FR2871274A1 - Systeme d'aide a la conduite pour la cooperation mobile infrastructure - Google Patents

Abstract

Système d'aide à la conduite pour fournir à un véhicule (20) circulant sur une infrastructure (10) des informations, et qui comprend un marquage magnétique (30, 40) formé sur ou dans l'infrastructure et adapté pour coder des informations destinées audit véhicule, ces informations étant modifiables, et un dispositif de détection comprenant une pluralité de capteurs magnétiques (45) embarqués sur le véhicule pour détecter un champ magnétique total comprenant le champ magnétique généré par le marquage magnétique et produire des signaux représentatifs du champ magnétique total, et une unité de traitement (50) adaptée pour traiter les signaux représentatifs, et déterminer d'une part une première distance (d) entre le véhicule et le marquage magnétique, et décoder d'autre part les informations codées sur le marquage magnétique.

Description

SYSTEME D'AIDE A LA CONDUITE POUR LA COOPERATION MOBILE

INFRASTRUCTURE

L'invention concerne en général les systèmes de guidage et d'informations, également appelés systèmes d'aide à la conduite, d'un mobile circulant sur une infrastructure, et plus particulièrement, un système utilisant un champ magnétique.

Dans le cadre de la sécurité routière par exemple, les sorties de routes sont la cause de nombreux accidents mortels. Il est donc important de pouvoir connaître en permanence la position du véhicule, et ceci indépendamment des conditions environnementales ou climatiques. Par ailleurs, la prévention des sorties de routes peut être encore accrue si des informations sur l'infrastructure (signalisation, rayon de courbure, dévers, ...) sont fournies au véhicule.

De nombreux systèmes de guidage et de transmission d'informations existent déjà. Parmi ceux-ci, le choix d'un système de détection magnétique présente de nombreux avantages. En effet, les propriétés magnétiques des matériaux ne sont presque pas modifiées par les conditions climatiques extérieures telles que la pluie, le brouillard, la luminosité, Un système de communication mobile-infrastruture, basée sur le magnétisme, est également indépendant de l'environnement extérieur comme par exemple les tunnels, les vallées, On connaît déjà des systèmes d'informations par des procédés magnétiques faisant appel à un marquage magnétique sous forme d'aimants permanents. Dans ce cas, les aimants ne servent généralement que de référence de positionnement. Leur utilisation pour coder de l'information ne peut être que limitée. En effet, celle-ci est figée et ne peut être modifiée qu'en remplaçant un aimant d'une certaine polarité par un autre aimant de polarité différente. Le coût d'une modification de l'information codée par les éléments permanents est alors élevé. Le système de détection magnétique embarquée sur le véhicule doit détecter un champ magnétique dont l'atténuation est proportionnelle au cube de la distance entre l'aimant permanent et le capteur magnétique. Ceci conduit à de très faible valeur de champ magnétique dès que la distance entre l'émetteur et le récepteur augmente, et par conséquent, à de mauvaises performances du système de positionnement.

L'utilisation d'un marquage magnétique sous forme d'une bande magnétique déposée sur ou dans infrastructure est une alternative intéressante. En effet, le champ magnétique peut être inversement proportionnel au carré de la distance entre la bande et le capteur embarqué, et non au cube dans le cas des aimants permanents ponctuels.

On connaît du brevet US 6 289 269 Bl un système de guidage d'un véhicule sur une infrastructure comprenant un guide continu sous la forme d'une bande magnétique appliquée sur la surface de cette infrastructure. Un capteur magnétique double et vertical permet de mesurer en partie basse le champ magnétique de la bande ainsi que le champ magnétique environnant, et en partie haute, dans sa partie la plus éloignée de la bande magnétique, uniquement le champ magnétique environnant. La position du véhicule est alors déduite de la différence entre ces deux champs magnétiques mesurés. Cependant, une telle approche ne peut pas fournir une valeur précise du positionnement du véhicule sur l'infrastructure. En effet, le capteur double proposé ne tient pas compte de la variation du champ magnétique environnant, ni de l'influence des masses métalliques. Par ailleurs, la bande magnétique n'est utilisée que pour le guidage du véhicule.

Le but de la présente invention est de proposer un système d'aide à la conduite innovant, comprenant notamment un marquage magnétique déposé sur ou dans une infrastructure et composée de particules magnétisables, qui soit bon marché et qui autorise une reprogrammation facile des données codées sur cette bande. Elle concerne également un dispositif de détection pour ce système d'aide à la conduite, ainsi que l'infrastructure sur ou dans laquelle le marquage magnétique est formé.

A cet effet, la présente invention a pour objet un système d'aide à la conduite pour fournir à un véhicule circulant sur une infrastructure des informations, et qui comprend: - un marquage magnétique formé sur ou dans l'infrastructure et adapté pour coder des informations destinées au véhicule, les informations étant modifiables, - un dispositif de détection comprenant une pluralité de capteurs magnétiques embarqués sur le véhicule pour détecter un champ magnétique total comprenant le champ magnétique généré par le marquage magnétique et produire des signaux représentatifs du champ magnétique total, et une unité de traitement adaptée pour traiter les signaux représentatifs, et déterminer d'une part une première distance entre le véhicule et le marquage magnétique, et décoder d'autre part les informations codées sur le marquage magnétique.

Ainsi, le champ magnétique émis par le marquage magnétique permet de calculer la position du véhicule et d'informer le conducteur à partir des informations codées, qui peuvent évoluer dans le temps, et donc être codées à nouveau.

Dans un mode de réalisation supplémentaire, le marquage magnétique est formé par le dépôt d'une composition de marquage destinée à la signalisation routière à laquelle sont ajoutés un ou plusieurs matériaux magnétiques sous forme de particules, ces particules étant capables d'une magnétisation rémanente lorsqu'elles sont soumises à un champ magnétique supérieur aux champs d'excitation magnétique coercitifs des particules, et la magnétisation rémanente de ces particules est adaptée pour coder les informations destinées au véhicule.

Le marquage magnétique utilise des techniques connues de signalisation routière. Une simple adjonction de particules magnétiques permet de coder l'information et de la reprogrammer en soumettant les particules à un champ magnétique supérieur à leurs champs d'excitation coercitifs.

Dans un mode de réalisation avantageux, les matériaux magnétiques du marqueur magnétique sont d'au moins deux variétés différentes présentant chacune des champs d'excitation magnétique coercitifs distincts, afin de coder avec différents niveaux de sûreté les informations destinées au véhicule, les informations les plus importantes étant codées avec les matériaux magnétiques présentant les champs d'excitation magnétique coercitifs les plus élevés.

Ainsi, plusieurs degrés d'informations sont possibles. En cas d'une erreur de programmation des informations de moindres importances, les informations de plus fortes importances ne sont pas effacées.

Avantageusement, le marqueur magnétique est déposé de façon sensiblement continue sous la forme d'une bande magnétique, et l'information y est codée par intervalle élémentaire sensiblement régulier dans le sens de la longueur de la bande magnétique, chacun des intervalles élémentaires présentant un champ magnétique propre pluridirectionnel.

Dans un autre mode de réalisation, le marqueur magnétique est déposé sous la forme d'une bande magnétique discontinue formée d'intervalles élémentaires sensiblement réguliers, et l'information est codée sur chaque intervalle élémentaire régulier, chacun des intervalles élémentaires présentant un champ magnétique propre pluridirectionnel.

