ES2252637T3 - Metodo y sistema para detectar curvas de la cerretera. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de detección desde un vehículo de las variaciones de trayectoria, en particular de un viraje o de una línea recta en una ruta que comprende una vía de circulación (1) y bordes de ruta (2, 3), caracterizado por el hecho de que comprende las operaciones siguientes: - toma de imagen de una escena de ruta que se desarrolla delante del vehículo y al menos en parte iluminada por el vehículo, - determinación, para cada parte elemental de la imagen, de un gradiente de decrecimiento de la luz, - análisis de estos gradientes de luz y determinación de una imagen de los bordes de ruta, - discriminación matemática de los gradientes a partir de la imagen de ruta, - análisis de esta discriminación y determinación del ángulo del viraje.

Description

Método y sistema para detectar curvas de la carretera.

La invención concierne un procedimiento para detectar, a partir de un vehículo, los virajes en una ruta con el objetivo de preorientar la iluminación de la ruta por los proyectores del vehículo. La invención concierne igualmente un sistema de puesta en práctica de este procedimiento.

La invención encuentra aplicaciones en el ámbito de los vehículos que circulan por ruta como, por ejemplo, los vehículos automóviles o los vehículos para cargas pesadas. Encuentra, en particular, aplicaciones en el ámbito de la proyección de luz por estos vehículos.

Teniendo en cuenta el número importante de vehículos que circulan por ruta, es necesario procurar, a estos vehículos, una iluminación lo mejor adaptada posible con el fin de reducir los riesgos de accidentes. En particular por la noche, es importante que el conductor pueda tener una visión óptima de la ruta que se extiende delante de él así como de los arcenes de esta ruta. Dicho de otro modo, por razones de seguridad, se busca mejorar la iluminación de la ruta situada delante del vehículo y, de este modo, mejorar la visión de la escena de ruta por el conductor del vehículo. Esta mejora pasa, especialmente, por una anticipación de la iluminación de la ruta.

Actualmente, en la mayor parte de los vehículos automóviles, los haces de iluminación del vehículo son fijos. Iluminan pues delante del vehículo. Por ello, en los virajes, la parte útil de la ruta no aparece necesariamente dentro del haz luminoso del vehículo. Para resolver este problema, se busca orientar la luz emitida por los proyectores del vehículo en función de la geometría de la ruta. Dicho de otro modo, se busca que los proyectores "sigan" la ruta, es decir que iluminen recto delante del vehículo cuando la ruta es rectilínea y que iluminen delante del vehículo a la derecha o a la izquierda cuando la ruta forma un viraje, respectivamente, a la derecha o a la izquierda.

Para eso, una primera técnica consiste en enviar luz a los lados de la ruta, es decir a los bordes de la ruta. Esto puede realizarse por medio de proyectores fijos suplementarios que se encienden únicamente cuando se detecta un viraje. La intensidad de la iluminación es inversamente proporcional al radio del viraje. Solamente se enciende el proyector suplementario interior al viraje. El mando de la iluminación proviene del sensor del ángulo del volante.

Otra técnica consiste en hacer móvil el haz principal del proyector gracias a un motor que funciona en función de una información que proviene del vehículo. Se conocen dispositivos de iluminación que comprenden proyectores móviles como esos. Permiten a la iluminación seguir la ruta. Generalmente, estos dispositivos utilizan informaciones disponibles en el vehículo para determinar la geometría de la ruta. Algunos de estos dispositivos integran un sensor de ángulo en el volante que proporciona informaciones sobre la trayectoria seguida por el vehículo. Con un dispositivo como ese, la iluminación de la ruta sólo es función del comportamiento del conductor. Por ejemplo, si el conductor gira el volante hacia la derecha, entonces los proyectores del vehículo son dirigidos hacia la derecha de la ruta, al considerar que se trata de un viraje a la derecha. Si el conductor no mueve el volante, los proyectores iluminan recto delante del vehículo. En cambio, si el conductor desafortunadamente da un impulso al volante, por ejemplo al girarse un instante o al sacar un objeto de la guantera, la orientación de los proyectores se modifica mientras que la geometría de la ruta no se ha modificado. Además, la información relativa al cambio de dirección se capta en el momento mismo en que el vehículo entra en la curva del viraje. Se proporciona pues al motor del proyector con un instante de retraso. Por consiguiente, el dispositivo presenta un retraso en el inicio de la iluminación en viraje, lo que se traduce, para el conductor, por una sensación de llegada tardía del haz luminoso al entrar en el viraje y por un retorno demasiado lento del haz luminoso al eje del vehículo al salir del viraje. Este retraso en el cambio de orientación de los proyectores provoca, no solamente, una incomodidad para el conductor sino además una falta de seguridad ya que existe, en cada cambio de orientación de los proyectores, un instante durante el cual la ruta está insuficientemente iluminada. Un dispositivo como ese no ofrece pues ninguna posibilidad de anticipación al conductor. Ahora bien, en rutas en las que hay virajes numerosos como, por ejemplo, en rutas de montaña con virajes sucesivos, es importante poder anticipar con el fin de que el conductor conozca, con algunos metros de anticipación, la geometría de la ruta.

