FR2762906A1 - Vehicle guidance procedure has a connection to a remote database - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF DE GUIDAGE DE
VEHICULE AUTOMOBILE
La présente invention se rapporte au domaine de l'aide à la navigation des véhicules automobiles. Plus précisément, elle concerne un procédé et un dispositif de guidage d'un véhicule en déplacement sur le réseau routier, reposant sur la localisation du véhicule, sur la réception d'informations de trafic, et sur l'exploitation d'une base de données géographique, en vue de l'élaboration d'un itinéraire.GUIDING METHOD AND DEVICE
MOTOR VEHICLE
The present invention relates to the field of aid to navigation of motor vehicles. More specifically, it relates to a method and a device for guiding a vehicle moving on the road network, based on the location of the vehicle, on the reception of traffic information, and on the operation of a database. geographic, for the development of an itinerary.
Les systèmes d'aide à la navigation connus permettent généralement de saisir une adresse de destination ou le nom d'un service recherché, de calculer un itinéraire selon différents critères sélectionnés , tels que la rapidité, le choix du trajet le plus direct ou encore l'utilisation préférentielle de certaines voies de circulation (en prenant éventuellement en compte l'état du trafic), et de fournir en temps réel des indications de guidage au conducteur jusqu'à sa destination.Known navigation aid systems generally make it possible to enter a destination address or the name of a service sought, to calculate a route according to various selected criteria, such as speed, choice of the most direct route or even the preferential use of certain traffic lanes (possibly taking into account the traffic situation), and to provide guidance in real time to the driver to his destination.
Certains systèmes d'aide à la navigation, dits autonomes , exploitent une base de donnée géographique embarquée à bord du véhicule, alors que d'autres systèmes dépendent d'une infrastructure routière, telle que des balises situées en bord de voie, ou d'un serveur spécifique empruntant un réseau de télécommunications.Some navigation aid systems, called autonomous, operate a geographic database on board the vehicle, while other systems depend on a road infrastructure, such as beacons located at the side of the track, or a specific server using a telecommunications network.
Un inconvénient des systèmes de navigation autonomes , est que la mise à jour de leur base de données nécessite un changement de leur support embarqué. Les données géographiques embarquées sont donc rapidement dépassées, en particulier dans certains secteurs évoluant rapidement.A disadvantage of autonomous navigation systems is that updating their database requires a change in their on-board support. On-board geographic data is therefore quickly out of date, in particular in certain rapidly evolving sectors.
C'est le cas de certaines zones urbaines ou industrielles, où ces systèmes sont malheureusement incapables de s'adapter en temps réel aux évolutions du réseau et de l'infrastructure routière.This is the case in certain urban or industrial areas, where these systems are unfortunately unable to adapt in real time to changes in the network and road infrastructure.
Par ailleurs, les systèmes autonomes nécessitent une capacité de calcul importante, notamment pour déterminer le meilleur itinéraire en fonction des critères choisis, pour gérer affichage graphique, et pour synthétiser les messages vocaux. De plus, la saisie de destination est rarement aisée, lorsqu'elle est effectuée à partir des claviers de taille réduite proposés sur la plupart des appareils. D'une façon générale, ces systèmes, dont le coût élevé dépend à la fois de la puissance des moyens de calcul et de la qualité des moyens d'affichage graphique utilisés, sont loin de répondre aux attentes des utilisateurs.In addition, autonomous systems require significant computing capacity, in particular to determine the best route based on the criteria chosen, to manage graphic display, and to synthesize voice messages. In addition, entering the destination is rarely easy, when it is carried out using the reduced keyboards offered on most devices. In general, these systems, the high cost of which depends both on the power of the computing means and on the quality of the graphic display means used, are far from meeting the expectations of users.
