EP2627970A1 - Dispositif de localisation d'un vehicule et procede de generation d'une information de localisation d'un vehicule - Google Patents

Dispositif de localisation d'un vehicule et procede de generation d'une information de localisation d'un vehicule

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EP2627970A1
EP2627970A1 EP11778515.4A EP11778515A EP2627970A1 EP 2627970 A1 EP2627970 A1 EP 2627970A1 EP 11778515 A EP11778515 A EP 11778515A EP 2627970 A1 EP2627970 A1 EP 2627970A1
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EP
European Patent Office
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vehicle
location
location information
module
interface
Prior art date
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Application number
EP11778515.4A
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German (de)
English (en)
Inventor
Serge Hernando
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Johnson Controls Automotive Electronics SAS
Original Assignee
Johnson Controls Automotive Electronics SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Johnson Controls Automotive Electronics SAS filed Critical Johnson Controls Automotive Electronics SAS
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • G—PHYSICS
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    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/0272—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising means for registering the travel distance, e.g. revolutions of wheels

Definitions

  • the present invention generally relates to a device for locating a vehicle, for example of the automotive type, and a method for generating a location information of such a vehicle using a location device.
  • An object of the present invention is to meet the various disadvantages of the prior art mentioned above and in particular to provide a vehicle with a location device and realizing a method of generating a location information that is capable of generating Reliable, accurate location information with minimal effort and extra costs.
  • a first aspect of the invention relates to a device for locating a vehicle, the locating device comprising or being associated with a location positioning interface by satellite positioning, the locating device comprising or being associated with a location module.
  • the satellite positioning location interface and the dead reckoning module enabling the location device to generate a location information of the vehicle, the generation of the location information of the vehicle being provided via the localization module to the esteem when the vehicle is detected to be in a location of poor satellite signal reception conditions, and a calibration of the dead reckoning module being provided when the vehicle is detected to be in an extended area of good satellite reception conditions.
  • the integration of such a location device in a vehicle advantageously makes it possible to reliably generate vehicle location information with standard sensors of the localization module.
  • the location of a vehicle in the esteem is called in English "Dead reckoning".
  • the locating device comprises or is associated with a mobile communication interface for transmitting the location information of the vehicle to an emergency call center.
  • ECALL is an initiative of the European Commission to introduce a pan-European automatic emergency call system based on a public service, allowing a damaged vehicle to instantly call the emergency services while sending its precise position ( or location of the vehicle), whether the occupants of the vehicle are aware or not, and whatever the country of the European Union in which the vehicle is located.
  • this system can be based on the single European emergency number (Number 1 12) and allows a faster emergency response by the emergency services, adapted to the severity of the accident and the type of vehicles involved, thus reducing the mortality and the severity of injuries resulting from road accidents.
  • the mobile communication interface includes a SIM card (Subscriber Identity Module, subscriber identity module) and sends a call to the emergency call center through the particular number 112.
  • SIM card Subscriber Identity Module, subscriber identity module
  • Other non-European services exist, for example the 911 call in the United States and Canada.
  • the emergency call can be activated manually according to an advantageous variant of the present invention.
  • voice communication is automatically established between the operator of the emergency call center and the vehicle, so that passengers can give details of the situation if they have the ability to do it.
  • the operator of the emergency call center receives a minimum set of data including the location of the vehicle, that is to say the position of the vehicle. This location information comes directly from the location device.
  • the calibration of the dead reckoning module is provided using the application of a Kalman filter.
  • a Kalman filter This allows the location device to generate the location information more reliably and to reduce location or positioning error when satellite signals are missing for satellite positioning.
  • the sensors associated with the vehicle used to perform a dead reckoning produce signals or measurement values including errors
  • the location of the vehicle based solely on a positioning or a dead-reckoning accumulates errors. more and more important when the period of absence of reception of satellite signals or the distance traveled by the vehicle without signals received from the satellite is large.
  • the localization device provides a fusion of the data of the localization module and the positioning location satellite positioning interface.
  • the locating device it is advantageously possible according to the present invention to increase the accuracy of the location information generated by means of the localization device.
  • the fusion of the data of the odometric sensors (ie the sensors associated with the debit localization module) with the data obtained via the satellite positioning location interface it is possible to obtain information on the position of the vehicle very precise and robust compared to influences of the environment. Thanks to the redundant determination of the vehicle position data, these are determinable even if one of the detection units (for example the satellite positioning location interface) is temporarily unable to obtain data following a bad situation. reception conditions of the satellite signals.
  • the method according to the present invention is protected against disturbances of the environment of the vehicle and allows a permanent location of the vehicle.
  • the mobile communication interface is provided for transmitting the location information automatically during a predetermined time interval or to receive interrogation information for transmission of the location information.
  • the location information is automatically transmitted after a predetermined time interval, that is, every twenty-four hours or thirty-six hours ( at least when a motion of the vehicle has been detected during this period) a signal is transmitted by the mobile communication interface to transmit the vehicle location information. Also, it may be provided that the vehicle location information is transmitted automatically when the vehicle is stopped and then at least every twenty-four hours or thirty-six hours when the vehicle is not started.
  • Another aspect of the present invention relates to a method of generating a location information of a vehicle using a location device, the location device comprising or being associated with a satellite positioning location interface, the localization module comprising or being associated with a localization module, the satellite positioning location interface and the dead reckoning module enabling the location device to generate the location information of the vehicle , the generation of the location information of the vehicle being provided via the localization module to the esteem when the vehicle is detected to be in a location of poor reception conditions of satellite signals, and the location module estimating being calibrated when the vehicle is detected to be in an extended area of good con satellite signal reception conditions.
  • the locating device comprises or is associated with a mobile communication interface, is dependent on a control signal, the location information of the vehicle is transmitted to a call center. 'emergency.
  • the location information of the vehicle is transmitted automatically during a predetermined time interval or in dependence on the reception of interrogation information received by the mobile communication interface.
  • FIG. 1 shows schematically the course of an alarm following an accident of a vehicle, the vehicle being equipped with a mobile communication interface, including an eCall system
  • Figure 2 schematically shows a block diagram of a localization device according to the FIG. 3 schematically represents a vehicle with a locating device, the locating device corresponding to a first embodiment according to the present invention
  • FIG. 4 schematically represents a vehicle with a locating device, the corresponding locating device. to a second embodiment according to the FIG.
  • FIG. 5 schematically represents a vehicle with a locating device, the locating device corresponding to a third embodiment according to the present invention
  • FIG. 6 schematically represents a flowchart corresponding to a method of generating a piece of information.
  • FIG. 7 schematically represents a diagram of acquisition and formatting of data obtained by the location-based positioning interface and / or the localization module (GPS data and / or odometric data, especially data ABS (anti-lock system)
  • FIG. 8 schematically represents a flowchart of a calibration of data obtained by the satellite location and / or the dead reckoning localization (GPS data and / or odometry data, including ABS data (anti-lock system))
  • FIG. 7 schematically represents a diagram of acquisition and formatting of data obtained by the location-based positioning interface and / or the localization module (GPS data and / or odometric data, especially data ABS (anti-lock system)
  • FIG. 8 schematically represents a flowchart of a calibration of data obtained by
  • FIG. 9 schematically represents a flow chart of a data processing by a Kalman filter method, especially for the example of rear wheel data (in particular the diameter or the radius of the rear wheels). of the vehicle)
  • FIGS. 10 and 11 schematically represent the evolution of the results of filtering in dependence on the iterations
  • FIG. Briefly, a flowchart of a generation of vehicle location information
  • FIG. 13 schematically represents a flow chart of the generation of the vehicle location information obtained by the satellite location and / or module location interface. for estimating localization (GPS data and / or odometric data)
  • FIG. 14 diagrammatically represents the evolution over time of a signal-to-noise ratio of signals obtained by the satellite positioning location interface
  • FIG. 15 schematically shows a visualization of an example (using a plot of a road) of application of the location device according to the present invention.