Algunos otros dispositivos de iluminación conocidos utilizan informaciones procedentes de un sistema de navegación. Este sistema de navegación asocia las informaciones proporcionadas por una cartografía con las indicaciones dadas por el GPS del vehículo. Un sistema de navegación como ese permite conocer anticipadamente la geometría de la ruta. Por ejemplo, es posible conocer anticipadamente los virajes que van a aparecer en la ruta a una distancia dada. Es pues posible, basándose en las informaciones proporcionadas por el sistema de navegación, preorientar los haces luminosos del vehículo y de este modo anticipar la iluminación de la ruta. Dispositivos como esos son descritos en particular en los documentos EP 780823 y EP 887229. Sin embargo, la cartografía actual todavía es muy imprecisa. Ocurre muy a menudo que en un sitio dado, la información no esté disponible. En efecto, existen zonas enteras del país y del mundo que no están cubiertas por las bases de datos por la cartografía. También ocurre que la información proporcionada por el sistema de navegación sea aberrante. Por ejemplo, si el conductor ha previsto ir a un lugar A que ha memorizado en su sistema de navegación y si, finalmente, en el transcurso del camino decide ir hacia un lado B y no seguir las indicaciones dadas por el sistema de navegación, entonces las informaciones dadas por este sistema de navegación son incoherentes, incluso contradictorias, con respecto a la trayectoria realmente seguida por el vehículo. Además, dispositivos de iluminación como esos necesitan medios pesados y relativamente costosos.

Existen, por otro lado, dispositivos de iluminación que utilizan un sistema de reconocimiento de las líneas blancas situadas en las rutas. Este sistema utiliza generalmente una cámara que toma imágenes de la escena de ruta que se desarrolla delante del vehículo. El contraste de las líneas blancas en la ruta oscura permite detectarlas fácilmente y, en función de esta detección, orientar lateralmente los haces luminosos del vehículo. Sin embargo, no siempre hay líneas blancas en una ruta y estas líneas blancas, si existen, pueden estar borradas o recubiertas por depósitos cualesquiera, como la tierra; ya no son entonces reconocibles por el sistema de reconocimiento.

La invención tiene precisamente como objetivo remediar los inconvenientes de las técnicas expuestas precedentemente. Con este fin, la invención propone un procedimiento para detectar con anticipación los virajes en una ruta, utilizando los contrastes que puede haber entre la vía de circulación de la ruta, relativamente oscura, y los bordes de la ruta, más luminosos. Este procedimiento presenta la ventaja de poderse poner en práctica en cualquier ruta, ya que cualquier ruta comprende una vía de circulación y arcenes, o bordes de ruta.

De forma más precisa, la invención concierne un procedimiento de detección desde un vehículo de una variación de trayectoria, en particular de un viraje o de una línea recta, en una ruta que comprende una vía de circulación y bordes de ruta, caracterizado por el hecho de que comprende las siguientes operaciones:

-

toma de imagen de una escena de ruta que se desarrolla delante del vehículo y al menos en parte iluminada por el vehículo,

-

determinación, para cada píxel de la imagen, de un gradiente de decrecimiento de la luz,

-

análisis de estos gradientes de decrecimiento y determinación de una imagen de los bordes de ruta,

-

discriminación matemática de los gradientes de decrecimiento a partir de la imagen de los bordes de ruta,

-

análisis de esta discriminación y determinación del ángulo del viraje.

La invención concierne igualmente un sistema que permite poner en práctica el procedimiento precedente. Este sistema comprende una cámara montada en el vehículo, una unidad de tratamiento de imágenes y una red neuronal.

