FR2965911A1 - Procede et dispositif pour determiner une information d'inclinaison de route - Google Patents

Abstract

Procédé et dispositif pour déterminer au moins une information d'inclinaison de route d'un segment de tracé routier (100) d'une carte routière numérique. On combine les données du réseau routier de la carte numérique avec les données d'un modèle de terrain numérique, ces dernières contenant des informations d'altitude géodésique du terrain dans la région du tracé routier. On obtient un modèle routier numérique avec des points de tracé (140) obtenus à partir des points de forme et des informations d'altitude géodésique. On détermine l'inclinaison entre deux points de tracé routier.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif pour déterminer une information d'inclinaison de route d'au moins un segment de tracé routier à partir d'une carte routière numé- rique. Etat de la technique Les programmes de navigation sont de plus en plus utilisés comme capteurs équipant le véhicule, par exemple pour des systèmes d'assistance de conduite tels que le système ADAS. Le but est d'utiliser des informations d'inclinaison ou de pente des routes. Pour cela, on utilise les données de pente du matériel cartographique numérique des fournisseurs de cartes. Les données de pente ne sont actuellement disponibles que pour les principales routes de circulation mais elles ne sont pas disponibles en couverture totale et ne le seront pas dans les prochaines années, ni en Europe, ni ailleurs dans le monde. C'est pourquoi cette technique consistant à utiliser les données de pente des fournisseurs de cartes n'est utilisable que de manière très limitée. But de l'invention La présente invention a pour but de développer dans ce contexte un procédé et un dispositif permettant de déterminer une inclinaison de route d'au moins un segment d'un tracé routier d'une carte routière numérique. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour dé-terminer au moins une information d'inclinaison de route qui correspond à l'inclinaison d'au moins un segment de tracé routier d'une carte routière numérique, caractérisé par les étapes suivantes : - combiner les données du réseau routier d'une carte routière numé- rique avec les données d'un modèle de terrain numérique, * les données de réseau routier représentant les coordonnées de points de forme pour le tracé routier et les données du modèle de terrain numérique représentant des informations d'altitude géodésique du terrain dans la région du tracé routier,

2 * en combinant, on obtient un modèle de tracé routier numérique avec des points de tracé routier pour le tracé de la route dont les points de tracé routier ayant été déterminés en se fondant sur les points de forme et les informations d'altitude géodésique, et - déterminer l'inclinaison entre deux points de tracé routier pour ob- tenir au moins une information d'inclinaison de route. L'invention a également pour objet un dispositif pour dé-terminer au moins une information d'inclinaison de route qui correspond à l'inclinaison d'un segment de tracé routier d'une carte routière numérique, caractérisé en ce qu'il comprend - une installation pour combiner les données du réseau routier de la carte routière numérique avec les données d'un modèle de terrain numérique, * les données du réseau routier représentant les coordonnées des points de forme du tracé routier et les données du modèle de terrain numérique représentant des informations d'altitude géodésique d'un terrain dans la région du tracé routier, * en combinant, on obtient un modèle routier numérique avec des points de tracé routier pour le tracé de la route, * les points de tracé routier ayant été déterminés avec les points de forme et les informations d'altitude géodésique, et - une installation pour déterminer l'inclinaison entre deux points de tracé routier pour obtenir au moins une information d'inclinaison de route.

Ainsi la présente invention développe un procédé et un dispositif ou appareil de commande pour sa mise en oeuvre. Le dispositif comporte des installations permettant d'exécuter les étapes du pro-cédé. Même si cette variante de réalisation de l'invention se présente sous la forme d'un appareil de commande, le problème de l'invention se résout rapidement et efficacement. Dans le cadre de l'invention, l'expression "dispositif' dé-signe un appareil électrique traitant des signaux fournis par des capteurs et générant en fonction de ces signaux des signaux d'assistance de commande ou de navigation sous la forme d'une information d'inclinaison. Le dispositif peut comporter une interface sous la forme