  • FIG. 1 the course of an alarm following an accident of a vehicle is schematically represented.
  • the vehicle is equipped with a mobile communication interface, including an eCall system.
  • an alarm signal is emitted following an accident of the vehicle.
  • the communication interface is part of a mobile communication network.
  • the accident is notably detected by means of sensors (in particular sensors (not shown), notably acceleration, for example used for triggering the airbag inside the vehicle.
  • alarm signal can alternatively be achieved through manual interaction by the user of the vehicle, especially when it is a case of medical emergency.
  • a navigation system of the vehicle in particular a location device, the navigation system including a satellite positioning location interface.
  • the location positioning interface satellite is also called satellite sensor or GPS sensor.
  • the position information of the vehicle is determined continuously by a method of locating the vehicle in the esteem (called in English: "Dead reckoning" ).
  • the present invention provides that the data or signals of different sensors are merged to obtain the position of the vehicle.
  • the GPS sensor is one of these sensors.
  • the determined position of the vehicle is then transmitted to a nearby emergency call center. Other information may be transmitted as well, including the nature of the accident, if it is a serious accident, etc.
  • the emergency call center tries to get in touch with the passengers of the vehicle.
  • the emergency services are called in a fourth step, the information on the position of the vehicle being transmitted to the rescue services.
  • FIG. 2 a block diagram of a locating device 1 according to the present invention is schematically represented.
  • the locating device 1 comprises (or is associated with) a satellite positioning location interface 1.2 (also called a GPS sensor or satellite sensor).
  • the location device 1 comprises (or is associated with) a location module 1.1.
  • the data of at least two sensors are merged to obtain (or generate) the vehicle location information.
  • it is the data of an odometric sensor (integrated in the estimating localization module 1.1) and a GPS sensor (integrated in the satellite positioning location interface 1.2).
  • the odometric sensor 1.1 the position (or location information) of the vehicle can be reliably obtained on the basis of odometric data.
  • the position (or location information) of the vehicle can be reliably obtained on the basis of satellite signals.
  • the determination of the location information of the vehicle is not possible.
  • precise determination of the position of the vehicle is nevertheless possible according to the present invention. , even in the absence of receiving satellite signals. Due to the high accuracy in determining the location information of the vehicle according to the present invention, the position of the vehicle can be obtained with great precision, but with reduced material costs.
  • FIG 3 a vehicle F with a locating device 1 is schematically shown.
  • the locating device 1 shown in Figure 3 corresponding to a first embodiment according to the present invention.
  • the locating device 1 comprises a gyroscope 1.3 by means of which variations of course of the vehicle F can be detected during the movement of the vehicle F.
  • the data obtained by the gyroscope 1.3 are transmitted to a similar-digital converter 1.4.
  • the analog-to-digital converter 1.4 converts the analog data into digital signals for further processing.
  • the digital signals are subsequently communicated to a processing module 1.5, in particular a microprocessor.
  • the signals of an odometer 1.6 are also communicated to the processing module 1.5. These signals correspond, for example, to the signals of the wheels R1 to R4 of the vehicle F.
  • signals of the wheels R1 to R4 of the vehicle F are, for example, issued from an anti-blocking system 1.7 of the vehicle F, the anti-lock system being shown in Figure 5.
  • signals from the interface of location by positioning satellite 1.2 are also communicated to the processing module 1.5.
  • the processing module 1.5 With the processing module 1.5, a fusion of the data of the different sensors is possible, and the location information of the vehicle can be determined.
  • the first embodiment according to FIG. 3 of the location device 1 is very efficient, and it is in particular independent of a data bus, for example a data bus of the CAN (controller area network) type. ).
  • a data bus for example a data bus of the CAN (controller area network) type.
  • the solution according to the first embodiment of the locating device 1 is able to be post-equipped in the vehicle F.
  • FIG 4 the vehicle F with the locating device 1 is schematically shown.
  • the locating device 1 shown in Figure 4 corresponding to a second embodiment according to the present invention.
  • the locating device 1 does not comprise a gyroscope 1.3, but a compass 1.8 by means of which variations of heading of the vehicle F can to be detected during the movement of the vehicle F.
  • the data obtained by the compass 1.8 are transmitted to the analog-digital converter 1.4.
  • the analog-to-digital converter 1.4 converts the analog data into digital signals for further processing.
  • the digital signals are subsequently communicated to the processing module 1.5, in particular a microprocessor.
  • the signals of an odometer 1.6 are also communicated to the processing module 1.5. These signals correspond, for example, to the signals of the wheels R1 to R4 of the vehicle F.
  • signals of the wheels R1 to R4 of the vehicle F are, for example, issued from an anti-blocking system 1.7 of the vehicle F, the anti-lock system being represented in FIG. 5. Furthermore, the signals of the satellite positioning location interface 1.2 (in particular of the satellite sensor or GPS sensor) are also communicated to the processing module 1.5.
  • the processing module 1.5 With the processing module 1.5, a fusion of the data of the different sensors is possible, and the location information of the vehicle can be determined.
  • the second embodiment according to FIG. 4 of the localization device 1 is also very efficient, and it is in particular independent of a data bus, for example a data bus of the CAN (controller area) type. network).
  • a data bus for example a data bus of the CAN (controller area) type. network.
  • the solution according to the second embodiment of the locating device 1 is able to be post-equipped in the vehicle F.
  • FIG. 5 the vehicle F with the locating device 1 is schematically shown.
  • the locating device 1 shown in FIG. 5 corresponding to a third embodiment according to the present invention.
  • the signals of the location positioning interface 1.2 are communicated to the processing module 1.5.
  • the processing module 1.5 is also connected to a control module 1.9 or to a control unit of a data bus system 1.10, in particular a CAN data bus (controller area network). of the vehicle F.
  • Data on the speed of the rear wheels R3, R4, respectively, are communicated to the processing module 1.5.
  • This data is generated in particular thanks to the anti-blocking system 1.7 of the vehicle F, notably thanks to a sensor (not shown) of rotation speed of the rear wheels R3, R4 of the vehicle F (which are part of the odometric sensor, ie the locating module at the estimate 1.1 of the vehicle F).
  • a variation of the heading H of the vehicle F is calculated according to the formula: as well as a distance traveled.
  • the third embodiment according to FIG. 5 of the locating device 1 has the particular advantage that additional sensors are not necessary, which reduces the costs. For this reason, the third embodiment lends itself in particular to the original equipment of the vehicles F, in particular during the production of the vehicle F. Thus, a solution adapted to the type of vehicle in question is possible in a simple and effective manner.
  • FIG. 6 a flowchart corresponding to a method for generating a location information of a vehicle F according to the present invention is schematically represented.
  • D1 data from the GPS sensor is communicated to a NMEA 2.1 driver of a data processing unit 2
  • NMEA corresponds to a specification for communication between marine equipment, including GPS equipment, which is defined and controlled by the National Marine Electronics Association (NMEA).
  • odometric data D2 in particular data from anti-blocking system 1.7, for example wheels R1 to R4
  • system parameters P and vehicle F are supplied to the data processing unit 2.
  • a first processing step VS1 data synchronization is performed before the data is supplied to a navigation element 3.
  • a check if the GPS data D1 is present is performed.
  • the location information ie the position of the vehicle F, is calculated (in a second processing step VS2) from the GPS data D1 (thanks to the location interface by satellite positioning 1.2) and a calibration of the GPS sensor as well as GPS data D1 is performed.
  • the location information ie the position of the vehicle F, is calculated (in a third processing step VS3) from the odometric data D2 as well as the latest GPS data. D1 available.