La figura 1 representa un ejemplo de una imagen de una ruta con una vía de circulación y bordes de ruta.

La figura 2 representa la imagen de los bordes de ruta obtenida después de tratar la imagen de la figura 1.

La figura 3 representa curvas de las distribuciones matemáticas obtenidas para la imagen de la figura 2.

Las figuras 4A, 4B y 4C representan las diferentes etapas del procedimiento de la invención, en un primer ejemplo de viraje.

Las figuras 5A, 5B y 5C representan las diferentes etapas del procedimiento de la invención, en un ejemplo de ruta en línea recta.

Las figuras 6A, 6B y 6C representan las diferentes etapas del procedimiento de la invención, en un segundo ejemplo de viraje.

La figura 7 representa esquemáticamente el sistema de la invención.

La invención concierne un procedimiento para detectar, desde un vehículo, con una anticipación del orden de 30 metros, un viraje en una ruta por la cual circula el vehículo. Este procedimiento está basado en el hecho de que todas las rutas por las cuales un vehículo puede circular comprenden una vía de circulación y bordes de ruta, llamados también arcenes. La vía de circulación es generalmente oscura, debido al alquitrán o a los otros materiales que la recubren. Vistos por la cámara, los bordes de la ruta son generalmente más claros, más luminosos que la vía de circulación, debido al ángulo de reflexión de la luz procedente de los proyectores en la dirección de la cámara. Los bordes de ruta pueden ser hierba, tierra o bien aceras. La hierba y la tierra son más claras que el revestimiento de la vía de circulación. Las aceras pueden ser de piedra o bien estar recubiertas de un material, generalmente más luminoso que el alquitrán de la vía de circulación. En algunos casos, las aceras están recubiertas de alquitrán; en este caso, comprenden un borde que aparece más claro y que indica el límite entre la acera y la vía de circulación.

El procedimiento de la invención propone pues utilizar este contraste entre los bordes de ruta y la vía de circulación para determinar la presencia de un viraje. Está basado en el hecho de que, al ser oscura la vía de circulación, la luz emitida por los haces luminosos del vehículo sobre la vía de circulación presenta tendencia a decrecer a medida que se aleja de la fuente de luz. Dicho de otro modo, cuanto más lejos estamos del vehículo más débil es la luz sobre la vía de circulación. Al contrario, en los bordes de ruta más luminosos, la luz emitida por el vehículo presenta tendencia a ser reflejada. Dicho de otro modo, la luz no decrece cuando se aleja del vehículo. Hay de este modo una inversión de contraste entre la luz en la vía de circulación y la luz en los bordes de ruta. Esta inversión de contraste se utiliza, en un primer tratamiento, para determinar una imagen de los bordes de ruta. Esta imagen de los bordes de ruta es entonces analizada para determinar si hay un viraje y, en caso afirmativo, si está orientado hacia la izquierda o hacia la derecha del vehículo.

El procedimiento de la invención va a ser descrito ahora con más detalle con la ayuda de varios ejemplos de rutas en las cuales un vehículo puede encontrarse.

La figura 1 muestra un primer ejemplo de ruta. Más precisamente, la figura 1 muestra una imagen de una escena de ruta tomada por una cámara instalada en el vehículo. Esta imagen es una imagen natural de la ruta, es decir una imagen no tratada de la escena de ruta que se desarrolla delante del vehículo. Esta imagen representa una ruta con un viraje a la izquierda. Esta ruta comprende una vía de circulación 1, un primer borde de ruta 2 situado a la izquierda del vehículo y un segundo borde de ruta 3 a la derecha y por delante del vehículo. Se ve igualmente en esta imagen natural, una parte de una línea blanca discontinua 4, situada en el centro de la vía de circulación 1.