3 d'un circuit et/ou d'un programme. Dans le cas d'une réalisation sous forme de circuit, la ou les interfaces peuvent faire partie d'un système ASIC qui assure les différentes fonctions du dispositif. Mais il est également possible d'avoir une interface propre avec un circuit intégré ou composé au moins en partie de composants discrets. Dans le cas d'une réalisation sous forme de programme, les interfaces sont des modules de programme qui se trouvent par exemple dans un microcontrôleur à côté d'autres modules de programme. L'invention est également réalisable comme produit pro- lo gramme d'ordinateur avec un code programme enregistré sur un support lisible par une machine telle qu'une mémoire à semi-conducteur, un disque dur ou une mémoire optique et qui est exécuté par un appareil de commande pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention. L'expression « données de réseau routier » désigne ici des 15 données lues dans une carte routière numérique et qui représentent par exemple des points d'appui ou des points de forme du tracé routier en-registré dans la carte routière numérique. Les routes enregistrées dans la carte routière numérique sont alors tracées à l'aide des points d'appui ou de forme de sorte que la mémorisation des routes dans une 20 carte routière numérique ne demande qu'un minimum d'emplacement de mémoire. L'expression « route » désigne de manière très générale un chemin parcouru par un véhicule ou qui le cas échant ne peut être que parcouru à pied indépendamment du type de classe de la route tel que par exemple une autoroute ou une simple route de desserte. Le modèle 25 de terrain numérique est par exemple un modèle d'altitude géographique ou géodésique de la surface terrestre ou d'une partie de celle-ci et qui aura été établi à l'occasion d'une mission spatiale et est disponible librement dans le public. Le modèle de terrain numérique contient des informations d'altitude pour certaines coordonnées de la surface 30 terrestre ou d'une partie de celle-ci, qui représentent par exemple l'altitude au-dessus du niveau de la mer au point de coordonnées con-cerné. En combinant le modèle routier numérique au modèle de terrain numérique, on forme un modèle routier numérique dont les points de tracé routier correspondent à un tracé en trois dimensions. Pour cela on 35 combine les données du réseau routier, c'est-à-dire les points de forme

4 de la carte routière numérique aux informations d'altitude du modèle de terrain numérique pour obtenir les points de tracé routier. Ces points de tracé routier peuvent servir de points d'appui au modèle routier par lesquels passe la route. Ces points de tracé routier peuvent ainsi être directement les points de forme provenant des données de tracé routier, c'est-à-dire de la carte routière numérique, auxquels on a combiné les informations d'altitude provenant du modèle de terrain numérique. Les points de tracé routier peuvent être également d'autres points d'appui insérés entre les points de forme de la carte routière numérique en fonction du tracé de la route et qui sont combinés à des informations d'altitude provenant du modèle de terrain numérique. La combinaison d'un point et d'une information d'altitude signifie l'extension des dimensions de la représentation de ce point en ce que par exemple pour des coordonnées à deux dimensions, on ajoute une troisième dimension qui 15 est l'information d'altitude. En utilisant des points de tracé routier ainsi déterminés, on obtient l'inclinaison c'est-à-dire la montée ou la descente entre deux points de tracé routier (ces points sont avantageusement des points voisins). Pour cela, on relie par exemple une différence entre les altitudes 20 des deux points de tracé routier, altitudes représentées par des informations d'altitude, avec un intervalle en deux dimensions entre les deux points de tracé routier considérés et l'écart en deux dimensions entre les deux points de tracé routier considérés s'obtient à partir des données de coordonnées des deux points de tracé routier. En combi- 25 nant de cette manière les données de réseau routier de la carte routière numérique aux informations d'altitude provenant du modèle de terrain numérique, on pourra déterminer de manière très simple l'inclinaison entre deux points quelconques de tracé routier. L'invention repose ainsi sur la considération qu'à l'aide 30 d'un modèle de terrain numérique (modèle DTM) simple et économique, on peut générer des données de pente ou de manière générale d'inclinaison et les utiliser par exemple dans un système d'assistance de conduite ou pour un calcul de trajet pour une conduite économique. Les modèles de terrain numériques sont actuellement disponibles avec des résolutions d'environ 30 mètres et cela dans le monde entier, ce qui est généralement suffisant pour la présente application. L'invention offre l'avantage d'utiliser le modèle DTM disponible actuellement pour générer des données de pente pour des ré- 5 gions ou des classes routières que les fournisseurs de données ou de cartes ne proposent pas actuellement et ne le proposeront pas dans les années à venir d'une manière très étendue en Europe ou dans le monde entier. Les techniques décrites ci-dessus peuvent être par exemple appliquées totalement pour une conduite économe en énergie. Comme les données de modèle de terrain numérique sont utilisables actuellement puisqu'assurant une couverture totale, leur utilisation pour déterminer les données d'inclinaison ou de pente offre un avantage certain pour déterminer une conduite efficace en se fondant sur les informations d'inclinaison obtenues. On évite également les coûts de licence impor- tants pour les données de pente proposées actuellement par les fournisseurs de cartes seulement pour un certain prix et certaines routes. De façon avantageuse, le procédé est caractérisé en ce que dans l'étape de combinaison, on combine les données de réseau routier aux données du modèle de terrain numérique en insérant entre deux points de forme voisins du tracé routier un point de tracé routier, en insérant, on associe aux points de tracé routier une information relative à l'altitude géodésique du point de tracé routier, information qui a été obtenue à partir de l'information d'altitude du modèle de terrain numérique. Un tel développement de l'invention a l'avantage qu'en insé- rant un autre point de tracé routier entre deux points de forme voisins, on a une image plus détaillée du tracé routier effectif dans le modèle routier que l'on veut générer. On peut utiliser à cet effet les informations du modèle de terrain numérique qui sont généralement des informations dans une trame. Or, cette trame diffère de la trame de la carte routière numérique. En combinant les informations de la carte routière numérique aux informations du modèle numérique de terrain, on obtient ainsi un degré de détail supplémentaire. Selon un autre développement, le procédé est caractérisé en ce que dans l'étape de combinaison, on détermine le point de tracé routier comme point d'intersection entre une ligne passant par le point