  • FIG. 7 a data acquisition and formatting diagram obtained by the satellite positioning location interface 1.2 (D1 data) and / or the location estimation module 1.1 (GPS data and / or Odometric data, including ABS data (anti-lock system) (data D2) is schematically represented.
  • the GPS data D1 and the odometric data D2 are supplied to the data processing unit 2 in the form of .txt files, that is to say in a txt format.
  • the GPS data format D1 and odometric D2 is given in form as shown in Figure 7.
  • FIG. 8 schematically represents a flowchart of FIG. a calibration of data obtained by the location positioning interface by satellite positioning 1.2 and / or the location module with the estimate 1.1 (GPS data and / or odometric data, in particular data ABS (anti-lock system)).
  • This calibration step corresponds to an estimation of the state of the vehicle F as a function of the radius of the rear wheels R3, R4 and a difference in the radius of these two wheels R3, R4.
  • the two complementary data sources that is, the satellite positioning location interface 1.2 (GPS data D1) and the location estimation module 1.1 (odometric data D2) exist which have different update rates: the satellite positioning location interface 1.2 with a low frequency (for example about 1 Hz), and the location module 1.1 with a higher frequency (for example about 50 Hz).
  • an estimated radius Rr_Estim of the rear wheels R3, R4 is determined.
  • a difference R between the radii of the two rear wheels R3, R4 is determined.
  • a verification of these premises during the calibration is done in such a way that it is assumed - following a complicated modeling of the effect of the environment - that the value The average noise is zero.
  • a covariance of a measurement error is due to the GPS sensor (ie the satellite positioning location interface 1.2) such that, therefore, the average value of the measurement noise is zero.
  • the D1 GPS data (from the satellite positioning location interface 1.2) as well as the D2 odometric data (from the localization module 1.1), associated with the process and the measurement are obtained with different sensors (ie with the satellite positioning location interface 1.2 and with the localization module 1.1), such that there is no correlation between noise and noise measurement.
  • the vector of the process at the moment k is given by and the measurement vector at the moment k is given by: w k being the parasitic noise and ZR the measurement noise.
  • Dr k + 1 dR k [8] to arrive at:
  • a distance traveled by the right rear wheel R4 and the variation of heading is determined, and the measurement vector is given by:
  • the spokes of the rear wheels R3 and R4 can be determined, for example, and with a tolerance of 1 mm to:
  • the measurement error of the GPS sensor ie the satellite positioning location interface 1.2 at a distance of 5 meters is given as follows: j measurement - longitude + 0 " latitude ⁇ [15]
  • FIG. 9 schematically represents a flow chart of a data processing by a Kalman filter method, especially for the example of rear wheel data (in particular the diameter or the radius of the rear wheels of the vehicle).
  • a fourth processing step VS4 provides a check if two valid signals exist. When the two signals do not exist, a new initialization of the measurement is performed. When the two signals exist, a fifth processing step VS5 provides for the determination of the variation of heading as well as the distance traveled by the rear wheels R3, R4.
  • a sixth processing step VS6 provides for determining whether the distance traveled and the heading variation are greater than predetermined limit values, respectively. When these two conditions are met, the radii of the rear wheels R3, R4 and the difference of the radii from each other are estimated in another processing step.
  • Filtering is valid when two measures exist that are valid and succeed one another.
  • the filtering is carried out for the determination of the heading with a very high precision and with a minimum calibration speed.
  • the filtering is performed for the minimization of the relative error and with a minimum calibration distance.
  • FIGS. 10 and 11 show diagrammatically the evolution of the results of a filtering in dependence on filter iterations I.
  • FIG. 12 schematically represents a flowchart according to FIG. 6 of a generation of a vehicle location information F. The main part of FIG.
  • the algorithm corresponds to the part H for which a code is generated.
  • the main part H is in particular made by the navigation element 3.
  • FIG. 13 schematically represents a flow chart of the generation of the vehicle POS location information F obtained by the satellite positioning location interface 1.2 and / or the location estimation module 1.1 (GPS data and / or data). odometrics) as performed in the navigation element3.
  • the POS position of the vehicle F is determined from the odometric data D2 in a ninth step VS9.
  • FIG. 14 schematically represents the evolution over time of a signal-to-noise ratio of signals obtained by the satellite positioning location interface 1.2.
  • the evolution L3 shows that a valid signal is present when the signal-to-noise ratio has a value of about 35. For different values of the signal-to-noise ratio, the signal is not valid.
  • FIG. 15 schematically represents a visualization of an example (using a plot of a road) of application of the location device according to the present invention.
  • the route includes a T1 tunnel.
  • An initial course is at least determined at the entrance X of the tunnel.
  • the initial heading Z shows the course without prediction.
  • the POS position of the vehicle F in the tunnel T1 is determined for the last time by means of the location positioning interface 1.2. input X of the tunnel T1.
  • the POS position must be determined from the odometric data D2 (ABS data). This determination is so precise that the difference between the calculated position of the vehicle F and the actual position of the vehicle F at the exit of the tunnel T1 is very small or even absent according to the present invention.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de localisation d'un véhicule ainsi qu'un procédé de génération d'une information de localisation, le dispositif de localisation comprenant ou étant associé à une interface de localisation par positionnement satellite, le dispositif de localisation comprenant ou étant associé à un module de localisation à l'estime, l'interface de localisation par positionnement satellite et le module de localisation à l'estime permettant au dispositif de localisation la génération d'une information de localisation du véhicule, la génération de l'information de localisation du véhicule étant prévue par l'intermédiaire du module de localisation à l'estime, lorsque le véhicule est détecté de se trouver dans un endroit de mauvaises conditions de réception de signaux satellites, et une calibration du module de localisation à l'estime étant prévue lorsque le véhicule est détecté de se trouver dans un endroit étendu de bonnes conditions de réception de signaux satellites.

Description

Dispositif de localisation d'un véhicule et procédé de génération d'une information de localisation d'un véhicule
La présente invention concerne de manière générale un dispositif de localisation d'un véhicule, par exemple de type automobile, et un procédé de génération d'une information de localisation d'un tel véhicule à l'aide d'un dispositif de localisation.
Il est connu dans l'art antérieur de nombreux véhicules automobiles équipés de système de navigation par positionnement satellite intégré, utilisant un récepteur GPS (système globale de positionnement, en anglais: Global Positioning System) ou SPS, coopérant avec des capteurs de navigation à l'estime également intégré sur le véhicule fournissant des informations odométriques, de cap gyroscopique, de vitesse de roue, d'accélération, d'orientation, etc. Néanmoins, de tels systèmes de navigation intégrés présentent aujourd'hui encore un surcoût important lors de l'achat d'un véhicule neuf. Il est également connu dans l'état de la technique antérieur, en particulier des documents DE 197 17 829 A1 et DE 199 45 694 A1 , une méthode de génération d'une information de localisation d'un véhicule, et en particulier du document DE 10 2005 002 719 A1 , une méthode de prédiction de cap.
Un but de la présente invention est de répondre aux différents inconvénients de l'art antérieur mentionné ci-dessus et en particulier de fournir un véhicule avec un dispositif de localisation et réalisant un procédé de génération d'une information de localisation qui est capable de générer une information de localisation fiable, précis, et avec un minimum d'efforts et de surcoûts engendrés.
Pour cela, un premier aspect de l'invention concerne un dispositif de localisation d'un véhicule, le dispositif de localisation comprenant ou étant associé à une interface de localisation par positionnement satellite, le dispositif de localisation comprenant ou étant associé à un module de localisation à l'estime, l'interface de localisation par positionnement satellite et le module de localisation à l'estime permettant au dispositif de localisation la génération d'une information de localisation du véhicule, la génération de l'information de localisation du véhicule étant prévue par l'intermédiaire du module de localisation à l'estime lorsque le véhicule est détecté de se trouver dans un endroit de mauvaises conditions de réception de signaux satellites, et une calibration du module de localisation à l'estime étant prévue lorsque le véhicule est détecté de se trouver dans un endroit étendu de bonnes conditions de réception de signaux satellites. L'intégration d'un tel dispositif de localisation dans un véhicule permet avantageusement de générer de manière fiable une information de localisation du véhicule avec des capteurs standard du module de localisation à l'estime. La localisation d'un véhicule à l'estime est appelé en anglais « Dead reckoning ».