Ainsi, pour ces deux modes de réalisation, chaque intervalle correspond à une portion de la bande avec une aimantation variable, permettant le codage de plusieurs bits d'information.

Par ailleurs, le champ magnétique pluridirectionnel comprend au moins une première composante dans une direction sensiblement perpendiculaire mais coplanaire à la direction de ladite bande.

Cette première composante, en plus de coder de 30 l'information, permet de définir une référence de position du mobile dans l'infrastructure.

La présente invention concerne également un système d'aide à la conduite d'un véhicule sur une infrastructure routière, dans lequel la pluralité de capteurs magnétiques comprend au moins trois capteurs magnétiques, l'unité de traitement étant également adaptée pour éliminer le champ magnétique environnant du champ magnétique total à partir des signaux représentatifs des capteurs magnétiques.

Ainsi le système d'aide à la conduite peut tenir compte des bruits environnants afin d'obtenir la position du véhicule dans l'infrastructure avec une précision accrue.

Dans un mode de réalisation préféré, le système d'aide à la conduite peut comprendre au moins un quatrième capteur magnétique, l'unité de traitement étant également adaptée pour prendre en compte les biais dus aux variations du champ magnétique environnant, notamment à cause de la distribution des masses métalliques, à partir des signaux représentatifs des capteurs magnétiques.

Dans un autre mode de réalisation, les capteurs magnétiques sont alignés sur un premier axe sensiblement perpendiculaire à l'axe du véhicule, et au moins un capteur magnétique supplémentaire est disponible et positionné sur un deuxième axe distinct du premier axe afin que l'unité de traitement détermine une deuxième distance entre le véhicule et la bande magnétique, l'unité de traitement déterminant à partir de la première et la deuxième distances l'orientation du véhicule par rapport à sa direction de déplacement sur l'infrastructure.

L'invention concerne également un dispositif de détection pour le système d'aide à la conduite précédent, comprenant une pluralité de capteurs magnétiques destinés à être embarqués sur un véhicule pour détecter un champ magnétique total comprenant le champ magnétique généré par un marquage magnétique formé sur ou dans une infrastructure, et produire des signaux représentatifs du champ magnétique total, et une unité de traitement adaptée pour traiter les signaux représentatifs, et déterminer une première distance entre le véhicule et le marqueur magnétique, la pluralité de capteurs magnétiques comprenant au moins trois capteurs magnétiques, et l'unité de traitement étant également adaptée pour éliminer le champ magnétique environnant du champ magnétique total à partir desdits signaux représentatifs.

Dans un autre mode de réalisation du dispositif de détection, la pluralité de capteurs magnétiques comprend un quatrième capteur magnétique, et l'unité de traitement est également adaptée pour prendre en compte les biais dus aux variations du champ magnétique environnant, notamment à cause de la distribution des masses métalliques, à partir des signaux représentatifs des capteurs magnétiques.

Dans un mode supplémentaire de réalisation du dispositif de détection, l'unité de traitement est également adaptée pour décoder les informations codées sur le marquage magnétique.

L'invention concerne également une infrastructure pour le système d'aide à la conduite précédent, et comprenant un marquage magnétique formé sur ou dans l'infrastructure, et adapté pour coder des informations destinées à un véhicule circulant sur cette infrastructure, le marquage magnétique étant formé par le dépôt d'une composition de marquage destinée à la signalisation routière à laquelle est ajoutée un ou plusieurs matériaux magnétiques sous forme de particules, les particules étant capables d'une magnétisation rémanente lorsqu'elles sont soumises à un champ magnétique supérieur aux champs d'excitation magnétique coercitifs de ces particules, et la magnétisation rémanente du marquage magnétique est adaptée pour coder les informations destinées audit véhicule.

Dans un mode de réalisation avantageux de l'infrastructure, les matériaux magnétiques du marqueur magnétique sont d'au moins deux variétés différentes présentant chacune des champs d'excitation magnétique coercitifs distincts, afin de coder avec différents niveaux de sûreté les informations destinées au véhicule, les informations les plus importantes étant codées avec les matériaux magnétiques présentant les champs d'excitation magnétique coercitifs les plus élevés.

L'invention concerne également un véhicule pouvant circuler sur une telle infrastructure, et équipé du dispositif de détection précédent, ce dispositif permettant de déterminer au moins une première distance entre le véhicule et le marquage magnétique, et décoder les informations codées sur le marquage magnétique.

Enfin l'invention concerne un procédé d'aide à la conduite d'un véhicule circulant sur une infrastructure comprenant un marquage magnétique formé sur ou dans l'infrastructure et adapté pour coder des informations destinées au véhicule, ce véhicule comportant un dispositif de détection qui comprend une pluralité de capteurs magnétiques embarqués sur le véhicule pour détecter un champ magnétique total comprenant le champ magnétique généré par le marquage magnétique et produire des signaux représentatifs de ce champ magnétique total, et une unité de traitement des signaux représentatifs, le procédé comprenant les étapes suivantes: a) mesure, par la pluralité de capteurs magnétique, du champ magnétique total, b) détermination, par l'unité de traitement, des informations codées sur le marquage magnétique à partir des signaux représentatifs, c) détermination, par l'unité de traitement, d'une première distance entre le véhicule et le marqueur magnétique à partir des signaux représentatifs, d) transmission des informations codées et de la première distance à un module d'interface avec le conducteur du 15 véhicule.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 présente un schéma de principe du système d'aide à la conduite selon l'invention, - la figure 2 présente un schéma d'un mode de réalisation du système d'aide à la conduite et du dispositif de détection comprenant des capteurs magnétiques selon l'invention, - la figure 3a présente l'écart entre la fonction d'estimation double de la position du véhicule par rapport à sa position réelle par rapport à la bande magnétique, - la figure 3b présente l'écart entre la fonction d'estimation simple de la position du véhicule par rapport à sa position réelle par rapport à la bande magnétique, - la figure 4 présente un schéma de principe du système de calibrage selon l'invention, - la figure 5 présente deux séquences d'acquisition des données par les capteurs magnétiques du système d'aide à la conduite et du dispositif de détection selon l'invention, en mode normal et en mode calibrage, et - la figure 6 présente la courbe de magnétisation typique des ferrites magnétiques utilisées dans la réalisation de la bande magnétique selon l'invention.

Un schéma de principe du marquage magnétique ainsi que du système d'aide à la conduite selon l'invention sont représentés à la figure 1.

Un véhicule 20 circule sur une infrastructure représentée par la route 10 en pointillé à la figure 1. On entend par infrastructure routière l'ensemble des voies de circulation d'un réseau utilisé pour le déplacement de mobiles. Il peut bien entendu s'agir de routes, mais également d'un réseau à plus petite échelle comme les voies de circulations sur un site industriel, dans un bâtiment, ... Un marquage magnétique, représenté sous la forme d'une bande magnétique continue 30, est déposée au milieu de la route 10. Cette bande magnétique est formée d'une succession d'intervalles (31, 32) présentant des champs magnétiques propres de caractéristiques différentes. Le marquage magnétique peut également se présenter sous la forme d'une bande magnétique comprenant une succession d'intervalles discontinus, présentant chacun des champs magnétiques propres de caractéristiques différentes. Cette succession de champs magnétiques distincts, comme expliqué par la suite, permet de coder des informations d'importance variable le long du marquage magnétique. Une série de capteurs magnétiques embarqués 33 sont placés à l'avant du véhicule 20 afin de permettre la lecture des champs magnétiques de la bande magnétique 30, pour d'une part permettre de calculer la position du véhicule 20 par rapport à la bande magnétique 30 et donc à l'infrastructure 10 et d'autre part lire les informations codées sur la bande magnétique 30.