Les systèmes de navigation dépendants de type connu nécessitent également de grosses capacités de calcul pour effectuer les calculs d'itinéraire à bord du véhicule, et sont munis d'unités d'affichage performantes, en vue de présenter sur écran les itinéraires calculés. Par ailleurs, le chargement de données cartographiques au travers d'un réseau de télécommunication est une opération onéreuse, en raison du volume des données transmises, et ne présente pas la flexibilité souhaitée. Tout en étant tributaires d'opérateurs extérieurs, ces systèmes ont donc des coûts d'acquisition élevés, auxquels s'ajoutent des coûts d'exploitation spécifiques.Dependent navigation systems of known type also require large computing capacities to perform route calculations on board the vehicle, and are provided with efficient display units, in order to present the calculated routes on screen. Furthermore, loading cartographic data through a telecommunications network is an expensive operation, due to the volume of data transmitted, and does not have the desired flexibility. While being dependent on outside operators, these systems therefore have high acquisition costs, to which are added specific operating costs.
La présente invention vise à assurer le guidage des véhicules automobiles sur des itinéraires établis en fonction de l'état réel du réseau routier, tout en réduisant le niveau d'équipement et les coûts d'exploitation imposés aux utilisateurs.The present invention aims to guide motor vehicles on routes established as a function of the actual state of the road network, while reducing the level of equipment and the operating costs imposed on users.
Elle propose dans ce but que l'itinéraire soit calculé par un serveur distant du véhicule, et transmis à l'utilisateur sous forme de messages vocaux.To this end, it proposes that the route be calculated by a server remote from the vehicle, and transmitted to the user in the form of voice messages.
Conformément à l'invention, les messages vocaux peuvent être stockés dans une mémoire dédiée, à bord du véhicule.According to the invention, the voice messages can be stored in a dedicated memory, on board the vehicle.
De préférence, le serveur détermine les points de l'itinéraire sur lesquels les messages stockés en mémoire sont restitués à l'utilisateur.Preferably, the server determines the points of the route on which the messages stored in memory are restored to the user.
L'invention prévoit cependant que la restitution des messages soit contrôlée à bord du véhicule.The invention however provides that the playback of messages is controlled on board the vehicle.
Pour établir cet itinéraire, le serveur sélectionne dans une base de données une série de tronçons routiers, de carrefours et d'orientations à suivre à partir de ces derniers, et génère des messages vocaux correspondant à chacune de ces orientations. To establish this route, the server selects from a database a series of road sections, crossroads and directions to follow from these, and generates voice messages corresponding to each of these directions.
L'invention concerne également un dispositif de guidage. Ce dispositif comporte un serveur distant du véhicule en communication avec un terminal embarqué, qui est muni de moyens de localisation géographique, et de moyens de communication avec ledit serveur.The invention also relates to a guide device. This device comprises a remote server of the vehicle in communication with an on-board terminal, which is provided with means of geographic location, and of means of communication with said server.
Conformément à l'invention, le serveur dispose d'une unité de traitement capable de reconnaître la parole de l'utilisateur, d'établir un itinéraire, et de générer des messages vocaux, tandis que le terminal embarqué dispose d'une part d'un microprocesseur contrôlant notamment l'indication de la localisation du véhicule au serveur, et la restitution des messages vocaux générés par le serveur, et d'autre part d'une unité de mémoire affectée au stockage des messages avant leur restitution.According to the invention, the server has a processing unit capable of recognizing the speech of the user, establishing a route, and generating voice messages, while the on-board terminal has a share of a microprocessor controlling in particular the indication of the location of the vehicle to the server, and the reproduction of the voice messages generated by the server, and on the other hand a memory unit allocated to the storage of the messages before their restitution.
Le principal avantage de ce dispositif est son coût très limité, du fait qu'il utilise la mémoire vocale disponible sur certains radiotéléphones commercialisés, et qu'il est compatible avec des installations de téléphone mains-libres , restant par ailleurs disponibles en partage sur le véhicule, pour d'autres applications, telles que les systèmes d'appel d'urgence.The main advantage of this device is its very limited cost, owing to the fact that it uses the voice memory available on certain radiotelephones marketed, and that it is compatible with hands-free telephone installations, also remaining available for sharing on the vehicle, for other applications, such as emergency call systems.