Selon une variante avantageuse de réalisation, le dispositif de localisation comprend ou est associé à une interface de communication mobile en vue d'une transmission de l'information de localisation du véhicule vers un centre d'appel d'urgence.
La présence d'une telle interface de communication mobile permet de réaliser une fonctionnalité « appel de secours » (emergency call en anglais), par exemple eCall ou eCALL. L'eCALL est une initiative de la commission européenne visant à introduire un système paneuropéen d'appel d'urgence automatique basé sur un service public, permettant à un véhicule accidenté d'appeler instantanément les services d'urgences tout en envoyant sa position précise (ou localisation du véhicule), que lès occupants du véhicule soit conscient ou non, et quelque soit le pays de l'Union Européenne dans lequel le véhicule se trouve. Notamment, ce système peut être basé sur le numéro unique d'urgence européen (Numéro 1 12) et permet une intervention des services d'urgence plus rapide, adaptée à la sévérité de l'accident et au type de véhicules impliqués, réduisant ainsi la mortalité et la gravité des blessures résultant des accidents de la route. L'interface de communication mobile comprend notamment une carte SIM (en anglais : Subscriber Identity Module, module d'identité d'abonné) et lance un appel à destination du centre d'appel d'urgence par l'intermédiaire notamment du numéro 112. D'autres services extra-européens existent, par exemple l'appel 911 aux États-Unis et au Canada.
Lorsqu'un véhicule assiste à un accident sans pour autant y être impliqué, l'appel de secours peut être activé manuellement selon une variante avantageuse de la présente invention. Par ailleurs, il peut être préféré qu'une communication vocale soit établie alors automatiquement entre l'opérateur du centre d'appel d'urgence et le véhicule, afin que les passagers puissent donner les détails sur la situation s'ils ont la capacité de le faire. Dans le même temps, l'opérateur du centre d'appel d'urgence reçoit un ensemble minimum de données qui inclut notamment la localisation du véhicule, c'est-à-dire la position du véhicule. Cette information de localisation provient directement du dispositif de localisation.
Selon une variante préférée de réalisation de la présente invention, la calibration du module de localisation à l'estime est prévue à l'aide de l'application d'un filtre Kalman. Ceci permet au dispositif de localisation de générer l'information de localisation de manière plus fiable et de réduire une erreur de localisation ou de positionnement lorsque les signaux satellites manquent pour un positionnement satellite. De manière générale, car les capteurs associés au véhicule utilisés pour réaliser une localisation à l'estime produisent des signaux ou des valeurs de mesures comprenant des erreurs, la localisation du véhicule basée uniquement sur un positionnement ou une localisation à l'estime accumule des erreurs de plus en plus importantes lorsque la période d'absence de réception de signaux satellites ou alors la distance parcourue par le véhicule sans signaux reçus du satellite est grande. En utilisant une multitude de différents capteurs associés au véhicule, il est possible de réduire l'erreur de localisation telle que l'information de localisation peut être générée de manière fiable, notamment en utilisant un filtre Kalman.
Selon une autre variante préférée de réalisation de la présente invention, le dispositif de localisation prévoit une fusion des données du module de localisation à l'estime et de l'interface de localisation par positionnement satellite.
De par une telle réalisation du dispositif de localisation, il est avantageusement possible selon la présente invention d'augmenter la précision de l'information de localisation générée à l'aide du dispositif de localisation. Notamment la fusion des données des capteurs odométriques (c'est à dire les capteurs associés au module de localisation à l'estime) avec les données obtenues par l'intermédiaire de l'interface de localisation par positionnement satellite, il est possible d'obtenir une information sur la position du véhicule très précise et robuste par rapport à des influences de l'environnement. Grâce à la détermination rédondante des données de position du véhicule, celles-ci sont déterminable même si une des unités de détection (par exemple l'interface de localisation par positionnement satellite) est temporairement incapable d'obtenir des données suite à une situation de mauvaises conditions de réception des signaux satellites. Ainsi, il est - par exemple - possible avec la présente invention de déterminer la position du véhicule à l'intérieur de parkings à étage ou à l'intérieur de tunnels (lorsque la réception des signaux satellites est généralement perturbée) par l'intermédiaire du module de localisation à l'estime (c'est à dire à l'aide de données odométriques). Ainsi, la méthode selon la présente invention est protégée contre des perturbation de l'environnement du véhicule et permet une localisation permanente du véhicule.
Selon une autre variante préférée de la présente invention, l'interface de communication mobile est prévue pour transmettre l'information de localisation automatiquement pendant un intervalle de temps prédéterminé ou pour recevoir une information d'interrogation en vue d'une transmission de l'information de localisation.
De par une telle réalisation de la présente invention, il est avantageusement possible de réaliser un service de retrouver un véhicule volé (en anglais appelé : SVT - Stolen Vehicle Tracking). Comme la position du véhicule est connue dans le dispositif de localisation du véhicule, cette information de localisation peut être sauvegardée même à distance lorsqu'un signal ou une information d'interrogation est émis vers le véhicule lorsque l'interface de communication mobile est capable de recevoir cette information d'interrogation (ou ce signal d'interrogation) pour ensuite transmettre l'information de localisation du véhicule. Dans un mode de réalisation alternatif de la présente invention, il peut être prévu que l'information de localisation est automatiquement transmise après un intervalle de temps prédéterminé, c'est- à-dire toutes les vingt-quatre heures ou trente-six heures (au moins lorsqu'un mouvement du véhicule à été détecté pendant cette période) un signal est transmis par l'interface de communication mobile pour transmettre l'information de localisation du véhicule. Également, il peut être prévu, que l'information de localisation du véhicule soit transmise automatiquement lorsque le véhicule est arrêté et puis au moins toutes les vingt quatre heures ou trente six heures lorsque le véhicule n'est pas mis en route.
Un autre aspect de la présente invention concerne un procédé de génération d'une information de localisation d'un véhicule à l'aide d'un dispositif de localisation, le dispositif de localisation comprenant ou étant associé à une interface de localisation par positionnement satellite, le module de localisation comprenant ou étant associé à un module de localisation à l'estime, l'interface de localisation par positionnement satellite et le module de localisation à l'estime permettant au dispositif de localisation la génération de l'information de localisation du véhicule, la génération de l'information de localisation du véhicule étant prévue par l'intermédiaire du module de localisation à l'estime lorsque le véhicule est détecté de se trouver dans un endroit de mauvaises conditions de réception de signaux satellites, et le module de localisation à l'estime étant calibré lorsque le véhicule est détecté de se trouver dans un endroit étendu de bonnes conditions de réception de signaux satellites.
De par une telle réalisation de la présente invention, il est avantageusement possible que la détermination de la localisation d'un véhicule (ou la position d'un véhicule) peut être effectuée avec une erreur de localisation ou de positionnement réduits grâce à l'étape de calibration quasiment continue qui permet d'utiliser les capteurs du module de localisation à l'estime pour obtenir la position du véhicule avec un faible écart par rapport à sa position réelle. Selon une variante préférée de la présente invention, le dispositif de localisation comprend ou est associé à une interface de communication mobile, est que dépendante d'un signal de commande, l'information de localisation du véhicule est transmise vers un centre d'appel d'urgence.