Dans le schéma de la figure 1, le marquage magnétique est positionné au centre de la voie 10 sur laquelle le véhicule 20 circule. La position idéale du véhicule correspond alors à une distance horizontale nulle entre le l'axe principal du véhicule 20 et la bande magnétique 30.

Cependant d'autres cas de figure sont envisageables, notamment en positionnant par exemple la bande au niveau de la ligne blanche latérale de la route, ou dans toute autre position excentrée par rapport à la position de la figure 1. Dans la suite de l'exposé, on supposera la bande magnétique en position centrale pour simplifier le propos.

La figure 2 présente un schéma du mode de réalisation du dispositif de détection utilisé dans le système d'aide à la conduite selon l'invention. Le dispositif comprend une partie de détection comprenant un support 60 attaché au véhicule (non représenté sur le schéma). Le support 60 est préférablement dans une direction perpendiculaire à l'axe principal du véhicule. L'axe principal du véhicule correspond également à sa direction de déplacement. Le support 60 comprend au moins trois capteurs magnétiques embarqués 45, et est placé par exemple sous le véhicule, afin que la hauteur h entre ce support 60 et le marquage magnétique, ici également représenté sous la forme d'une bande magnétique 40, soit de l'ordre de quelques dizaines de centimètres. Elle est préférablement de l'ordre de 20 à 30 centimètres afin de permettre la lecture d'un champ magnétique d'amplitude suffisante, cette amplitude variant en fonction du carré de la distance entre la bande magnétique et les capteurs. Les capteurs magnétiques 45 sont alignés sur le support 60, et sont reliés à une unité de traitement 50 également comprise dans le dispositif de détection. Cette unité de traitement 50 est adaptée pour analyser les signaux des capteurs magnétiques 45, et notamment déterminer la distance entre la bande magnétique 40 et le véhicule, ainsi que lire ou décoder les éventuelles informations codées sur la bande magnétique. Les capteurs 45 sont préférablement alignés sur une même droite perpendiculaire à l'axe principal de la voiture.

Les capteurs magnétiques peuvent être logés par exemple dans un pare-choc de véhicule situé à une hauteur d'environ 25 cm de la route donc également de la bande magnétique. Ils captent un champ magnétique total. Ils doivent être en mesure de mesurer des champs magnétiques très faibles à grande vitesse (vitesse du véhicule), d'où la nécessité de choisir des capteurs sensibles présentant un faible bruit et avec un temps de réponse rapide. Ils doivent pouvoir fonctionner avec une tension d'alimentation réalisable avec les tensions disponibles dans le véhicule, et présenter un niveau de consommation faible. Des capteurs magnétiques connus, comme les capteurs à effet hall, ou les capteurs magnétorésistif, présentent de telles caractéristiques. Des capteurs du type boucle de courant sont également utilisables.

La table 1 ci-après donne des exemples de caractéristiques de différents types de capteurs connus.

Type de Bruit Sensibilité Temps de Consommation capteur (nV/Hz) (mV/Gauss) réponse ( s) (V/mA) effet 75 25 3 6.6 à Hall 12V/30mA magnéto- 29 2.5 0. 2 5.0 à résistif 10V/30mA Table 1: caractéristiques courantes pour différents types de capteurs magnétiques Les capteurs peuvent également être directionnels, c'est-à-dire capable de détecter la direction des champs magnétiques lorsque ceux-ci ont des composantes non nulles dans des directions autres que la direction parallèle ou perpendiculaire à la bande magnétique.

La distance déterminée par l'unité de traitement 50 ainsi que les informations décodées, sont transmises ensuite à un module 55 remplissant plusieurs fonctions, comme par exemple la fusion des données, l'utilisation de l'information décodée, la transmission de la position du véhicule au conducteur, la transmission au conducteur des information de différents niveaux lus sur la bande magnétique, .... Des messages d'avertissement peuvent être prévus afin d'attirer l'attention du conducteur sur un éloignement trop important de l'axe du véhicule par rapport à la bande magnétique, ou sur des informations importantes codées sur la bande magnétique (virage serré à proximité, ralentissement à prévoir, ...) comme présenté dans la suite de l'exposé.

Le nombre de capteurs est un facteur déterminant pour la précision de la détermination de la distance entre le véhicule et l'infrastructure, ainsi que le décodage de l'information enregistrée sur la bande magnétique. Comme il a été précisé à propos des dispositifs de guidage connu, le choix de deux capteurs n'est pas suffisant compte tenu des bruits environnants et de l'influence des masses métalliques en présence. En effet, les signaux des capteurs magnétiques correspondent à la mesure d'un champ magnétique total qui englobent notamment les champs magnétiques dus à la bande magnétique, aux champs magnétiques environnants (champ magnétique terrestre, ...). Elles sont également influencées par les différentes masses métalliques en présence.

Un système d'aide à la conduite selon l'invention, ainsi que le dispositif de détection, présentent au moins trois capteurs magnétiques, ce qui permet de tenir compte du champ magnétique environnant lors du traitement des signaux des capteurs. Le nombre de capteurs magnétiques est en fait choisi en fonction de la précision souhaitée sur la mesure de la distance entre le véhicule et la bande magnétique. L'utilisation d'un quatrième capteur magnétique permet de plus de tenir compte d'une variation du champ magnétique environnant due par exemple à l'influence des différentes masses métalliques en présence sur les valeurs des signaux des capteurs magnétiques.

Afin d'estimer la position du véhicule par rapport à la bande magnétique placée sur l'infrastructure, l'unité de traitement compare la réponse de chacun des capteurs à une réponse étalon, celle-ci étant proche de la réponse théorique que fournirait ces capteurs en présence d'un champ magnétique total dû notamment à une bande d'aimantation donnée en une position donnée et à la présence d'un champ environnant. Les paramètres de la réponse étalon des capteurs qui s'ajustent le mieux aux mesures sont considérés comme le résultat du traitement.

Pour illustrer l'estimation de la distance, on suppose que le marquage magnétique formé sur ou dans l'infrastructure se présente sous la forme d'une bande magnétique continue, générant un champ magnétique monodirectionnel, coplanaire et perpendiculaire à la direction de la bande. Par ailleurs, les capteurs sont supposés alignés sur un support perpendiculaire à l'axe principal du véhicule. Le champ magnétique est alors de la forme: z 15 f(xi, d) = a + b (xi - d) + c ((xi - d) - h2) (1) h2 + (xi - d)2 avec a: constante pour tenir compte du champ magnétique environnent, notamment du champ magnétique terrestre, b: biais dû aux variations du champ magnétique environnant à cause, par exemple, des masses métalliques en présence, c: amplitude du champ magnétique monodirectionnel de la bande. Cette amplitude permet de coder les informations destinées au véhicule. Sa détermination permet donc de connaître l'information codée dans la bande grâce à sa variation d'un intervalle élémentaire au suivant (comme représentés à la figure 1, aux repères 31 et 32), xi: positions des différents capteurs le long du support, h: la hauteur verticale entre la bande magnétique et les capteurs, et d: distance mesurée horizontalement entre le centre de l'ensemble des capteurs magnétiques et la bande magnétique. C'est la connaissance de cette distance qui permet de connaître le positionnement continu du véhicule.