6 de forme et une ligne de la grille du réseau du modèle de terrain numérique. Ce développement de l'invention offre l'avantage de générer d'une manière techniquement et numériquement très simple un point supplémentaire de tracé routier dans le modèle routier numérique. Suivant un autre développement avantageux, le procédé est caractérisé en ce que dans l'étape de combinaison, on obtient une information relative à l'altitude géodésique du point de tracé routier par une interpolation utilisant deux informations d'altitude différentes du modèle de terrain numérique. Ainsi l'invention offre l'avantage par une interpolation très simple à réaliser par circuit et/ou de manière numérique, d'exploiter les informations d'altitude du modèle de terrain numérique dont les coordonnées effectives ne se trouvent pas directement sur les liaisons avec les informations d'altitude enregistrées dans le modèle de terrain numérique, entre deux points de forme de la carte routière numérique. Pour permettre d'utiliser très avantageusement les don-nées d'inclinaison, l'invention a également pour objet un procédé de dé- termination d'une information de consommation de ressource pour le déplacement d'un véhicule sur une route, caractérisé en ce que le pro-cédé applique les étapes ci-dessus et en outre une étape consistant à déterminer l'information de consommation de ressource en utilisant l'information d'inclinaison de route. Une telle réalisation de l'invention offre l'avantage de pouvoir déterminer de manière nettement plus précise une information de consommation de ressource que cela n'est possible dans l'état de la technique en utilisant uniquement les données du réseau routier de la carte routière numérique, c'est-à-dire ce qui serait possible sans utiliser les informations d'altitude. L'information de con- sommation de ressource représente par exemple la consommation en carburant en litres d'essence ou de gazole par kilomètre ou encore dans le cas d'un moteur électrique, les kilowatts-heure par kilomètre. Selon un autre développement, l'invention a pour objet de déterminer un trajet en appliquant les étapes de procédé décrites ci- dessus ainsi qu'une étape consistant à déterminer le trajet en utilisant

7 l'information de consommation de ressource et un critère d'optimisation du trajet. Une telle réalisation de l'invention a l'avantage de déterminer par anticipation un trajet optimum entre le point de départ et le point d'arrivée en tenant compte de l'information d'altitude du modèle de ter- rain numérique qui constitue une information supplémentaire. Le trajet se déterminera ainsi en tenant compte du critère d'optimisation tel que par exemple la consommation minimale de ressources ou de carburant. L'invention a également pour objet un procédé pour émettre une recommandation de laisser rouler le véhicule à destination du conducteur et/ou d'un système d'assistance de conduite du véhicule, comprenant en outre une étape d'émission de la recommandation si l'information d'inclinaison de route donne une indication concernant une descente du tracé routier qui dépasse un seuil prédéfini. Cette application de l'invention offre l'avantage que pour optimiser la consommation des ressources, on peut également donner une indication concernant une possibilité d'économie de ressources si pour une pente suffisamment accentuée, c'est-à-dire suffisamment raide, le véhicule pourra rouler sans le moteur. Dans ce cas, le conducteur ou le système d'assistance de conduite pourra recevoir une indica- tion sur la possibilité de laisser rouler pour consommer aussi peu que possible de ressources pour le trajet. La détermination d'une information d'inclinaison peut toutefois s'utiliser selon un autre développement de l'invention pour optimiser la représentation du tracé routier sur le moyen d'affichage. Les systèmes actuels utilisent les données du réseau routier de la carte routière numérique et celles du modèle de terrain numérique pour représenter le tracé routier en perspective. Il est toutefois possible que pour deux points de forme voisins provenant des données du réseau routier qui sont trop éloignés l'un de l'autre, la liaison directe entre ces points de forme pour représenter le tracé routier en perspective pourrait laisser croire que la route flotte par exemple par dessus les creux du terrain ou passe à travers les collines. Cela pourrait d'une part, irriter le conducteur qui ne regarde que furtivement l'affichage et d'autre part il aurait l'impression d'une représentation démodée et anguleuse, de l'affichage,