Selon une autre variante préférée de la présente invention, l'information de localisation du véhicule est transmise automatiquement pendant un intervalle de temps prédéterminé ou en dépendance de la réception d'une information d'interrogation reçue par l'interface de communication mobile.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtrons plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemple nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente un schématiquement le déroulement d'un alarme suite à un accident d'un véhicule, le véhicule étant équipé avec une interface de communication mobile, notamment un système eCall, la figure 2 représente schématiquement un schéma bloc d'un dispositif de localisation selon la présente invention, la figure 3 représente schématiquement un véhicule avec un dispositif de localisation, le dispositif de localisation correspondant à un premier mode de réalisation selon la présente invention, la figure 4 représente schématiquement un véhicule avec un dispositif de localisation, le dispositif de localisation correspondant à un deuxième mode de réalisation selon la présente invention, la figure 5 représente schématiquement un véhicule avec un dispositif de localisation, le dispositif de localisation correspondant à un troisième mode de réalisation selon la présente invention, la figure 6 représente schématiquement un ordinogramme correspondant à une méthode de génération d'une information de localisation d'un véhicule selon la présente invention, la figure 7 représente schématiquement un diagramme d'acquisition et de mise en forme de données obtenues par l'interface de localisation par positionnement satellite et/ou du module de localisation à l'estime (données GPS et/ou données odométriques, notamment des données ABS (système antiblocage)), la figure 8 représente schématiquement un ordinogramme d'une calibration de données obtenues par l'interface de localisation par positionnement satellite et/ou du module de localisation à l'estime (données GPS et/ou données odométriques, notamment des données ABS (système antiblocage)), la figure 9 représente schématiquement un ordinogramme d'un traitement de données par une méthode de filtre Kalman, notamment pour l'exemple de données de roues arrières (notamment le diamètre ou le rayon des roues arrières du véhicule ), les figures 10 et 11 représente schématiquement l'évolution des résultats d'un filtrage en dépendance des itérations, la figure 12 représente schématiquement un ordinogramme d'une génération d'une information de localisation du véhicule, la figure 13 représente schématiquement un ordinogramme de la génération de l'information de localisation du véhicule obtenue par l'interface de localisation par positionnement satellite et/ou du module de localisation à l'estime (données GPS et/ou données odométriques), la figure 14 représente schématiquement l'évolution dans le temps d'un rapport signal-bruit de signaux obtenus par l'interface de localisation par positionnement satellite, et la figure 15 représente schématiquement une visualisation d'un exemple (à l'aide d'un tracé d'une route) d'application du dispositif de localisation selon la présente invention.
Dans les dessins annexés, les parties qui se correspondent portent des signes de référence identiques sur des figures différentes.
Sur la figure 1, le déroulement d'un alarme suite à un accident d'un véhicule est schématiquement représenté. Le véhicule est équipé avec une interface de communication mobile, notamment un système eCall. Dans une première étape, un signal d'alarme est émis suite à un accident du véhicule. L'interface de communication fait notamment partie d'un réseau de communication mobile. L'accident est notamment détecté par l'intermédiaire de capteurs (notamment des capteurs (non représentés), notamment d'accélération, par exemple utilisé pour le déclenchement des coussins gonflables de sécurité (airbag) à l'intérieur du véhicule. Le déclenchement du signal d'alarme peut alternativement être réalisé par l'intermédiaire d'une interaction manuelle par l'utilisateur du véhicule, notamment lorsqu'il s'agit d'un cas d'urgence médicale.
Dans une deuxième étape, une information sur la position du véhicule est détecté par un système de navigation du véhicule, notamment un dispositif de localisation, le système de navigation ayant notamment une interface de localisation par positionnement satellite. Dans la suite, l'interface de localisation par positionnement satellite est aussi appelé capteur satellite ou capteur GPS. Pour obtenir une localisation correcte (c'est à dire une localisation plus précise) du véhicule, l'information de position du véhicule est déterminée en continu par une méthode de localisation du véhicule à l'estime (appelé en anglais: "Dead reckoning"). Pour cela, la présente invention prévoit que les données ou les signaux de différents capteurs sont fusionnées pour obtenir la position du véhicule. Le capteur GPS fait partie de ces capteurs. La position déterminée du véhicule est alors transmise vers un centre d'appel d'urgence proche. D'autres informations peuvent être transmise également, notamment la nature de l'accident, s'il s'agit d'un accident grave, etc.
Dans une troisième étape, le centre d'appel d'urgence essaie d'obtenir un contact avec les passagers du véhicule. En même temps, les services de secours sont appelés dans une quatrième étape, l'information sur la position du véhicule étant transmise aux services de secours.
Plus la position du véhicule est connue précisément, mieux peut être réalisé l'opération de secours. Pour cela, il est avantageux de connaître la position du véhicule en continu, et sans être influencé par l'environnement du véhicule. Par ailleurs, il est indispensable de connaître la position du véhicule avec une grande précision. Ceci peut être réalisé par l'intermédiaire d'un dispositif de localisation et d'une méthode selon la présente invention.
Dans la figure 2, un schéma bloc d'un dispositif de localisation 1 selon la présente invention est schématiquement représente. Le dispositif de localisation 1 comprend (ou est associé à) une interface de localisation par positionnement satellite 1.2 (aussi appelé capteur GPS ou capteur satellite). Par ailleurs, le dispositif de localisation 1 comprend (ou est associé à) un module de localisation à l'estime 1.1. Ainsi, les données d'au moins deux capteurs sont fusionnées pour obtenir (ou pour générer) l'information de localisation du véhicule. Dans l'exemple montré, il s'agit des données d'un capteur odométrique (intégré dans le module de localisation à l'estime 1.1 ) et d'un capteur GPS (intégré dans l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2). Par l'intermédiaire du capteur odométrique 1.1 , la position (ou l'information de localisation) du véhicule peut être obtenue de manière fiable sur la base de données odométriques. Par l'intermédiaire de l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2, , la position (ou l'information de localisation) du véhicule peut être obtenue de manière fiable sur la base de signaux satellites. Lors d'une interruption de la réception des données satellites (notamment lorsque le véhicule se trouve dans un tunnel), la détermination de l'information de localisation du véhicule n'est pas possible. Grâce à la fusion des données du module de localisation à l'estime 1.1 (notamment les capteurs odométriques) et des données de l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2, la détermination précise de la position du véhicule est néanmoins possible selon la présente invention, même en absence de réception de signaux satellites. Due à la grande précision dans la détermination de l'information de localisation du véhicule selon la présente invention, la position du véhicule peut être obtenue avec une grande précision, mais avec des coûts de matériel réduits. Grâce à l'utilisation d'une pluralité de différentes sources (redondantes) de données pour obtenir la position du véhicule, il est possible de réduire l'influence d'erreurs des capteurs utilisés, notamment les erreurs des capteurs odométriques (dans le module de localisation à l'estime 1.1).
Dans la figure 3, un véhicule F avec un dispositif de localisation 1 est schématiquement représenté. Le dispositif de localisation 1 représenté dans la figure 3 correspondant à un premier mode de réalisation selon la présente invention.
Selon le premier mode de réalisation, le dispositif de localisation 1 comprend un gyroscope 1.3 grâce auquel des variations de cap du véhicule F peuvent être détectées lors du mouvement du véhicule F. Les données obtenues par le gyroscope 1.3 sont transmis vers un convertisseur analogue-numérique 1.4. Le convertisseur analogue-numérique 1.4 transforme les données analogues en des signaux numériques pour le traitement ultérieur. Les signaux numériques sont après communiqués vers un module de traitement 1.5, notamment un micro-processeur. Par ailleurs, les signaux d'un odomètre 1.6 sont également communiqués vers le module de traitement 1.5. Ces signaux correspondent, par exemple, aux signaux des roues R1 à R4 du véhicule F. Ces signaux des roues R1 à R4 du véhicule F sont, par exemple, issus d'un système anti blocage 1.7 du véhicule F, le système anti blocage étant représenté dans la figure 5. Par ailleurs, les signaux de l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2 (notamment du capteur satellite ou capteur GPS) sont également communiqués vers le module de traitement 1.5.