La restitution vocale des indications de guidage permet en outre d'économiser un écran, et ne détourne pas l'attention du conducteur, de la scène routière. The vocal reproduction of the guidance indications also saves a screen, and does not divert the driver's attention from the road scene.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le serveur exploite une base de données géographiques lui permettant d'établir un itinéraire en sélectionnant des tronçons routiers, des carrefours ainsi que des orientations à suivre à partir de ces derniers, et il génère des messages vocaux correspondant à chacune de ces orientations.According to a preferred embodiment of the invention, the server uses a geographic database allowing it to establish a route by selecting road sections, crossroads as well as directions to be followed from these, and it generates voice messages corresponding to each of these directions.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, en liaison avec le dessin annexé, sur lequel:
- la figure unique est un schéma d'architecture
simplifié du dispositif de l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear clearly on reading the following description of a nonlimiting exemplary embodiment of the invention, in conjunction with the appended drawing, in which:
- the single figure is an architectural diagram
simplified device of the invention.
Le dispositif illustré par la figure 1 est constitué par un terminal 1 embarqué dans le véhicule et par un serveur 2, distant de celui-ci. Le terminal 1 comporte un microprocesseur 3, un module de localisation 4, tel qu'un récepteur G.P.S (Global Positionning System) et deux unités de mémoire 6, 7. La première unité 6 regroupe les coordonnées de carrefours particuliers, et la seconde unité 7 des messages vocaux destinés à être transmis à l'utilisateur lors du passage du véhicule par les carrefours en question.The device illustrated in Figure 1 is constituted by a terminal 1 on board the vehicle and by a server 2, remote from it. The terminal 1 comprises a microprocessor 3, a localization module 4, such as a GPS (Global Positioning System) receiver and two memory units 6, 7. The first unit 6 groups together the coordinates of particular crossroads, and the second unit 7 voice messages intended to be transmitted to the user during the passage of the vehicle through the crossroads in question.
Un ensemble de boutons de commande 8 assure l'interface du dispositif avec l'utilisateur. Le terminal 1 comporte également un module de communication mobile 9, du type radiotéléphone cellulaire (éventuellement regroupé matériellement avec la seconde unité de mémoire 7), et une antenne 11 déportée par rapport aux autres éléments du terminal, réunis dans la pratique à l'intérieur d'un boîtier commun (non mentionné sur le schéma). Le terminal 1 peut éventuellement comporter en plus un écran d'affichage 12 et un kit mains-libres 13, incluant un microphone 14a (destiné à faciliter l'utilisation du radiotéléphone en cours de déplacement), et un ou plusieurs haut-parleurs 14b, connectés à ce boîtier.A set of control buttons 8 interfaces the device with the user. The terminal 1 also comprises a mobile communication module 9, of the cellular radiotelephone type (possibly grouped materially with the second memory unit 7), and an antenna 11 remote from the other elements of the terminal, assembled in practice inside a common housing (not mentioned in the diagram). The terminal 1 can optionally comprise in addition a display screen 12 and a hands-free kit 13, including a microphone 14a (intended to facilitate the use of the radiotelephone during movement), and one or more speakers 14b, connected to this box.
Le microprocesseur 3 (qui peut être inclus dans le module de localisation 4, notamment si ce dernier est un récepteur
G.P.S), gère la communication du terminal 1 avec le serveur 2, et assure l'écriture et la lecture des unités de mémoire 6, 7.The microprocessor 3 (which can be included in the localization module 4, in particular if the latter is a receiver
GPS), manages the communication of the terminal 1 with the server 2, and ensures the writing and the reading of the memory units 6, 7.