El procedimiento de la invención comprende un primer tratamiento de esta imagen natural que consiste en determinar, para cada superficie elemental de esta imagen natural, el gradiente de luz. Para ello, el procedimiento de la invención propone analizar el nivel de luz de cada píxel (o grupos de píxeles) de la imagen así como el nivel de luz del píxel (o grupo de píxeles) vecino del o de los píxeles considerado(s). De este modo, al considerar por ejemplo dos píxeles vecinos uno de otro, se puede determinar aquel de los dos píxeles que recibe más luz y determinar de este modo en qué sentido varía la luz. Se atribuye entonces a cada píxel de la imagen un vector de evolución de la luz o gradiente de luz. Cuando se han determinado todos los vectores de todos los píxeles de la imagen natural, se analiza estos vectores con el fin de determinar una imagen de los bordes de ruta. Este análisis consiste en buscar, entre todos estos vectores, aquellos que están orientados en dirección del vehículo, es decir en dirección de la fuente de emisión del haz luminoso del vehículo y, al contrario, aquellos que están orientados en dirección inversa, es decir hacia el exterior de la ruta. Se seleccionan entonces los vectores que corresponden a un valor y una tolerancia predeterminados, siendo llamado este valor vector umbral. Los vectores diferentes a este vector umbral no se toman en consideración para la continuación del tratamiento. Por el contrario, los vectores que corresponden a este vector umbral se conservan para la continuación del tratamiento.

El vector umbral está predefinido. Puede elegirse como un valor de referencia con respecto a la horizontal. Forma entonces un ángulo de referencia con respecto a la horizontal.

El vector de umbral puede también elegirse en función del píxel de mayor gradiente, es decir del píxel cuyo vector está más orientado hacia el vehículo. El vector umbral forma entonces un ángulo de referencia con respecto al píxel de mayor gradiente.

En otros términos, si se considera un primer y un segundo píxeles situados lado a lado en la imagen natural de la figura 1, el vector del primer píxel forma con el vector del segundo píxel un ángulo. Este ángulo se compara con el ángulo de referencia formado por el vector umbral. Por ejemplo, si el vector umbral forma un ángulo de 30º con respecto a la horizontal, entonces todos los píxeles que presenten un vector que forme un ángulo diferente de 30º, con una tolerancia elegida, no son tomados en consideración para la continuación del procedimiento.

El procedimiento de la invención consiste entonces en construir una imagen de los bordes de ruta utilizando las informaciones provenientes del análisis de los gradientes de los píxeles. Esta imagen de los bordes de ruta se determina conservando la información proporcionada por todos los píxeles (o grupos de píxeles) cuyo vector es comparable al vector umbral. Más precisamente, el valor de estos píxeles, es decir su nivel de gris, se reproduce idénticamente para formar una imagen tratada. Al contrario, todos los píxeles cuyo vector es diferente del vector umbral no son reproducidos. Estos píxeles son pues remplazados, en la imagen tratada, por píxeles negros. La imagen formada de este modo es la imagen de los bordes de ruta.

Un ejemplo de imagen de los bordes de ruta se representa en la figura 2. Esta imagen de los bordes de ruta de la figura 2 corresponde a la imagen de la figura 1 obtenida después de tratarla por inversión de contraste. Esta imagen muestra zonas negras y zonas grises. De hecho, sólo las zonas luminosas de la figura 1 aparecen en esta figura 2, en contraste con las zonas negras que corresponden a las partes oscuras de la imagen natural. En particular, las zonas luminosas de la imagen de los bordes de ruta corresponden al borde de ruta izquierdo 2 y al borde de ruta derecho 3. Una de las zonas luminosas corresponde a la línea blanca discontinua 4, en el medio de la zona oscura que corresponde a la vía de circulación 1 de la ruta.

Es ventajoso eliminar las zonas de la imagen que no comprenden informaciones pertinentes para el análisis de virajes, seleccionando los vectores situados en una ventana horizontal que corresponde a una visión de la ruta comprendida entre 30 m y el horizonte aproximadamente.

Después de obtener la imagen de los bordes de ruta, el procedimiento de la invención comprende entonces un segundo tratamiento. Este tratamiento consiste en efectuar una discriminación matemática de los gradientes de la luz. Esta discriminación se realiza a partir de la imagen de los bordes de ruta, por la orientación de los vectores. La figura 3 representa las curvas obtenidas por una discriminación matemática como esa, para el ejemplo de ruta de las figuras 1 y 2.

En el procedimiento de la invención, la discriminación matemática consiste en calcular, para cada tramo de la imagen de los bordes de ruta, el número de píxeles (o grupos de píxeles) cuyo vector está orientado de la izquierda hacia el centro y aquel cuyo número de vectores está orientado de la derecha hacia el centro. Dicho de otro modo, para cada columna de píxeles de la imagen de los bordes de ruta, se calcula, por una parte, el número de píxeles cuyo vector está orientado de la izquierda hacia el centro de la imagen y, por otra parte, el número de píxeles cuyo vector está orientado de la derecha hacia el centro de la imagen. Esta discriminación matemática se realiza pues en función de la orientación de los vectores.

