'un deuxième ensemble de critères prédéfinis différent du premier ensemble. Ce deuxième ensemble peut comprendre tout critère distinctif d'un objet présent sur les images acquises par le capteur 3 d'image permettant d'en déduire directement ou indirectement la ligne 8 de centre par mesure d'une distance de séparation latérale relative ou absolue entre cet objet et le véhicule 1 automobile. Ce deuxième ensemble comprend , par exemple, un critère de contraste, de couleur, de position , de dimension , et/ou d'orientation portant sur un élément de l'infrastructure routière tel qu'une une bordure de la route 10 ou une signalisation routière au sol ou verticale, ou un critère portant sur un ou plusieurs usagers de la route tel que le nombre, le sens de déplacement, la trajectoire, ou sa distance latérale par rapport au véhicule 1 automobile.

[0028] Avantageusement, la détermination d'une ligne 8 de centre de la deuxième voie 12 de circulation se base sur une fusion de données extraites des images acquises et/ou issues du capteur 5 de distance. La deuxième ligne 7 de centre est, dans un mode de réalisation , représentée par un polynôme de degré 3. Avantageusement, les lignes 6, 7 de délimitation et la ligne 8 de centre sont déterminées selon deux méthodes différentes ou décorrélées (ensembles de critères différents ou recherche d'éléments différents dans les images acquises).

[0029] Dans un mode de réalisation , lorsque la variation de la largeur de la deuxième voie 12 de circulation est supérieure à une valeur seuil prédéfinie, le calculateur 4 calcule (étape 27 sur la figure 2) une distance entre la première ligne 6 de délimitation et la ligne 8 de centre. Cette distance est supposée être la demi-largeur de la deuxième voie 12 de circulation adjacente de destination . Une valeur de cette distance est donnée par la différence entre le coefficient constant du polynôme représentant la ligne 8 de centre et le coefficient constant du polynôme représentant la première ligne 6 de délimitation .

[0030] Dans un mode de réalisation , le système 2 surveille la variation de la largeur de la deuxième voie 12 de circulation et déclenche l'étape 25 de mesure et l'étape 26 de détermination de la ligne 8 de centre dès que cette variation est supérieure à la valeur seuil prédéfinie. Une variation importante de la largeur de la deuxième voie 12 de circulation adjacente de destination est considérée par le système 2 comme résultant d'une détection inexacte de la deuxième ligne 7 de délimitation , notamment par temps de pluie où cette deuxième ligne 7 de délimitation peut être confondue avec une trace des roues d'un véhicule circulant sur la deuxième voie de circulation . Par temps de pluie, la détermination de la première ligne 6 de délimitation et de la ligne 8 de centre est considérée par le système 2 comme étant plus fiable que celle de la deuxième ligne 7 de délimitation .

[0031] Dans un mode de réalisation , le système 2 comprend , en outre, un capteur de pluie apte à détecter la présence de pluie. La demi-largeur de la deuxième voie 12 de circulation (distance entre la première ligne 6 de délimitation et la ligne 8 de centre) est calculée lorsqu'il est, en outre, détecté la présence de pluie.

[0032] Le système 2 est configuré pour ne pas autoriser (étape 28 sur la figure 2), lorsque la demi-largeur calculée est en dehors d'un intervalle de confiance prédéfini, un changement de voie vers la deuxième voie 12 de circulation . L'intervalle de confiance est, par exemple, de 1 ,2m à 2m, étant donné que la largeur d'une voie de circulation est le plus souvent comprise entre 2,4m et 4m.

[0033] Le système 2 considère, en effet, qu'une variation importante de la largeur de la deuxième voie 12 de circulation en combinaison avec une demi-largeur de cette dernière en dehors de l'intervalle de confiance résulte d'une détection inexacte de la deuxième ligne 7 de délimitation . Par conséquent, le système 2 empêche ou refuse un changement de voie (autrement dit, désactive ou rend indisponible la fonction d'aide au changement de voie semi-automatique) vers cette deuxième voie 12 de circulation dont la deuxième ligne 7 de délimitation est détectée de façon imprécise. Dans ce cas, si le conducteur ordonne un changement de voie vers la deuxième voie 12 de circulation par manoeuvre du clignotant ou similaire, le système 2 rend la fonction d'aide au changement de voie semi-automatique indisponible.

[0034] Avantageusement, les modes de réalisation décrits ci-dessus permettent d'améliorer la sécurité et le comportement de la fonction d'aide au changement de voie semi-automatique, notamment par temps de pluie.