Grâce au module de traitement 1.5, une fusion des données des différents capteurs est possible, et l'information de localisation du véhicule peut être déterminée.
Le premier mode de réalisation selon la figure 3 du dispositif de localisation 1 est très performant, et il est notamment indépendant d'un bus de données, par exemple un bus de données de type CAN (réseau de contrôleurs, en anglais: controller area network). Ainsi, la solution selon le premier mode de réalisation du dispositif de localisation 1 est apte à être post-équipée dans le véhicule F.
Dans la figure 4, le véhicule F avec le dispositif de localisation 1 est schématiquement représenté. Le dispositif de localisation 1 représenté dans la figure 4 correspondant à un deuxième mode de réalisation selon la présente invention.
Selon le deuxième mode de réalisation (et à la différence du premier mode de réalisation représenté dans la figure 3), le dispositif de localisation 1 ne comprend pas de gyroscope 1.3, mais une boussole 1.8 grâce à laquelle des variations de cap du véhicule F peuvent être détectées lors du mouvement du véhicule F. Les données obtenues par la boussole 1.8 sont transmis vers le convertisseur analogue-numérique 1.4. Le convertisseur analogue- numérique 1.4 transforme les données analogues en des signaux numériques pour le traitement ultérieur. Les signaux numériques sont après communiqués vers le module de traitement 1.5, notamment un micro-processeur. Par ailleurs, les signaux d'un odomètre 1.6 sont également communiqués vers le module de traitement 1.5. Ces signaux correspondent, par exemple, aux signaux des roues R1 à R4 du véhicule F. Ces signaux des roues R1 à R4 du véhicule F sont, par exemple, issus d'un système anti blocage 1.7 du véhicule F, le système anti blocage étant représenté dans la figure 5. Par ailleurs, les signaux de l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2 (notamment du capteur satellite ou capteur GPS) sont également communiqués vers le module de traitement 1.5.
Grâce au module de traitement 1.5, une fusion des données des différents capteurs est possible, et l'information de localisation du véhicule peut être déterminée.
Le deuxième mode de réalisation selon la figure 4 du dispositif de localisation 1 est également très performant, et il est notamment indépendant d'un bus de données, par exemple un bus de données de type CAN (réseau de contrôleurs, en anglais: controller area network). Ainsi, la solution selon le deuxième mode de réalisation du dispositif de localisation 1 est apte à être post-équipée dans le véhicule F.
Dans la figure 5, le véhicule F avec le dispositif de localisation 1 est schématiquement représenté. Le dispositif de localisation 1 représenté dans la figure 5 correspondant à un troisième mode de réalisation selon la présente invention.
Selon le troisième mode de réalisation du dispositif de localisation, les signaux de l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2 (notamment du capteur satellite ou capteur GPS) sont communiqués vers le module de traitement 1.5. Le module de traitement 1.5 est également reliée à un module de contrôle 1.9 ou avec une unité de contrôle d'un système de bus de données 1.10, notamment un bus de données de type CAN (réseau de contrôleurs, en anglais: controller area network) du véhicule F. Des données sur la vitesse des roues arrières R3, R4, respectivement, sont communiquées vers le module de traitement 1.5. Ces données sont notamment générées grâce au système anti blocage 1.7 du véhicule F, notamment grâce à un capteur (non représenté) de vitesse de rotation des roues arrières R3, R4 du véhicule F (qui font partie du capteur odométrique, c'est à dire du module de localisation à l'estime 1.1 du véhicule F).
A l'aide du module de traitement 1.5 et à partir des vitesses de rotation (ou des vitesses angulaires u>i, ωΓ) des roues arrières R3, R4, des rayons Ri, Rr des roues arrières, et de la distance Lv des roues arrières R3, R4 par rapport l'un de l'autre, une variation du cap H du véhicule F est calculée selon la formule : ainsi qu'une distance parcourue.
Le troisième mode de réalisation selon la figure 5 du dispositif de localisation 1 a notamment l'avantage que des capteurs supplémentaires ne sont pas nécessaires, ce qui réduit les coûts. Pour cette raison, le troisième mode de réalisation se prête notamment pour l'équipement original des véhicules F, notamment lors de la production du véhicule F. Ainsi, une solution adaptée au type de véhicule en question est possible de manière simple et efficace. Dans la figure 6, un ordinogramme correspondant à une méthode de génération d'une information de localisation d'un véhicule F selon la présente invention est schématiquement représenté.
Des données D1 du capteur GPS (c'est à dire de l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2) sont communiquées à un pilote NMEA 2.1 d'une unité de traitement de données 2 (L'abréviation "NMEA" corresponde à une spécification pour la communication entre équipements marins, dont les équipements GPS, qui est définie et contrôlée par la National Marine Electronics Association (NMEA), association américaine de fabricants d'appareils électroniques maritimes). Par ailleurs, des données odométriques D2 (notamment des données issues du système anti blocage 1.7, par exemple des roues R1 à R4), issues du module de localisation à l'estime 1.1, notamment un capteur odométrique, sont transmises vers l'unité de traitement de données 2 (et traitées par une unité de transformation 2.2). Par ailleurs, des paramètres P de système et du véhicule F sont fournis à l'unité de traitement de données 2.
Pendant une première étape de traitement VS1 , une synchronisation des données est réalisée, avant que les données soient fournies à un élément de navigation 3. Dans l'élément de navigation, une vérification si les données GPS D1 sont présentes est effectuée.
Si les données GPS sont disponibles, l'information de localisation, c'est à dire la position du véhicule F, est calculé (dans une deuxième étape de traitement VS2) à partir des données GPS D1 (grâce à l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2) et une calibration du capteur GPS ainsi que des données GPS D1 est effectuée.
Lorsque les données GPS D1 ne sont pas disponibles, l'information de localisation, c'est à dire la position du véhicule F, est calculé (dans une troisième étape de traitement VS3) à partir des données odométriques D2 ainsi que des dernières données GPS D1 disponible.
Dans la figure 7, un diagramme d'acquisition et de mise en forme de données obtenues par l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2 (données D1 ) et/ou du module de localisation à l'estime 1.1 (données GPS et/ou données odométriques, notamment des données ABS (système antiblocage)) (données D2) est schématiquement représenté.
Les données GPS D1 et les données odométriques D2 sont fournies à l'unité de traitement de données 2 sous forme de fichiers .txt, c'est à dire dans un format txt. De préférence, le format des données GPS D1 et odométriques D2 est donné sous forme comme représenté dans la figure 7.
L'étape de calibration mentionnée dans la figure 6 (pendant l'étape de traitement VS2) est réalisée de préférence à l'aide d'un filtre Kalman (non représenté) selon la figure 8. La figure 8 représente schématiquement un ordinogramme d'une calibration de données obtenues par l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2 et/ou du module de localisation à l'estime 1.1 (données GPS et/ou données odométriques, notamment des données ABS (système antiblocage)).
Le but de cette étape de calibration correspond à une estimation de l'état du véhicule F en fonction du rayon des roues arrières R3, R4 et une différence dans le rayon de ces deux roues R3, R4.
A ce niveau, les deux sources de données complémentaires (c'est à dire l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2 (données GPS D1 ) et le module de localisation à l'estime 1.1 (données odométriques D2)) existent qui ont des fréquences d'actualisation différentes: l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2 avec une fréquence peu élevée (par exemple d'environ 1 Hz), et le module de localisation à l'estime 1.1 avec une fréquence plus élevée (par example d'environ 50 Hz).