En la imagen 3, la curva C1 representada por puntos corresponde al número de píxeles (o grupos de píxeles) que presentan un vector de decrecimiento orientado de la izquierda de la imagen hacia el centro de la imagen. La curva C2 representada por cruces muestra el número de píxeles (o grupos de píxeles) que presentan un vector de decrecimiento orientado de la derecha de la imagen hacia el centro de la imagen.

En función de la repartición de los píxeles en la imagen de los bordes de ruta, se deduce la existencia o no de un viraje y su sentido. Dicho de otro modo, la forma de las curvas C1 y C2 permite deducir la existencia y la orientación de un viraje en una ruta. Permite también deducir el ángulo de curvatura.

En los ejemplos siguientes, las figuras 3, 4C, 5C, 6C presentan un eje de abscisas invertido con respecto a aquel de las imágenes 1, 2, 4A y 4B, 5A y 5B y 6A y 6B. Por ejemplo, en la figura 3, se ve que el número de píxeles luminosos es netamente más importante en la derecha de la imagen. Se deduce que el borde de ruta izquierdo es más visible en la imagen que el borde de ruta derecho. Se deduce que la ruta presenta un viraje hacia la izquierda. Por otro lado, se ve que la curva C2 es inexistente en la izquierda de la imagen y que representa un pico en el medio de la imagen; la curva C1 es relativamente plana en la izquierda de la imagen e inexistente en la derecha. De esta repartición estadística de los píxeles entre la curva C1 y la curva C2, se deduce el ángulo de curvatura del viraje.

En el procedimiento de la invención, estas curvas de discriminación C1 y C2 son analizadas por un sistema neuronal, o sistema de neuronas, descrito ulteriormente.

En las figuras 4A, 4B y 4C, se han representado las etapas principales del procedimiento de la invención tal como vienen de ser descritas, para otro ejemplo de viraje. En particular, estas figuras representan, respectivamente, una imagen natural de una escena de ruta, la imagen de los bordes de ruta obtenida después de un primer tratamiento y las curvas de discriminación obtenidas después de un segundo tratamiento.

La figura 4A representa una imagen natural de una ruta que presenta un viraje a la derecha. La figura 4B muestra la imagen de los bordes de ruta obtenidos para la imagen de la figura 4A, después de un análisis de la inversión de contraste.

En esta figura 4B, sólo se muestra una ventana de tratamiento que comprende la parte de la imagen que presenta la información útil. Esta ventana de tratamiento corresponde a un modo de realización del procedimiento de la invención en el cual se elige tratar solamente la parte central de la imagen, es decir la parte correspondiente a la escena de ruta situada entre la línea del horizonte y una distancia de alrededor de 30 metros delante del vehículo. En otro modo de realización de la invención, se elige tratar la totalidad de la imagen de la escena de ruta.

La figura 4C muestra las curvas C1 y C2 de discriminación obtenidas a partir de la imagen de los bordes de ruta. La repartición de los píxeles luminosos en las curvas C1 y C2 muestra que el borde de ruta izquierdo es el más presente en la imagen. Se deduce que la ruta presenta un viraje hacia la derecha. La proporción de los píxeles que presentan un vector orientado en un sentido o en el otro permite determinar el ángulo de curvatura del viraje.

De forma similar a las figuras 4A, 4B y 4C, las figuras 5A, 5B y 5C así como las figuras 6A, 6B y 6C representan, respectivamente, la imagen natural de una escena de ruta, la imagen de los bordes de ruta y las curvas de discriminación obtenidas en el transcurso del procedimiento de la invención. Las figura 5A, 5B y 5C conciernen un ejemplo de ruta recta. Las figuras 6A, 6B y 6C conciernen un ejemplo de viraje a la izquierda.

La figura 5A muestra una imagen natural de una escena de ruta tomada por la cámara. Esta escena de ruta es una ruta recta que presenta una línea blanca discontinua. La figura 5B muestra la imagen de los bordes de ruta de la figura 5A, en una ventana de tratamiento. La figura 5C muestra las curvas de discriminación matemática C1 y C2 obtenidas a partir de la figura 5B. Estas curvas C1 y C2 presentan una repartición de los píxeles luminosos sensiblemente paralela una a otra, sin prominencia de un lado o de otro de la imagen. Se deduce que se trata de una ruta recta, sin viraje hacia la derecha ni hacia la izquierda.