En phase de guidage, il calcule la position du véhicule à partir des informations reçues du module de localisation 4, et met en rapport cette position avec les carrefours (correspondant à un itinéraire préalablement établi par le serveur 2 et retenu par l'utilisateur), qui sont stockés dans la première unité de mémoire 6. Le microprocesseur 3 assure également la sélection des messages stockés dans la seconde unité 7 en fonction de la proximité des carrefours correspondants et leur restitution éventuelle à l'utilisateur par lecture et émission à l'intérieur du véhicule, au travers des haut-parleurs 14b. I1 exécute en outre toutes les commandes introduites dans le dispositif par l'utilisateur au moyen des boutons 8, telles que l'appel du serveur, l'envoi et le rappel de messages vocaux stockés en mémoire. In the guidance phase, it calculates the position of the vehicle from the information received from the location module 4, and relates this position to the crossroads (corresponding to a route previously established by the server 2 and retained by the user), which are stored in the first memory unit 6. The microprocessor 3 also ensures the selection of the messages stored in the second unit 7 as a function of the proximity of the corresponding crossroads and their possible restitution to the user by reading and transmission inside. of the vehicle, through the speakers 14b. I1 also executes all the commands entered into the device by the user by means of the buttons 8, such as calling the server, sending and recalling voice messages stored in memory.
Le serveur 2 comporte un module de communication fixe 16 en liaison avec le module de communication mobile 9, une unité de calcul ou de traitement 17, et une base de données géographiques 18. L'unité de traitement 17 assure notamment la reconnaissance et l'interprétation des paroles de l'utilisateur, tandis que runité 17 détermine le trajet routier optimal à l'aide de la base de données 18, sur la base des indications de localisation et de destination transmises par le terminal 1. Conformément à l'invention, la base 18 est constituée à partir d'un répertoire de tronçons routiers et de carrefours localisés par leurs coordonnées géographiques, et d'indications d'orientation aux carrefours, correspondant si possible à la signalisation existant sur le terrain.The server 2 comprises a fixed communication module 16 in connection with the mobile communication module 9, a calculation or processing unit 17, and a geographic database 18. The processing unit 17 in particular ensures recognition and interpretation of the words of the user, while unit 17 determines the optimal road route using the database 18, on the basis of the location and destination indications transmitted by the terminal 1. According to the invention, base 18 is made up of a directory of road sections and crossroads located by their geographic coordinates, and orientation indications at crossroads, corresponding if possible to existing signs on the ground.
Dans cette base de données, le réseau routier peut être structuré en un réseau de voies principales, et un réseau de voies secondaires, en vue d'introduire une distinction entre les indications d'orientations fournies à l'utilisateur selon le type de voie qu'il emprunte. Toutefois, cette disposition ne présente aucun caractère d'obligation pour la mise en oeuvre de l'invention.In this database, the road network can be structured into a network of main roads, and a network of secondary roads, in order to introduce a distinction between the indications of directions provided to the user according to the type of road that 'he borrows. However, this provision does not present any character of obligation for the implementation of the invention.
Le guidage proposé par l'invention s'effectue de préférence de la façon suivante. L'utilisateur lance un appel vers le serveur 2 à l'aide d'un bouton de l'interface 8 et l'interroge en langage naturel, une fois la communication établie. Le terminal 1 indique alors au serveur 2, la position du véhicule déterminée par le module 4, et ce dernier reconnaît la parole de l'utilisateur à l'aide d'un dispositif de reconnaissance vocale de type connu, assisté éventuellement d'un opérateur.The guidance proposed by the invention is preferably carried out in the following manner. The user initiates a call to the server 2 using a button on the interface 8 and interrogates it in natural language, once the communication has been established. The terminal 1 then indicates to the server 2, the position of the vehicle determined by the module 4, and the latter recognizes the speech of the user using a voice recognition device of known type, possibly assisted by an operator .