8 impression qu'aucun fabricant de systèmes de navigation ou d'affichage ne souhaiterait donner. L'invention permet d'éviter cet inconvénient en insérant un point de tracé routier supplémentaire entre les deux points de forme pour que le tracé routier destiné à l'affichage utilise les deux points de forme et le point supplémentaire qui rapproche le tracé routier beau-coup plus près de la surface du terrain. A cet effet l'invention concerne un procédé caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes : - calculer l'altitude d'un point auxiliaire de tracé routier, se trouvant à l'intersection d'une ligne de la grille du réseau et du tracé routier entre deux points de tracé routier, et calculer l'altitude de ce point auxiliaire en utilisant l'inclinaison déterminée et l'intervalle entre la ligne de la grille du réseau et l'un des deux points de tracé routier, - déterminer la différence d'altitude entre l'altitude du point auxiliaire et l'information d'altitude provenant du modèle de terrain numérique au point d'intersection entre la ligne de la grille du réseau et le tracé routier, et - placer un troisième point de tracé routier à l'intersection entre la ligne de la grille du réseau et le tracé routier, * en associant une altitude au troisième point de tracé routier qui correspond à l'information d'altitude provenant du modèle de terrain numérique, et * on fixe le troisième point de tracé routier si la différence d'altitude ainsi déterminée est supérieure à un seuil prédéfini de différence d'altitude. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de procédés et de dispositifs pour dé- terminer une information d'inclinaison de route selon l'invention repré- sentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un tracé de route à travers un terrain suivant une représentation en x/z pour décrire l'insertion de points supplémentaires de tracé routier,

9 - la figure 2 représente un tracé routier sur le terrain par une représentation en x/y pour décrire l'insertion de points supplémentaires de tracé routier, - la figure 3 est une représentation servant à expliquer l'insertion d'un point supplémentaire de tracé routier dans une représentation en x/z, - la figure 4 montre un ordinogramme d'un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 5 est un schéma par bloc d'un exemple de dispositif selon l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention La présente description se compose de deux parties avec pour objectif : A) résoudre des problèmes de dessin concernant un modèle numé- rique de terrain avec des routes cartographiées hors ligne, et B) utiliser le découpage pour ensuite calculer la pente. Le procédé selon le point A) pour déterminer les informations d'inclinaison constitue ainsi la base pour générer des données de pente. Mais la description portera sur la solution du problème de dessin avec une représentation cartographique en 3D. Toutefois, le procédé décrit peut également servir à déterminer une inclinaison à partir de la combinaison des données du réseau routier fournies par la carte routière numérisée et les informations d'altitude provenant du modèle de terrain numérisé. Le procédé aux points A) et B) ci-dessus permet éga- lement de générer les données de pente. L'idée de principe sur laquelle repose la présente solution se décrit comme suit : Un modèle de terrain numérisé (DTM) disponible par exemple publiquement de manière gratuite, est mémorisé et rapportée séparément à des données RNW (RNW = réseau routier) à partir de la carte routière numérisée. Les données RNW ne sont actuellement pas disponibles avec une information d'altitude absolue, car les données sont seulement en 2D ; cela signifie que les données RNW ne décrivent que le tracé d'une route (par exemple en utilisant des points de forme entre lesquels on fait l'interpolation de la route) en deux dimensions. C'est pourquoi il