La figura 6A muestra una imagen natural de una ruta que presenta un viraje "cerrado" hacia la izquierda. La figura 6B muestra la imagen de los bordes de ruta relativa a la figura 6A, en una ventana de tratamiento. La figura 6C muestra las curvas de discriminación C1 y C2 obtenidas a partir de la imagen de los bordes de ruta de la figura 6B. La repartición de los píxeles luminosos en las curvas C1 y C2 muestra que la ruta presenta un viraje a la izquierda.

El análisis de las curvas de las figuras 3, 4C, 5C y 6C es realizado por una red de neuronas. Esta red de neuronas es capaz de determinar, en función de la repartición de los píxeles luminosos en la imagen y de la silueta de las curvas C1 y C2 si hay un viraje en la ruta y en qué sentido está orientado este viraje. Es igualmente capaz de deducir el ángulo de curvatura de este viraje.

En la figura 7, se ha representado esquemáticamente el sistema de puesta en práctica del procedimiento de la invención. Este sistema comprende una cámara 10 montada en el vehículo. Esta cámara puede ser una cámara prevista inicialmente para otra función como, por ejemplo, la visión nocturna. Puede ser, por ejemplo, una cámara infrarroja.

El sistema de la invención comprende igualmente una unidad de tratamiento de imágenes 20 instalada en el vehículo. Esta unidad de tratamiento de imágenes puede, por ejemplo, integrarse en un microprocesador o en el ordenador de bordo del vehículo. Puede también constituir una tarjeta electrónica dedicada. Esta unidad de tratamiento de imágenes 20 se conecta a la salida de la cámara 10. Esta unidad de tratamiento de imágenes efectúa la construcción de la imagen de los bordes de ruta así como la discriminación de los píxeles en dos curvas C1 y C2. El sistema de la invención comprende igualmente una red de neuronas 21. Esta red de neuronas puede constituir una tarjeta electrónica dedicada o bien un componente de tipo DSP insertado en el circuito electrónico del vehículo. Esta red de neuronas puede también integrarse en la unidad de tratamiento de imágenes, como se muestra en la figura 7.

Esté o no integrada en la unidad de tratamiento de imágenes, la red de neuronas está conectada al proyector 30 del vehículo y, en particular, al motor que garantiza la movilidad del reflector del proyector. La red de neuronas manda también la orientación lateral del proyector del vehículo en función del ángulo de curvatura del viraje detectado. Por supuesto la red de neuronas puede mandar simultáneamente la orientación de los dos proyectores del vehículo. De esta forma, es posible preorientar la iluminación de la ruta por los proyectores del vehículo.

El proyector del vehículo es un proyector móvil, orientable lateralmente. Este proyector 30 comprende un reflector 31 en el cual se monta una fuente luminosa que garantiza la emisión de un haz luminoso delante del vehículo. El reflector 31 se monta en un soporte móvil 33 puesto en rotación por un motor 34. Este proyector 30 puede ser un proyector móvil del mercado. Puede ser igualmente un proyector fijo preorientado cuya intensidad varía en función del ángulo del viraje, como se evoca en el inicio de la descripción.

La red neuronal utilizada en el sistema de la invención es de tipo clásico. Se trata de una red de neuronas como la que se encuentra en diversos campos de la electrónica y de la informática. En la aplicación de la invención, es decir la aplicación a la detección de virajes en una ruta, la red de neuronas es capaz, en función de la proporción de las curvas C1 y C2 una con respecto a otra, de determinar si hay un viraje y en qué sentido está orientado este viraje. Es también capaz de deducir con precisión el ángulo de curvatura del viraje. Sin embargo, como todas las redes de neuronas, esta red debe ser inicializada es decir que debe aprender al principio diferentes geometrías de virajes así como la correlación de estos virajes con las curvas de discriminación. En otros términos, la red de neuronas debe aprender ciertas geometrías de virajes con la distribución de vectores que les corresponden. Una vez que este aprendizaje se efectúa, la red de neuronas es autónoma. Entonces va a auto-aprender en cada nuevo viraje detectado, es decir que a medida que la red de neuronas analiza casos diferentes, aprende estos casos de forma que puede determinar más rápidamente y todavía con más precisión la geometría de los virajes que va a determinar ulteriormente.