Le serveur calcule ensuite un itinéraire optimal sur le réseau routier, à l'aide d'une base de données, du type évoqué cidessus, en tenant éventuellement compte d'informations routières (état du trafic, accidents, axes fermés, etc...), selon des critères définis par l'utilisateur. Cet itinéraire est constitué d'un ensemble de tronçons, de carrefours, et de directions à suivre pour chacun d'entre eux.The server then calculates an optimal route on the road network, using a database, of the type mentioned above, possibly taking into account road information (traffic conditions, accidents, closed axes, etc ... ), according to criteria defined by the user. This route consists of a set of sections, crossroads, and directions to follow for each of them.
Une série de messages vocaux est générée pour ces indications, à l'aide de phrases naturelles enregistrées et compressées, ou par synthèse de parole artificielle. Chaque carrefour du trajet est identifié par des coordonnées de localisation (par exemple les coordonnées G.P.S, ou obtenues suivant un système de repérage équivalent). Les messages vocaux, ainsi que les cordonnées géographiques correspondantes, et leur position dans l'unité de mémoire 7 (ou de façon équivalente la longueur de chaque message), sont transmises au véhicule par le même moyen, au travers du module de communication fixe 16 et du module de communication mobile 9. Enfin, ces messages seront complétés dans certains cas, par des informations générales sur l'itinéraire, comme le temps de parcours global, ou celui des principaux tronçons.A series of voice messages is generated for these indications, using natural recorded and compressed sentences, or by artificial speech synthesis. Each intersection of the journey is identified by location coordinates (for example G.P.S coordinates, or obtained according to an equivalent tracking system). The voice messages, as well as the corresponding geographic coordinates, and their position in the memory unit 7 (or equivalent length of each message), are transmitted to the vehicle by the same means, through the fixed communication module 16 and the mobile communication module 9. Finally, these messages will be supplemented in certain cases by general information on the route, such as the overall journey time, or that of the main sections.
Conformément à l'invention, le terminal 1 charge alors les messages vocaux dans l'unité de mémoire 7, ainsi que les coordonnées géographiques et la taille des messages vocaux dans Unité de mémoire 6. Ce principe autorise de nombreuses variantes d'application sans sortir du cadre de l'invention, en particulier le rappel du terminal 1 par le serveur 2, pour lui proposer de nouveaux itinéraires, en cas d'événement modifiant l'état du trafic, ou l'information du serveur 2 par le terminal sur le franchissement successif des carrefours de l'itinéraire.In accordance with the invention, the terminal 1 then loads the voice messages into the memory unit 7, as well as the geographical coordinates and the size of the voice messages into the Memory unit 6. This principle allows numerous variants of application without leaving within the scope of the invention, in particular the recall of terminal 1 by the server 2, to offer it new routes, in the event of an event modifying the traffic state, or the information of the server 2 by the terminal on the successive crossing of the crossroads of the route.
Comme indiqué plus haut, l'invention trouve une application privilégiée, mais non exclusive dans l'exploitation d'une base de données structurée en deux niveaux, définissant respectivement un réseau routier principal, et un réseau routier secondaire. Lorsque les carrefours répertoriés dans la base correspondent effectivement à des noeuds routiers d'un réseau principal, les messages d'orientation sur ce dernier peuvent avantageusement reproduire le fléchage présent sur le terrain.As indicated above, the invention finds a preferred, but not exclusive, application in the operation of a database structured in two levels, respectively defining a main road network and a secondary road network. When the crossroads listed in the base actually correspond to road nodes of a main network, the orientation messages on the latter can advantageously reproduce the signs present on the ground.
Sur le réseau secondaire, l'invention prévoit au moins deux modes de guidage possibles, qualifiés respectivement de guidage accrue par rue) > et de guidage à la boussole . Selon le premier, les coordonnées du véhicule sont comparés en permanence à celles de points stockés en mémoire, de façon à déclencher (comme sur le réseau principal), l'émission des messages appropriés à l'approche de ces derniers, en prévoyant le cas échéant de grouper automatiquement certains messages, lorsque la distance entre deux points répertoriés successifs est inférieure à la précision du module de localisation 4. On the secondary network, the invention provides at least two possible guidance modes, respectively called increased guidance by street)> and compass guidance. According to the first, the coordinates of the vehicle are constantly compared with those of points stored in memory, so as to trigger (as on the main network), the emission of messages appropriate to the approach of the latter, anticipating the case if necessary, automatically group certain messages when the distance between two successive listed points is less than the accuracy of the localization module 4.