Pour réaliser un couplage linéaire des données GPS D1 et odométriques D2, une calibration exacte du capteur odométrique (c'est à dire du module de localisation à l'estime 1.1) ainsi que du capteur GPS (c'est à dire de l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2) est nécessaire.
Lors du calibration des données GPS D1 , un rayon estimé Rr_Estim des roues arrières R3, R4 est déterminé. Lors du calibration des données odométriques D2, une différence R entre les rayons des deux roues arrières R3, R4 est déterminée.
Lors de la calibration, il est supposé qu'une valeur moyenne de bruit parasite est égale à zéro. Par ailleurs, la valeur moyenne du bruit de mesure doit être zéro. Une autre prémisse correspond à supposer qu'il y a absence de corrélation entre le bruit parasite et le bruit de mesure, en d'autres mots: le bruit de mesure est indépendant du bruit parasite.
Une vérification de ces prémisses lors de la calibration est effectué de telle manière qu'il est supposé - suite à une modélisation compliquée de l'effet de l'environnement - que la valeur moyenne du bruit parasite est zéro. Une covariance d'une erreur de mesure est due au capteur GPS (c'est à dire l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2) tel que, par conséquent, la valeur moyenne du bruit de mesure est zéro. Par ailleurs, les données GPS D1 (issues de l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2) ainsi que les données odométriques D2 (issues du module de localisation à l'estime 1.1 ), associées au processus et à la mesure, sont obtenues avec des capteurs différents (c'est à dire avec l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2 et avec le module de localisation à l'estime 1.1), tel qu'il n'y a pas de corrélation entre le bruit parasite et le bruit de mesure.
Lors de la calibration en employant le filtre Kalman, le système d'équations suivant est utilisé :
= A-Xk + Wk [2]
Ainsi que le système d'analyse suivant : yk = c-xk + zk [3]
Le vecteur du processus au moment k est donné par et le vecteur de mesure au moment k est donné par : wk étant le bruit parasite et ZR le bruit de mesure.
Le vecteur du processus est donné par : et Rlk=Rrk + dRk [7] ainsi que
Drk+1 = dRk [8] pour arriver a :
Pour déterminer le vecteur de mesure, une distance parcourue par la roue arrière droite R4 ainsi que la variation de cap est déterminé, et le vecteur de mesure est donné par :
La relation linéaire entre le vecteur de processus et le vecteur de mesure est donnée par l'équation suivante :
Les rayons des roues arrières R3 et R4 peuvent être déterminés, par exemple, et avec une tolérance de 1 mm à :
Rr = 0.3396 ± 10 * [m] [12] et dR = 0.0 ± 10"3 [m] [13] tel qu'il s'ensuit:
L'erreur de mesure du capteur GPS (c'est à dire l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2) à une distance de 5 mètres est donnée comme suit : j mesure — longitude + 0" latitude ■ [15]
Ainsi, il s'ensuit:
0 cap ) avec la valeur de l'erreur de la constante cap GPS selon:
-3
σ∞ ccaapp = 10 [17]
La figure 9 représente schématiquement un ordinogramme d'un traitement de données par une méthode de filtre Kalman, notamment pour l'exemple de données de roues arrières (notamment le diamètre ou le rayon des roues arrières du véhicule).
Pour l'initialisation du filtre, une quatrième étape de traitement VS4 prévoit une vérification si deux signaux valables existent. Lorsque les deux signaux n'existent pas, une nouvelle initialisation de la mesure est effectuée. Lorsque les deux signaux existent, une cinquième étape de traitement VS5 prévoit la détermination de la variation de cap ainsi que de la distance parcourue des roues arrières R3, R4.
Une sixième étape de traitement VS6 prévoit la détermination si la distance parcourue et la variation de cap sont supérieures à des valeurs limites prédéterminées, respectivement. Lorsque ces deux conditions sont remplies, les rayons des roues arrières R3, R4 ainsi que la différence des rayons l'un de l'autre, sont estimés dans une autre étape de traitement.
Lorsque les conditions ne sont pas vérifiées, une nouvelle initialisation est effectuée. Le filtrage est valable lorsque deux mesures existent qui sont valables et qui se succèdent. Le filtrage est effectué pour la détermination du cap avec une très grande précision et avec une vitesse de calibration minimale. Par ailleurs, le filtrage est effectué pour la minimisation de l'erreur relative et avec une distance de calibration minimale.
La valeur initiale des rayons est, par exemple, 0.335 m et la valeur initiale de la différence dR des rayons Rr utilisé est zéro: dR=0
Les figures 10 et 1 1 représentent schématiquement l'évolution des résultats d'un filtrage en dépendance des itérations de filtre I. Pour la roue arrière droite R4, un rayon Rr de
0.33945 m a été déterminé, et pour la rue arrière gauche R3, un rayon RI de 0.33954 m. L'évolution L1 , déterminée à l'aide de la méthode selon la présente invention, correspond bien avec l'évolution 3σ L2 et converge relativement vite.
La figure 12 représente schématiquement un ordinogramme selon la figure 6 d'une génération d'une information de localisation du véhicule F. La partie principale de
l'algorithme correspond à la partie H pour laquelle un code est généré. La partie principale H est notamment réalisé par l'élément de navigation 3.
La figure 13 représente schématiquement un ordinogramme de la génération de l'information de localisation POS du véhicule F obtenue par l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2 et/ou du module de localisation à l'estime 1.1 (données GPS et/ou données odométriques) comme effectué dans l'élément de navigation3.
Lorsque des données GPS D1 nouvelles arrivent, elles sont vérifiées dans une septième étape de traitement VS7. Ensuite, il est vérifié si les données sont valables. Lorsque cette vérification est positive, la position POS du véhicule F est déterminée dans une huitième étape VS8. Ensuite, la calibration du capteur odométrique 1.1 et du capteur GPS 1.2, ainsi que des données GPS D1 et des données odométriques D2 est effectuée pendant la deuxième étape VS2.
Lorsque des données GPS D1 ne sont pas valables, la position POS du véhicule F est déterminée à partir des données odométriques D2 dans une neuvième étape VS9.
La figure 14 représente schématiquement l'évolution dans le temps d'un rapport signal-bruit de signaux obtenus par l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2. L'évolution L3 montre qu'un signal valable est présent lorsque le rapport signal-bruit a une valeur d'environ 35. Pour des valeurs différentes du rapport signal-bruit, le signal n'est pas valable.
La figure 15 représente schématiquement une visualisation d'un exemple (à l'aide d'un tracé d'une route) d'application du dispositif de localisation selon la présente invention. Le tracé comprend un tunnel T1. Un cap initial est au moins déterminé à l'entrée X du tunnel. Le cap initial Z montre le cap sans prédiction.
Lors de la détermination, selon la présente invention, de la position POS du véhicule F dans le tunnel T1 , la position POS du véhicule F est déterminée pour la dernière fois à l'aide de l'interface de localisation par positionnement satellite 1.2 à l'entrée X du tunnel T1. Il n'y a pas de signal valable GPS présent à l'intérieur du tunnel T1 , et par conséquent, la position POS doit être déterminée à partir des données odométriques D2 (données ABS). Cette détermination est tellement précise que la différence entre la position calculée du véhicule F et la position réelle du véhicule F à la sortie du tunnel T1 est très petite ou même absente selon la présente invention.

Claims

Revendications:
1. Dispositif de localisation (1 ) d'un véhicule (F),
- le dispositif de localisation (1 ) comprenant ou étant associé à une interface de localisation par positionnement satellite (1.2),
- le dispositif de localisation (1 ) comprenant ou étant associé à un module de localisation à l'estime (1.1 ),
l'interface de localisation par positionnement satellite (1.2) et le module de localisation à l'estime (1.1 ) permettant au dispositif de localisation (1 ) la génération d'une information de localisation du véhicule (F),
le dispositif de localisation (1 ) étant caractérisé en ce que
- lorsque le véhicule (F) est détecté de se trouver dans un endroit de mauvaises conditions de réception de signaux satellites, la génération de l'information de localisation du véhicule (F) est prévue par l'intermédiaire du module de localisation à l'estime (1.1 ), et que
- une calibration du module de localisation à l'estime (1.1 ) est prévue lorsque le véhicule (F) est détecté de se trouver dans un endroit étendu de bonnes conditions de réception de signaux satellites.