On considère dans la méthode décrite ci-dessous que le nombre de capteurs magnétiques est de 5, qu'ils sont équidistants, et la distance d correspond à la distance horizontale entre le capteur central (troisième capteur) et la bande magnétique.

A partir des valeurs f(xi,d), que l'on notera fxi dans la suite de l'exposé, on peut introduire des fonctions supplémentaires gxi et hxi, afin d'éliminer les différentes constantes et inconnues a et b dues au champ magnétique environnant et à ses variations de l'équation (1) : - gxi = fxi+1 - fxi, à partir des valeurs fxi avec i e [1, 4], pour éliminer a hxi = gxi+1 - gxi, à partir des valeurs gxi avec i e [1, 3], pour éliminer b Ces valeurs fxi, gxi, et hxi sont fonctions de la distance d à estimer et de l'amplitude c du champ codant l'information de la bande, et constitue les valeurs de la réponse étalon mentionnée ci- dessus. La forme (1) du champ magnétique ainsi que les valeurs gxi et hxi, montrent effectivement l'intérêt d'un système présentant au moins trois capteurs si on veut éliminer le champ magnétique environnant (paramètre a) , et l'intérêt d'un quatrième capteur si on veut tenir compte des masses métalliques en présence (paramètre b). Il est en effet nécessaire d'avoir au moins autant de mesures indépendantes que de paramètres différents.

A partir des mesures Mfxi du champ magnétique mesuré par le capteur magnétique à la position xi, on peut également introduire les valeurs Mgxi et Mhxi calculées suivant les mêmes relations que les valeurs gxi, hxi, et kxl. Ainsi.

Mgxi = Mfxi+l - Mfxi, à partir des mesures Mfxi, Mhxi = Mhxi+l - Mhxi, à partir des valeurs Mgxi.

Une application du critère des moindres carrés sur les différentes valeurs précédentes permet d'estimer au mieux la position de la bande.

Soit Jf la fonction des moindres carrés pour les valeurs fxi: Jf = i-1 (fxi - Mfxi)2 (2) Cette fonction Jf dépend notamment de d et de c. Son minimum permet d'obtenir l'estimation de d et de c à partir des valeurs mesurées par les 5 capteurs magnétiques. Le critère des moindres carrés peut également s'appliquer aux valeurs gxi et hxi pour éliminer les paramètres inutiles pour l'estimation de d et de c, c'est-à-dire a et b.

Pour une fonction d'estimation dite double, le critère des moindres carrés est appliqué aux valeurs hxi 25 de la réponse étalon, on obtient alors: Jh = i_i (hxi - Mhxi)2 (3) en introduisant hxi = c.h'xi, i e [1, 3] , avec h'xi fonction uniquement de d, l'équation (3) devient: Jh = Ei-1 (c.h'xi Mhxi)2 (3') c étant une constante dans l'équation (3'), aJh ac = 0 conduit à la nouvelle relation: h'xl.Mhxl + h'x2.Mhx2 + h'x3.Mhx3 (3/f) c.

h'x12 + h'x22 + h'x32 Cette estimation de c fournit l'information stockée dans la bande magnétique et permet à Jh d'être alors uniquement fonction de d, et son minimum permet pour chaque mesure Mfxi issue des 5 capteurs d'estimer la distance d.

La figure 3a présente la comparaison entre la 10 distance d issue de la fonction d'estimation double Jh et la distance réelle.

Pour une fonction d'estimation dite simple, le critère des moindres carrés est appliqué aux valeurs gxi de la réponse étalon et on suppose que b=0, c'est-à-dire que le champ magnétique environnent ne varie pas spatialement. On obtient alors: Jg = i1 (gxi - Mgxi)2 (4) c étant une constante dans l'équation (4), aJh ac = 0 conduit à la nouvelle relation: gxl.Mgxl + gx2.Mgx2 + gx3.Mgx3 + gx4.Mgx4 gx12 + gx22 + gx32 + gx42 Cetteestimation de c fournit l'information stockée dans la bande magnétique et permet à Jg d'être alors uniquement fonction de d, et son minimum permet pour chaque mesure Mfxi issue des 5 capteurs d'estimer la distance d. c = (4')

La figure 3b présente la comparaison entre la distance d issue de la fonction d'estimation simple Jg et la distance réelle.

Les résultats d'essais montrent que l'estimation de la distance d est meilleure pour la fonction d'estimation double, avec une erreur de 0.2 cm sur la plage de mesure [-60cm, 60cm] entre la bande magnétique et le capteur central lorsque les 5 capteurs sont positionnés latéralement tous les 25 cm et à 25 cm du sol et lorsque le bruit de mesure de chaque capteur est de l'ordre de 20% de la dynamique de mesure. La plage d'erreur devient 5.0 cm pour la fonction d'estimation simple compte tenu du fait que les variations du champ magnétique environnant ont été négligées.

Si on utilise la fonction d'estimation double, le système d'aide à la conduite, ainsi que le dispositif de détection, peuvent ne comporter que quatre capteurs seulement. Cependant, il peut s'avérer utile de disposer d'un capteur supplémentaire en cas de défaillance de l'un d'entre eux. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le système d'aide à la conduite, ainsi que le dispositif de détection, peuvent également comprendre un système de calibrage comme présenté à la figure 4, qui permet à la fois de vérifier l'état de fonctionnement des capteurs magnétiques et d'éliminer les disparités dans les réponses des capteurs pour un champ magnétique donné à partir des signaux mesurés par les capteurs.

En effet, l'estimation de la position du véhicule présentée ci-dessus ne tient pas compte des différences dans la réponse des capteurs. La figure 4 présente les cinq capteurs magnétiques, numérotés 61 à 65 et alignés sur un axe correspondant à la direction perpendiculaire à l'axe principale du véhicule. Deux électroaimants 71 et 72 comprenant des bobines à induction sont placés respectivement entre les deuxième et troisième capteurs d'une part, et entre les troisième et quatrième capteurs d'autre part. L'intérêt des électroaimants réside dans le fait qu'ils peuvent produire des champs magnétiques à la demande, donc de valeurs déterminées. Leurs mesures par les différents capteurs permettent l'élimination par l'unité de traitement des différences dans la réponse des capteurs.

Dans l'exemple de la figure 4 comprenant 5 capteurs magnétiques, seulement deux électroaimants sont suffisant en utilisant les symétries du dispositif de détection, car le premier électroaimant 71 a une influence équivalente d'une part sur les capteurs 62 et 63 et d'autre part sur les capteurs 61 et 64, alors que le second électroaimant 72 a une influence équivalente d'une part sur les capteurs 63 et 64 et d'autre part sur les capteurs 62 et 65, comme représenté à la figure 4 par les flèches entre les capteurs et les électroaimants. En prenant par exemple le capteur 63 comme référence, l'activation dans un premier temps de l'électroaimant 71 permet de corriger le capteur 62 et de connaître la réponse du capteur 61 par rapport au capteur 64. Dans un deuxième temps l'activation de l'électroaimant 72 permet de corriger le capteur 64 et donc également le capteur 61, à l'aide de la relation déterminé lors du premier temps entre ces deux capteurs, ainsi que de corriger le capteur 65 avec le capteur 62 corrigé lors du premier temps. Un capteur défectueux est détecté si son signal ne varie pas, ou pas assez, par l'activation de l'un ou des deux électroaimants.