El procedimiento de detección de virajes que acaba de ser descrito presenta la ventaja que permite determinar con una relativa precisión el ángulo de curvatura del viraje. Esta precisión es del orden de 2º. Permite de este modo anticipar alrededor de unos 30 metros la entrada o la salida de un viraje, con una buena precisión.

Este procedimiento presenta también la ventaja de ser insensible a las demás iluminaciones, como las iluminaciones de los vehículos que cruzan o la iluminación urbana.

El procedimiento de la invención está previsto únicamente para una orientación lateral de los proyectores del vehículo. Sin embargo, cuando el chasis del vehículo no está perfectamente paralelo a la ruta, es decir cuando la inclinación del vehículo no es horizontal (el caso de un vehículo que se inclina hacia delante cuando frena o que se inclina hacia atrás a causa de una carga mal repartida en el vehículo), el procedimiento de la invención puede ser puesto en práctica desplazando la ventana de tratamiento hacia arriba o hacia abajo, de forma que la parte de la imagen tratada corresponda a la escena de ruta útil para el tratamiento de la señal. Esta modificación puede operarse gracias a una señal proveniente del sistema de corrección de inclinación.

En un modo de realización de la invención, el sistema de la invención puede elegir no tomar en cuenta la información proporcionada por la red de neuronas. En este caso, se elige un modo de mando degradado que consiste en tomar como información aquella proporcionada por el sensor en el volante. Este modo degradado puede elegirse, por ejemplo, en el caso en el que el vehículo se encuentra en una ruta muy amplia, en una gran llanura plana, donde hay poco relieve y no hay bordes de ruta detectables por la cámara. Se debe señalar, sin embargo, que rutas como esas son muy escasas en nuestras regiones.

En una variante de la invención, el sistema comprende un flash que puede ser utilizado a la salida del viraje de forma que ilumina durante un instante muy corto la ruta, lo que permite saber cual va a ser la geometría de la ruta a más de 30 metros. Un flash como ese puede ser útil, por ejemplo, en las zonas de virajes sucesivos como las rutas de montaña. Este sistema permite entonces una anticipación netamente superior a 30 metros.

Claims (10)

1. Procedimiento de detección desde un vehículo de las variaciones de trayectoria, en particular de un viraje o de una línea recta en una ruta que comprende una vía de circulación (1) y bordes de ruta (2, 3), caracterizado por el hecho de que comprende las operaciones siguientes:

- toma de imagen de una escena de ruta que se desarrolla delante del vehículo y al menos en parte iluminada por el vehículo,

- determinación, para cada parte elemental de la imagen, de un gradiente de decrecimiento de la luz,

- análisis de estos gradientes de luz y determinación de una imagen de los bordes de ruta,

- discriminación matemática de los gradientes a partir de la imagen de ruta,

- análisis de esta discriminación y determinación del ángulo del viraje.

2. Procedimiento de detección de un viraje según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el gradiente de una parte elemental de imagen corresponde a un vector de decrecimiento de la luz formado entre píxeles vecinos.

3. Procedimiento de detección de un viraje según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el análisis de los gradientes de decrecimiento consiste en una determinación de umbrales para los vectores de decrecimiento y una eliminación de los vectores de decrecimiento fuera del umbral.

4. Procedimiento de detección de un viraje según una cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado por el hecho de que la discretización matemática consiste en contabilizar las partes elementales de imagen que presentan un vector orientado en un sentido y las partes elementales de imagen que presentan un vector de decrecimiento orientado en sentido inverso.

5. Procedimiento de detección de un viraje según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que la contabilización de las partes elementales de imagen se realiza columna de píxeles a columna de píxeles, o por grupos de columnas de píxeles.

6. Procedimiento de detección de un viraje según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que el análisis de la discriminación es realizado por una red de neuronas.

7. Procedimiento de detección de un viraje según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que la red de neuronas ha aprendido previamente geometrías de virajes y discriminaciones matemáticas correspondientes.

8. Sistema de detección de un viraje en una ruta que pone en práctica el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que comprende una cámara (10) montada en el vehículo, una unidad de tratamiento de imágenes (20) y una red de neuronas (21).

9. Sistema de detección de un viraje según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que la red de neuronas está integrada en la unidad de tratamiento de imágenes.

10. Sistema de detección de viraje según una cualquiera de las reivindicaciones 8 y 9, caracterizado por el hecho de que está conectado a un proyector del vehículo, móvil (30) o fijo y modulado en intensidad.