Selon le second mode de guidage prévu pour le réseau secondaire, les messages se limitent éventuellement à l'indication d'un premier carrefour à atteindre sur le réseau principal.According to the second guidance mode provided for the secondary network, the messages may be limited to indicating a first intersection to be reached on the main network.
Dans tous les cas, l'émission des messages peut être déclenchée ou renouvelée par l'utilisateur à l'aide de ses boutons de commande 8. Par ailleurs, le procédé de l'invention n'exclut pas la reproduction partielle (par exemple des indications de distance et de cap sur le réseau secondaire) ou totale des messages sous forme textuelle ou graphique, sur un écran tel que celui d'un radiotéléphone de type courant.In all cases, the transmission of messages can be triggered or renewed by the user using his control buttons 8. Furthermore, the method of the invention does not exclude partial reproduction (for example distance and heading indications on the secondary network) or total messages in text or graphic form, on a screen such as that of a standard radiotelephone.
La mise en oeuvre de l'invention n'impose pas de structure particulière aux messages sonores. Toutefois, celle-ci doit dans la mesure du possible être optimisée, afin de limiter le temps de communication. Dans ce sens, on peut prévoir qu'une partie des messages, correspondant à des actions à suivre soit envoyée au terminal 1 une seule fois au début de la communication, charge à celui-ci de recomposer ultérieurement ce message à l'aide des adresses stockées dans l'unité 6.The implementation of the invention does not impose any particular structure on the audio messages. However, this should as far as possible be optimized, in order to limit the communication time. In this sense, provision can be made for a portion of the messages, corresponding to actions to be followed, to be sent to terminal 1 only once at the start of the call, instructing the terminal to recompose this message later using the addresses. stored in unit 6.
Conformément à l'invention, les messages sont normalement envoyés sous forme vocale. Cependant, certains messages contenant des données numériques, telles que la position du véhicule, ou des informations destinées à être affichées sur l'écran du radiotéléphone indépendamment des annonces vocales, peuvent être transmises à l'aide de techniques prévues par la norme GSM, comme les SMS (Short Message
Service). Par ailleurs, le codage analogique DTMF (Dual
Tone Multiple Frequency), permettant entre autres de coder des touches téléphoniques, peut être utilisé, en codant certaines données en parallèle (ou en superposition) des messages vocaux. Ces deux techniques n'étant pas exclusives, il est possible d'accroître la fiabilité de l'émission des messages en utilisant simultanément des messages SMS, et le codage DTMF.According to the invention, the messages are normally sent in voice form. However, certain messages containing digital data, such as the position of the vehicle, or information intended to be displayed on the radiotelephone screen independently of the voice announcements, can be transmitted using techniques provided by the GSM standard, such as SMS (Short Message
Service). In addition, DTMF (Dual
Tone Multiple Frequency), which allows, among other things, coding of telephone keys, can be used, by coding certain data in parallel (or overlay) with voice messages. These two techniques are not exclusive, it is possible to increase the reliability of the transmission of messages by using simultaneously SMS messages, and DTMF coding.
En dernier lieu, il faut noter que certaines difficultés pratiques rencontrées pour recevoir les messages vocaux sur le terminal sont surmontables en utilisant judicieusement ces deux techniques, notamment grâce à la transmission des données au terminal sous forme de messages SMS, et à l'envoi d'un code DTMF par le terminal, pour demander l'émission des messages vocaux. Finally, it should be noted that certain practical difficulties encountered in receiving voice messages on the terminal can be overcome by judiciously using these two techniques, in particular by transmitting data to the terminal in the form of SMS messages, and by sending '' a DTMF code by the terminal, to request the transmission of voice messages.
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