La figure 5 présente une séquence d'acquisition des données par les capteurs magnétiques présentés à la figure 4. Les acquisitions de données sont synchrones, c'est-à-dire que les cinq capteurs mesurent en même temps les champs magnétiques.

La séquence est d'une durée totale TO, et se décompose en 5 temps. Les quatre premiers temps sont de durée Ti, Tl étant choisi de manière à ce que 4T1 < TO, afin de ménager un cinquième temps de traitement et de transfert des données par l'unité de traitement.

Pour un fonctionnement en mode normal, les quatre premiers temps sont identiques, les deux électroaimants ne produisant aucun champ magnétique. Au cours des ces quatre phases, les capteurs enregistrent le champ magnétique issu de l'environnement et de la bande magnétique déposée sur ou dans l'infrastructure. Le grand nombre d'acquisition de données lors de chacune des phases permet d'améliorer le rapport signal/bruit en permettant le calcul de valeur moyenne des champs magnétiques sur les intervalles de mesures.

Pour un fonctionnement en mode calibrage, pendant la première phase les deux électroaimants ne produisent aucun champ magnétique, pendant la deuxième phase l'un des électroaimants produit un champ magnétique, pendant la troisième phase les deux électroaimants ne produisent aucun champ magnétique, et pendant la quatrième phase l'autre des électroaimants produit un champ magnétique. Au cours de ces quatre phases, les capteurs enregistrent le champ issu d'une part des électroaimants, et d'autre part de l'environnement et de la bande magnétique déposée sur ou dans l'infrastructure. La variation du signal des capteurs entre la première et la deuxième phase permet de déterminer la réponse de chacun des capteurs au premier électroaimant activé et la variation du signal des capteurs entre la troisième et la quatrième phase permet de déterminer la réponse de chacun des capteurs au second électroaimant activé. Le calibrage des capteurs peut être effectué par la différence des valeurs mesurées d'un capteur à l'autre. Le grand nombre d'acquisition de données lors de chacune des phases permet d'améliorer le rapport signal/bruit en permettant le calcul de valeur moyenne des champs magnétiques sur les intervalles de mesures. Par ailleurs, les mesures de la première et de la troisième phase peuvent être directement utilisées pour estimer la distance et l'information contenue dans la bande magnétique comme pour le fonctionnement en mode normal.

Lorsque le biais dû aux masses métalliques et le bruit propre des capteurs magnétiques sont pris simultanément en compte, la fonction d'estimation double, pour le champ magnétique monodirectionnel perpendiculaire de l'exemple précédent, permet d'estimer la distance avec une précision de 0.2cm sur la plage [-50cm, 50cm], et de 0.4cm sur la plage [-60cm, 60cm] les capteur étant disposé à 25cm du sol et espacé chacun de 25cm.

Le système de calibrage permet également de vérifier en continue que tous les capteurs fonctionnent normalement. Le cas échéant, en cas de dysfonctionnement d'un des capteurs (selon des critères programmés dans l'unité de traitement par exemple), l'unité de traitement peut le désactiver et/ou ne plus tenir compte des champs mesurés afin de ne pas fausser le calcul de la distance et/ou la lecture des informations codées. Un système à cinq capteurs comme précédemment permet au système d'aide à la conduite, ainsi qu'au dispositif de détection, de continuer à fonctionner, même lorsque un des capteurs est désactivé suite à un dysfonctionnement.

Une variante du système d'aide à la conduite, ainsi que du dispositif de détection, consiste à introduire un ou plusieurs capteurs magnétiques, alignés sur un deuxième support perpendiculaire à l'axe principal du véhicule, mais décalé par rapport aux capteurs précédents. Les capteurs additionnels peuvent être par exemple alignés sur le pare choc arrière du véhicule. Ainsi la connaissance de la distance calculée précédemment, associée à la connaissance de la seconde distance horizontale entre les capteurs additionnels et la bande magnétique permet d'accéder à l'orientation de l'axe du véhicule par rapport à la route. Cette donnée peut s'avérer très utile pour un contrôle anti-dérapage, par exemple.

Comme présenté à la figure 2, les données de position (distance d), ainsi que les données d'aimantation de la bande magnétique (amplitude du champ magnétique c permettant de coder l'information) sont ensuite mise en forme et transmise à un module destiné notamment à la fourniture au véhicule des informations exploitables concernant la position et les données codées.

Le marquage magnétique déposé sur ou dans l'infrastructure définit donc une référence de position pour le véhicule dans l'infrastructure, et sert d'autre part de support aux informations.

Les matériaux utilisés pour constituer le marquage magnétique sont des matériaux magnétiques dits durs. Pour de tels matériaux, leur courbe d'aimantation présente un cycle d'hystérésis comme représenté à la figure 6, et caractérisé par la valeur du champ magnétique rémanent Br et celle du champ d'excitation magnétique coercitif Hc. L'aimantation des matériaux magnétiques durs est obtenue en leur appliquant un champ d'excitation magnétique extérieur. Lorsque ce champ d'excitation magnétique n'est plus appliqué, l'aimantation du matériau est alors égale au champ rémanent Br. La valeur de ce champ Br doit être suffisante pour pouvoir être détectée par les capteurs du véhicule. De plus la valeur du champ Br peut être changée en appliquant un champ magnétique différent, mais supérieur à la valeur du champ coercitif Hc. L'aimantation rémanente Br doit être supérieur à 1000 Gauss pour que le champ magnétique produit à un mètre soit convenablement détecté par les capteurs conventionnels actuels.

Les matériaux magnétiques durs peuvent être conditionnés sous forme de particules, et plus particulièrement sous forme de poudres, de billes ou encore de copeaux.

Les particules présentent des tailles pouvant varier de quelques nanomètres à plus d'un ou deux millimètres. Le champ magnétique de coercition Hc peut varier d'environ 1 à 20000 oersteds et de préférence de 5 à 5000 oersteds. Les particules avec un champ de coercition inférieur à 5 oersteds peuvent être trop facilement démagnétisées, alors que les particules présentant un Hc supérieur à 5000 oersteds nécessitent des équipements très spécifiques et coûteux pour être magnétisés.

De façon préférentielle, les matériaux magnétiques durs sont de la classe des oxydes magnétiques stables, également connus sous le nom de ferrite magnétique. Les plus communément utilisés sont l'hexaferrite de baryum BaFe12019 et l'hexaferrite de strontium SrFe12O19. Le strontium et le baryum peuvent être remplacé par du plomb. D'autres matériaux magnétiques durs pourraient être utilisés comme les ferrites cubiques, qui peuvent se présenter sous la forme d'aiguilles allongées, comme la magnétite Fe3004 ou le gamma oxyde ferrique gamma-Fe203. Ces ferrites magnétiques sont produits en grande quantité et stables lorsque stockées en extérieur.

D'autres matériaux magnétiques durs possibles sont le dioxyde de chrome, ainsi que des alliages métalliques comme les alliages Alnico (alliage aluminum-nickel-cobaltfer), les alliages à base de fer, fer carbone, fer cobalt, fer cobalt chrome, fer cobalt molybdène, cuivre nickel fer, manganèse aluminium, cobalt platine, Sous la forme de particule, le champ magnétique rémanent des matériaux magnétiques durs n'a pas de direction privilégiée. Un tel conditionnement permet une intégration facile dans des compositions de marquage des routes et chaussées. Ces compositions, destinées à la signalisation routière, peuvent être des masses coulables à chaud, donc déposées sous forme de masses fondues. On connaît également les masses coulables à froid qui sont appliquées sous forme de solutions de polymères préparées, par exemple, à partir de monomères polymérisables. On connaît aussi les peintures de marquages de routes et chaussées, généralement à base de résines dissoutes dans des solvants organiques, ou des dispersions de polymères à base d'eau, auxquels on adjoint éventuellement différents additifs pour accélérer le séchage généralement lent des peintures à base d'eau. A côté des compositions fluides, on connaît également le dépôt d'une bande préformée, résultant d'une fabrication préalable de la bande, et déroulée sur la route au fur et à mesure de son application. Le marquage magnétique déposé sur ou dans l'infrastructure peut donc prendre différentes formes.