2. Dispositif de localisation (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le
dispositif de localisation (1 ) comprend ou est associé à une interface de
communication mobile en vue d'une transmission de l'information de localisation du véhicule (F) vers un centre d'appel d'urgence.
3. Dispositif de localisation (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la calibration du module de localisation à l'estime (1.1 ) est prévue à l'aide de l'application d'un filtre Kalman.
4. Dispositif de localisation (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de localisation (1 ) prévoit une fusion des données du module de localisation à l'estime (1.1 ) et de l'interface de localisation par positionnement satellite (1.2).
5. Dispositif de localisation (1 ) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'interface de communication mobile est prévue
- pour transmettre l'information de localisation automatiquement pendant un intervalle de temps prédéterminé ou - pour recevoir une information d'interrogation en vue d'une transmission de l'information de localisation.
6. Procédé de génération d'une information de localisation d'un véhicule à l'aide d'un dispositif de localisation (1 ),
- le dispositif de localisation (1 ) comprenant ou étant associé à une interface de localisation par positionnement satellite (1.2),
- le dispositif de localisation (1 ) comprenant ou étant associé à un module de localisation à l'estime (1.1 ),
l'interface de localisation par positionnement satellite (1.2) et le module de
localisation à l'estime (1.1 ) permettant au dispositif de localisation (1 ) la génération de l'information de localisation du véhicule (F),
le procédé de génération de l'information de localisation étant caractérisé en ce que
- lorsque le véhicule (F) est détecté de se trouver dans un endroit de mauvaises conditions de réception de signaux satellites, la génération de l'information de localisation du véhicule (F) est prévue par l'intermédiaire du module de localisation à l'estime (1.1 ), et que
- le module de localisation à l'estime (1.1 ) est calibré lorsque le véhicule (F) est détecté de se trouver dans un endroit étendu de bonnes conditions de réception de signaux satellites.
7. Procédé de génération de l'information de localisation selon la revendication 6,
caractérisé en ce que le dispositif de localisation (1 ) comprend ou est associé à une interface de communication mobile, et que dépendant d'un signal de commande l'information de localisation du véhicule (F) est transmise vers un centre d'appel d'urgence.
8. Procédé de génération de l'information de localisation selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'information de localisation du véhicule (F) est transmise
- automatiquement pendant un intervalle de temps prédéterminé ou
- en dépendance de la réception d'une information d'interrogation reçue par l'interface de communication mobile.
9. Procédé de génération de l'information de localisation selon l'une quelconque des revendications 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que la calibration du module de localisation à l'estime (1.2) prévoit une étape d'application d'un filtre Kalman.
10. Procédé de génération de l'information de localisation selon l'une quelconque des revendications 6, 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape de fusion des données du module de localisation à l'estime (1.2) et de l'interface de localisation par positionnement satellite (1.1).
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015072896A1 (fr) * 2013-11-12 2015-05-21 Husqvarna Ab Navigation améliorée pour outil de travail robotique
KR101535873B1 (ko) * 2013-11-29 2015-07-24 현대모비스 주식회사 위성측위시스템과 추측 항법을 융합한 차량 위치 추정 시스템 및 방법
EP3084542B1 (fr) * 2013-12-19 2019-07-24 Husqvarna AB Système et procédé permettant la navigation d'un outil de travail robotique
AU2013408993B2 (en) 2013-12-27 2018-04-26 Komatsu Ltd. Mining machine management system and management method
US20160313450A1 (en) * 2015-04-27 2016-10-27 Autoliv Asp, Inc. Automotive gnss real time kinematic dead reckoning receiver
CN105182391A (zh) * 2015-09-24 2015-12-23 深圳市华颖泰科电子技术有限公司 一种高精度车载导航定位系统及方法
KR101795381B1 (ko) 2015-11-20 2017-11-09 현대자동차 주식회사 차량의 위치정보 공유 시스템과 방법 및 그 방법을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체
US9952330B2 (en) * 2016-03-23 2018-04-24 Autolive Asp, Inc. Automotive dead reckoning with dynamic calibration and/or dynamic weighting
JP6775188B2 (ja) * 2016-08-05 2020-10-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置および表示制御方法
US11300649B1 (en) * 2017-06-24 2022-04-12 Robotic Research Opco, Llc Vehicle localization augmentation for dismounts
DE102018205205A1 (de) * 2018-04-06 2019-10-10 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Ermittlung der Position eines Fahrzeugs
CN110031012A (zh) * 2019-05-27 2019-07-19 爱驰汽车有限公司 汽车实时匹配高精地图的方法、系统、设备及存储介质
CN110749328B (zh) * 2019-08-30 2021-12-28 华为技术有限公司 定位方法与系统、电子设备、车辆与存储介质
CN114365054B (zh) * 2019-09-04 2024-06-11 北京图森智途科技有限公司 一种自动驾驶车服务系统和方法
DE102019216104A1 (de) * 2019-10-18 2021-04-22 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Verarbeiten von GPS-Positionssignalen bei einem Fahrzeug

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6711399B1 (en) * 1997-10-10 2004-03-23 Renault Device and method for emergency call
FR2891687A1 (fr) * 2005-10-05 2007-04-06 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif d'appel d'urgence automobile avec equipement nomade

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5416712A (en) 1993-05-28 1995-05-16 Trimble Navigation Limited Position and velocity estimation system for adaptive weighting of GPS and dead-reckoning information
DE19717829A1 (de) 1997-04-26 1998-11-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Positionsbestimmung zum Zwecke der Navigation eines Kraftfahrzeugs im Straßenverkehr
US6091359A (en) * 1997-07-14 2000-07-18 Motorola, Inc. Portable dead reckoning system for extending GPS coverage
JP3449240B2 (ja) 1998-09-24 2003-09-22 株式会社デンソー 車両用現在位置検出装置、車両用現在位置表示装置、ナビゲーション装置および記録媒体
JP4037131B2 (ja) * 2002-02-28 2008-01-23 三菱電機株式会社 挙動計測装置
DE102005002719A1 (de) 2005-01-20 2006-08-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Kursprädiktion in Fahrerassistenzsystemen für Kraftfahrzeuge
JP2008116298A (ja) * 2006-11-02 2008-05-22 Denso Corp 車載緊急通報装置及び車載緊急通報システム
US20080119978A1 (en) * 2006-11-20 2008-05-22 Hunter Engineering Company Method and Apparatus For Wheel Assembly Force Moment Arm Measurement
CA2684516C (fr) * 2007-04-22 2018-02-06 Ilookabout Inc. Procede d'obtention d'images geographiquement liees utilisant un vehicule
CN101261134B (zh) * 2008-01-04 2011-05-18 北京航空航天大学 一种面向应急救援的车载定位导航终端
CN101403620B (zh) * 2008-09-10 2013-04-24 深圳市同洲电子股份有限公司 导航装置及方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6711399B1 (en) * 1997-10-10 2004-03-23 Renault Device and method for emergency call
FR2891687A1 (fr) * 2005-10-05 2007-04-06 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif d'appel d'urgence automobile avec equipement nomade

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2012048876A1 *

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Publication number Publication date
CN103250030A (zh) 2013-08-14
US20130282274A1 (en) 2013-10-24
US9163942B2 (en) 2015-10-20
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CN103250030B (zh) 2016-08-10

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