Ces différents types de compositions contiennent généralement des charges et des pigments.

L'addition de pigment dans la composition est optionnelle si on souhaite limiter la visibilité du marquage magnétique sur l'infrastructure, lorsqu'il est distinct des bandes de signalisation. On peut également envisager d'ajouter des pigments afin de la rendre totalement invisible à l'oeil humain.

Les matériaux magnétiques durs intégrés dans une telle composition peuvent être alors déposés sur une infrastructure sous la forme d'une bande continue ou non par des dispositifs classiques comme par exemple des dispositifs à projection, comme ceux présentés dans les brevets US6505995 ou US4401265. Le marquage magnétique de l'infrastructure selon l'invention prend alors la forme d'une bande magnétique, continue ou non. Dans le cas d'une bande magnétique discontinue, on peut réaliser des dépôts à intervalle régulier ou non de la composition de marquage.

La bande peut également être déposée dans l'infrastructure, en prévoyant une encoche peu profonde à cet effet, afin ensuite de la recouvrir par un autre matériau pour combler l'encoche pour masquer la peinture et assurer une tenue plus durable dans le temps de la bande magnétique.

Cette bande magnétique ainsi déposée peut servir de support à l'information en définissant des portions successives de bandes, ou intervalle élémentaire, avec une magnétisation variable et pluridirectionnelle attribuée à chaque portion. Les portions ou intervalles peuvent se toucher (bande déposée en continu) ou non (bande discontinue). Ces intervalles, comme dans le schéma de la figure 1 (repères 31 et 32) peuvent être répartis régulièrement dans le sens de la longueur de la bande magnétique. Dans un mode de réalisation particulier, les intervalles élémentaires ont une longueur comprise entre une fois et quatre fois la hauteur moyenne entre ladite bande magnétique et les capteurs magnétiques embarqués, et préférablement une longueur comprise entre une et deux fois cette hauteur moyenne.

Les variations du champ magnétique d'un intervalle à l'autre, que la bande soit déposée en continue ou non, peuvent inclure un simple changement de direction dans le cas d'un champ magnétique monodirectionnel, permettant ainsi de représenter une suite d'état logique 0 et 1 pour un codage binaire de l'information. Le codage peut être plus complexe si l'on tient compte des plusieurs composantes du champ magnétique. On peut également jouer sur son amplitude.

L'enregistrement de l'information, ou sa modification se fait en appliquant un champ extérieur supérieur au champ coercitif de façon à laisser une aimantation rémanente, ou à changer l'aimantation déjà existante.

Cette opération peut être réalisée par le passage d'un mobile spécialisé au dessus de la bande. La valeur du champ coercitif Bc du matériau magnétique dur utilisé doit être suffisante pour que les champs magnétiques parasite (champ terrestre, ...) ne modifient pas l'information codée.

Les informations codées sur cette bande peuvent être de nature variée: des rappels de la signalisation de l'infrastructure (limitation de vitesse, sens interdit, ...), - des données topographiques de l'infrastructure (pente, rayon de courbure des virages, ...), - des informations temporaires (travaux, déviations, .), - des informations commerciales (manifestations culturelles temporaires, prochaines aires de repos, prix des carburants, sites touristiques à proximité, ...) On se rend bien compte que ces informations sont amenées à évoluer au cours du temps. Cependant la périodicité de renouvellement n'est pas nécessairement la même. De plus les informations n'ont pas la même importance, certaines étant à caractère purement commercial ou culturel, alors que d'autres sont liées à la sécurité du véhicule. Les informations doivent pouvoir être hiérarchisées.

C'est pourquoi il est intéressant d'introduire plusieurs matériaux magnétiques durs, au moins deux, dans la même peinture afin de pouvoir coder différentes informations avec différents niveaux de sûreté. Ainsi les informations les plus importantes (signalisation, données topographiques, ...) sont codés avec les matériaux magnétiquement les plus durs (Hc le plus élevé > 200 oersteds), et les informations de moindres importances (événements culturels, prix des carburants, ...) sont codés avec les matériaux les moins magnétiquement durs (Hc le plus faible > 1 oersteds). Le mobile capable de modifier les informations de moindres importances est un véhicule léger, qui peut circuler sur l'infrastructure à la même vitesse que les autres mobiles. Un autre intérêt d'une hiérarchie du codage de l'information réside dans le fait que seul un véhicule spécialisé et de grande dimension, compte tenus des masses métalliques nécessaires pour créer des champs supérieurs aux champs de coercition des matériaux magnétiquement très durs, peut modifier les informations de forte importance. Ainsi, dans le cas d'une erreur de programmation des messages de moindre importance, les messages de forte importance ne peuvent être effacés.

Par ailleurs, le système trouve aussi son intérêt dans un auto financement possible à partir des messages commerciaux enregistrés à destination des utilisateurs des véhicules.

Un autre avantage du marquage magnétique selon l'invention est que en cas de détérioration locale de la bande magnétique, le dispositif de détection ne perdra qu'un nombre limité de bits d'information. Le système d'aide à la conduite continue donc à fonctionner dans de tels cas de figures. On peut même envisager de prévoir une certaine redondance de l'information, notamment des informations importantes, par exemple par des champs magnétiques pluridirectionnels pour chaque intervalle, de manière à répéter ces informations importantes à plusieurs reprises.

Claims (46)

REVENDICATIONS

1. Système d'aide à la conduite pour fournir à un véhicule (20) circulant sur une infrastructure (10) des 5 informations, et qui comprend: - un marquage magnétique (30, 40) formé sur ou dans ladite infrastructure et adapté pour coder des informations destinées audit véhicule, lesdites informations étant modifiables, - un dispositif de détection comprenant une pluralité de capteurs magnétiques (45) embarqués sur ledit véhicule pour détecter un champ magnétique total comprenant le champ magnétique généré par ledit marquage magnétique et produire des signaux représentatifs dudit champ magnétique total, et une unité de traitement (50) adaptée pour traiter lesdits signaux représentatifs, et déterminer d'une part une première distance (d) entre ledit véhicule et ledit marquage magnétique, et décoder d'autre part les informations codées sur ledit marquage magnétique.

2. Système d'aide à la conduite selon la revendication 1, dans lequel le marquage magnétique est formé par le dépôt d'une composition de marquage destinée à la signalisation routière à laquelle sont ajoutés un ou plusieurs matériaux magnétiques sous forme de particules, lesdites particules étant capables d'une magnétisation rémanente lorsqu'elles sont soumises à un champ magnétique supérieur aux champs d'excitation magnétique coercitifs (Hc) desdites particules, et la magnétisation rémanente desdites particules est adaptée pour coder les informations destinées audit véhicule.

3. Système d'aide à la conduite selon la revendication précédente, dans laquelle les matériaux magnétiques du marqueur magnétique sont d'au moins deux variétés différentes présentant chacune des champs d'excitation magnétique coercitifs distincts, afin de coder avec différents niveaux de sûreté les informations destinées au véhicule, les informations les plus importantes étant codées avec les matériaux magnétiques présentant les champs d'excitation magnétique coercitifs les plus élevés.

4. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le marqueur magnétique est déposé de façon sensiblement continue sous la forme d'une bande magnétique, et dans lequel l'information est codée par intervalle élémentaire sensiblement régulier (31, 32) dans le sens de la longueur de ladite bande magnétique, chacun desdits intervalles élémentaires présentant un champ magnétique propre pluridirectionnel.

5. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le marqueur magnétique est déposé sous la forme d'une bande magnétique discontinue formée d'intervalles élémentaires sensiblement réguliers, et dans lequel l'information est codée sur chaque intervalle élémentaire régulier, chacun desdits intervalles élémentaires présentant un champ magnétique propre pluridirectionnel.

6. Système d'aide à la conduite selon la revendication 4 ou 5, dans laquelle l'intervalle élémentaire a une longueur comprise entre une fois et deux fois la hauteur moyenne entre la bande magnétique et les capteurs magnétiques embarqués.

7. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 4 à 6, dans laquelle le champ magnétique pluridirectionnel comprend au moins une première composante dans une direction sensiblement perpendiculaire mais coplanaire à la direction de la bande magnétique.

8. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 2 à 7, dans laquelle les particules de 15 matériaux magnétiques sont associées à une résine.

9. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 2 à 8, dans laquelle les matériaux magnétiques sont des ferrites magnétiques.

10. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 2 à 9, dans laquelle les particules de matériaux magnétiques ont la forme de poudres, de billes ou de copeaux, de diamètre variant entre 10 nm et 2 mm.

11. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 2 à 10, dans laquelle la composition destinée à la signalisation routière est une peinture, préférablement à base d'eau.

12. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel la pluralité de capteurs magnétiques comprend au moins trois capteurs magnétiques, l'unité de traitement étant également adaptée pour éliminer le champ magnétique environnant du champ magnétique total à partir des signaux représentatifs desdits capteurs magnétiques.

13. Système d'aide à la conduite selon la revendication précédente, comprenant au moins un quatrième capteur magnétique, et dans lequel l'unité de traitement est également adaptée pour prendre en compte les biais dus aux variations du champ magnétique environnant, notamment à cause de la distribution des masses métalliques, à partir des signaux représentatifs desdits capteurs magnétiques.

14. Système d'aide à la conduite selon la revendication précédente dans lequel les capteurs magnétiques sont alignés sur un premier axe (60) sensiblement perpendiculaire à l'axe du véhicule.

15. Système d'aide à la conduite selon la revendication précédente comprenant au moins un capteur magnétique supplémentaire positionné sur un deuxième axe distinct du premier axe afin que l'unité de traitement détermine une deuxième distance entre le véhicule et la bande magnétique, l'unité de traitement déterminant à partir de la première et la deuxième distances l'orientation du véhicule par rapport à sa direction de déplacement sur l'infrastructure.

16. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 12 à 15, comprenant également des dispositifs de calibrage (71, 72) des capteurs magnétiques capables de produire des champs magnétiques supplémentaires de valeurs déterminées, l'unité de traitement étant également adaptée pour vérifier l'état de fonctionnement et éliminer les disparités dans les réponses desdits capteurs magnétiques à partir des signaux représentatifs desdits capteurs magnétiques.

17. Système d'aide à la conduite selon la revendication précédente, dans lequel les systèmes de calibrage comprennent des électroaimants.

18. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 12 à 17, dans lequel les capteurs magnétiques sont des capteurs magnétorésistifs, à effet Hall, ou du type boucle de courant.

19. Système d'aide à la conduite selon l'une des revendications 12 à 18, dans lequel au moins l'une des première et deuxième distances, ainsi que les informations codées sur la bande magnétique, sont déterminées par l'unité de traitement à partir d'une fonction d'estimation comprenant la comparaison par un critère des moindres carrés des valeurs lues par chacun des capteurs magnétiques (Mfxi, Mgxi, Mhxi) aux valeurs d'une réponse étalon desdits capteurs (fxi, gxi, hxi) fonction du champ magnétique total, en chacune des positions desdits capteurs magnétiques (xi), les valeurs estimées des distances et des informations étant les valeurs qui s'ajustent le mieux auxdites valeurs lues.

20. Dispositif de détection pour un système d'aide à la conduite selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une pluralité de capteurs magnétiques (45) destinés à être embarqués sur un véhicule (20) pour détecter un champ magnétique total comprenant le champ magnétique généré par un marquage magnétique (30, 40) formé sur ou dans une infrastructure, et produire des signaux représentatifs dudit champ magnétique total, et une unité de traitement (50) adaptée pour traiter lesdits signaux représentatifs, et déterminer une première distance (d) entre ledit véhicule et ledit marqueur magnétique, et dans lequel la pluralité de capteurs magnétiques comprend au moins trois capteurs magnétiques, et que l'unité de traitement est également adaptée pour éliminer le champ magnétique environnant du champ magnétique total à partir desdits signaux représentatifs.

21. Dispositif de détection selon la revendication précédente, comprenant au moins un quatrième capteur magnétique, et dans lequel l'unité de traitement est également adaptée pour prendre en compte les biais dus aux variations du champ magnétique environnant, notamment à cause de la distribution des masses métalliques, à partir des signaux représentatifs desdits capteurs magnétiques.

22. Dispositif de détection selon la revendication 30 précédente dans lequel les capteurs magnétiques sont alignés sur un premier axe (60) sensiblement perpendiculaire à l'axe du véhicule.

23. Dispositif de détection selon la revendication précédente comprenant au moins un capteur magnétique supplémentaire positionné sur un deuxième axe distinct du premier axe afin que l'unité de traitement détermine une deuxième distance entre le véhicule et la bande magnétique, l'unité de traitement déterminant à partir de la première et la deuxième distances l'orientation du véhicule par rapport à sa direction de déplacement sur l'infrastructure.

24. Dispositif de détection selon l'une des

revendications 20 à 23, comprenant également des

dispositifs de calibrage (71, 72) des capteurs magnétiques capables de produire des champs magnétiques supplémentaires de valeurs déterminées, l'unité de traitement étant également adaptée pour vérifier l'état de fonctionnement et éliminer les disparités dans les réponses desdits capteurs magnétiques à partir des signaux représentatifs desdits capteurs magnétiques.

25. Dispositif de détection selon la revendication 25 précédente, dans lequel les systèmes de calibrage comprennent des électroaimants.

26. Dispositif de détection selon l'une des revendications 20 à 25, dans lequel les capteurs magnétiques sont des capteurs magnétorésistifs, à effet Hall, ou du type boucle de courant.

27. Dispositif de détection selon l'une des revendications 20 à 26, dans lequel l'unité de traitement est également adaptée pour décoder les informations codées sur le marquage magnétique.

28. Dispositif de détection selon l'une des revendications 20 à 27, dans lequel les première et deuxième distances, ainsi que les informations codées sur la bande magnétique, sont déterminées par l'unité de traitement au moyen d'une fonction d'estimation comprenant la comparaison par un critère des moindres carrés des valeurs lues par chacun des capteurs magnétiques (Mfxi, Mgxi, Mhxi) aux valeurs d'une réponse étalon desdits capteurs (fxi, gxi, hxi) fonction du champ magnétique total, en chacune des positions desdits capteurs magnétiques (xi), les valeurs estimées des distances et des informations étant les valeurs qui s'ajustent le mieux auxdites valeurs lues.

29. Véhicule (20) pouvant circuler sur une infrastructure (10) comprenant un marquage magnétique (30, 40) formé sur ou dans ladite infrastructure et adapté pour coder des informations destinées audit véhicule, et équipé d'un dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 20 à 28, ledit dispositif permettant de déterminer au moins une première distance (d) entre ledit véhicule et ledit marquage magnétique, et décoder les informations codées sur ledit marquage magnétique.

30. Infrastructure (10) pour un système d'aide à la conduite selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, comprenant un marquage magnétique (30, 40) formé sur ou dans ladite infrastructure, et adapté pour coder des informations destinées à un véhicule (20) circulant sur ladite infrastructure, le marquage magnétique étant formé par le dépôt d'une composition de marquage destinée à la signalisation routière à laquelle est ajoutée un ou plusieurs matériaux magnétiques sous forme de particules, lesdites particules étant capables d'une magnétisation rémanente lorsqu'elles sont soumises à un champ magnétique supérieur aux champs d'excitation magnétique coercitifs (Hc) desdites particules, et la magnétisation rémanente dudit marquage magnétique est adaptée pour coder les informations destinées audit véhicule.

31. Infrastructure selon la revendication précédente, dans laquelle les matériaux magnétiques du marqueur magnétique sont d'au moins deux variétés différentes présentant chacune des champs d'excitation magnétique coercitifs distincts, afin de coder avec différents niveaux de sûreté les informations destinées au véhicule, les informations les plus importantes étant codées avec les matériaux magnétiques présentant les champs d'excitation magnétique coercitifs les plus élevés.

32. Infrastructure selon l'une des revendications 30 ou 31, dans lequel le marqueur magnétique est déposé de façon sensiblement continue sous la forme d'une bande magnétique, et dans lequel l'information est codée par intervalle élémentaire sensiblement régulier (31, 32) dans le sens de la longueur de ladite bande magnétique, chacun desdits intervalles élémentaires présentant un champ magnétique propre pluridirectionnel.

33. Infrastructure selon l'une des revendications 30 ou 31, dans lequel le marqueur magnétique est déposé sous la forme d'une bande magnétique discontinue formée d'intervalles élémentaires sensiblement réguliers, et dans lequel l'information est codée sur chaque intervalle élémentaire régulier, chacun desdits intervalles élémentaires présentant un champ magnétique propre pluridirectionnel.

34. Infrastructure selon l'une des revendications 30 à 33, dans laquelle le champ magnétique pluridirectionnel comprend au moins une première composante dans une direction sensiblement perpendiculaire mais coplanaire à la direction de la bande magnétique.

35. Infrastructure selon l'une des revendications 30 à 34, dans laquelle les particules de matériaux magnétiques sont associées à une résine.

36. Infrastructure selon l'une des revendications 30 à 25 35, dans laquelle les matériaux magnétiques sont des ferrites magnétiques.

37. Infrastructure selon l'une des revendications 30 à 36, dans laquelle les particules de matériaux magnétiques ont la forme de poudres, de billes ou de copeaux, de diamètre variant entre 10 nm et 2 mm.

38. Infrastructure selon l'une des revendications 30 à 37, dans laquelle la composition destinée à la signalisation routière est une peinture, préférablement à base d'eau.

39. Procédé d'aide à la conduite d'un véhicule (20) circulant sur une infrastructure (10) comprenant un marquage magnétique (30, 40) formé sur ou dans ladite infrastructure et adapté pour coder des informations destinées audit véhicule, ledit véhicule comportant un dispositif de détection qui comprend une pluralité de capteurs magnétiques (45) embarqués sur ledit véhicule pour détecter un champ magnétique total comprenant le champ magnétique généré par ledit marquage magnétique et produire des signaux représentatifs dudit champ magnétique total, et une unité de traitement (50) des signaux représentatifs, le procédé comprenant les étapes suivantes.

a) mesure, par la pluralité de capteurs magnétique, du champ magnétique total, b) détermination, par l'unité de traitement, des informations codées sur ledit marquage magnétique à partir desdits signaux représentatifs, c) détermination, par l'unité de traitement, d'une première distance (d) entre ledit véhicule et ledit marqueur magnétique à partir desdits signaux représentatifs, d) transmission desdites informations codées et de ladite 30 première distance à un module d'interface (55) avec le conducteur dudit véhicule.

40. Procédé d'aide à la conduite selon la revendication précédente, dans lequel la pluralité de capteurs magnétiques comprend au moins trois capteurs magnétiques, et l'unité de traitement est également adaptée pour éliminer le champ magnétique environnant du champ magnétique total à partir desdits signaux représentatifs.

41. Procédé d'aide à la conduite selon la revendication précédente, dans lequel la pluralité de capteurs magnétiques comprenant au moins un quatrième capteur magnétique, et dans lequel l'unité de traitement est également adaptée pour prendre en compte les biais dus aux variations du champ magnétique environnant, notamment à cause de la distribution des masses métalliques, à partir des signaux représentatifs desdits capteurs magnétiques.

42. Procédé d'aide à la conduite selon la revendication précédente dans lequel les capteurs magnétiques sont alignés sur un premier axe (60) sensiblement perpendiculaire à l'axe du véhicule.

43. Procédé d'aide à la conduite selon la revendication précédente, et comprenant au moins un capteur magnétique supplémentaire positionné sur un deuxième axe distinct du premier axe afin que l'unité de traitement détermine une deuxième distance entre le véhicule et la bande magnétique, l'unité de traitement déterminant à partir de la première et la deuxième distances l'orientation du véhicule par rapport à sa direction de déplacement sur l'infrastructure.

44. Procédé d'aide à la conduite selon l'une des revendications 40 à 43, dans lequel le marquage magnétique est formé par le dépôt d'une composition de marquage destinée à la signalisation routière à laquelle est ajoutée un ou plusieurs matériaux magnétiques sous forme de particules, lesdites particules étant capables d'une magnétisation rémanente lorsqu'elles sont soumises à un champ magnétique supérieur aux champs d'excitation magnétique coercitifs (Hc) desdites particules, et la magnétisation rémanente dudit marquage magnétique est adaptée pour coder les informations destinées audit véhicule.

45. Procédé d'aide à la conduite selon la revendication précédente, dans laquelle les matériaux magnétiques du marqueur magnétique sont d'au moins deux variétés différentes présentant chacune des champs d'excitation magnétique coercitifs distincts, afin de coder avec différents niveaux de sûreté les informations destinées au véhicule, les informations les plus importantes étant codées avec les matériaux magnétiques présentant les champs d'excitation magnétique coercitifs les plus élevés.

46. Procédé d'aide à la conduite selon la revendication précédente, dans lequel au moins l'une des première et deuxième distances, ainsi que les informations codées sur le marquage magnétique, sont déterminées par l'unité de traitement à partir d'une fonction d'estimation comprenant la comparaison par un critère des moindres carrés des valeurs lues par chacun des capteurs magnétiques (Mfxi, Mgxi, Mhxi) aux valeurs d'une réponse étalon desdits capteurs (fxi, gxi, hxi) fonction du champ magnétique total, en chacune des positions desdits capteurs magnétiques (xi), les valeurs estimées des distances et des informations étant les valeurs qui s'ajustent le mieux auxdites valeurs lues.