10 faut copier les routes sur le modèle de terrain numérique DTM pour prendre les informations d'altitude correspondantes du modèle de terrain numérique DTM pour les combiner aux données RNW. Pour cela, on a deux possibilités : 1. tracer les routes sous la forme de données 2D sur une image (texture) et tracer ensuite cette image (texture) sur une représentation graphique du modèle de terrain numérique DTM, 2. calculer les altitudes appropriées pour les points d'inflexion du tracé routier définis par les données RNW en s'appuyant sur les don-nées DTM et ensuite tracer les routes avec les points d'inflexion et les altitudes associées en trois dimensions. La première procédure est plus rapide et plus facile à réaliser mais elle ne fournit que des résultats moyens pour un terrain montagneux avec de fortes pentes et peut donner une moindre qualité 15 de reproduction. La seconde option beaucoup plus souple dans la nature et la manière de tracer les routes (par exemple les ponts, tunnels, etc...) est plus exigeante pour l'application. De plus, les données RNW et DTM doivent être adaptées d'une certaine manière. La seconde option peut 20 également s'utiliser pour générer des informations de pente pour les routes qui ne sont pas utilisées à des fins de reproduction mais pour les applications d'assistance de conduite comme par exemple l'assistant anti-roulage ou pour calculer des trajets évitant de nombreuses pentes et réduisant ainsi la consommation du véhicule. 25 Un aspect important de la présente invention réside dans la combinaison des données provenant des cartes routières numériques avec des informations d'altitude du modèle de terrain numérique. Cela signifie que l'on ajoute des composants supplémentaires aux données de la carte routière numérique qui seront désignés dans la suite de la 30 description comme « composants z », en s'appuyant sur la représentation de l'altitude d'une position dans un système de coordonnées correspondant habituellement aux coordonnées z. On calcule ainsi également un composant z pour un point de tracé routier en utilisant les données du modèle DTM.

Il Pour copier les données RNW sur le modèle DTM (ou in-versement) on utilise les coins, c'est-à-dire chaque point de forme de route (appelé dans la suite de description simplement « point de forme »). Cette procédure s'applique bien aux routes dont l'intervalle entre les points de forme est inférieur à la dimension de la trame du modèle DTM. Toutefois, si certaines routes sont relativement longues (sur un plan général), alors l'intervalle des points de forme sera plus grand que la mesure de la trame du modèle DTM. La figure 1 montre une vue d'un tracé routier 100 (ligne épaisse continue) dans une représentation en x/z en utilisant les points de forme 110 (points ronds pleins). La représentation de la figure 1 correspond ainsi à une représentation en deux dimensions dans laquelle une dimension (dimension x représentée en abscisses) correspond aux données du réseau routier provenant de la carte routière numérique et l'autre dimension (dimen- 15 Sion z représentée en ordonnées) représente l'information prélevée dans le modèle de terrain numérique (DTM). Il apparaît à la figure 1 que la distance 120 entre deux points de forme 110 est supérieure à l'intervalle 120 entre les lignes de la grille formant le réseau 130 pour le modèle de terrain numérique (modèle DTM). Pour pouvoir combiner les 20 informations du modèle de terrain numérique, c'est-à-dire les informations d'altitude aux données du réseau routier provenant de la carte routière numérique, il faut former des points de tracé routier par les-quels on interpole le tracé de la route. Ces points de tracé routier constituent ainsi les points d'appui utilisés pour copier le tracé routier entre 25 les différents points de tracé routier. Ces points supplémentaires de tracé routier 140 (représentés par des cercles à la figure 1) sont pris au point d'intersection du tracé routier 100 prélevé dans les données de tracés routiers et des lignes 130 de la grille du réseau du modèle de terrain numérique. En plus, on peut également utiliser les points de forme 30 comme points de tracé routier car ils peuvent également caractériser le tracé de la route et servir ainsi de points d'appui pour le tracé de la route. L'insertion de points supplémentaires de tracé routier a pour but d'obtenir une information topographique plus précise du tracé 35 de la route sur le terrain. Si par exemple, la route 100 passe dans une

12 zone dans laquelle la surface terrestre 150 est représentée par un trait mince à la figure 1, à l'émission du tracé routier 100 suivant le trait épais (c'est-à-dire avec les seules informations des données du réseau routier), la route traverserait la colline ou la montagne 160 au lieu de passer au-dessus de la montagne 160. Si on utilise maintenant les points supplémentaires de tracé routier 140 pour décrire le tracé routier, on décrira par conséquence beaucoup plus précisément le tracé effectif de la route que cela ne serait le cas en s'appuyant uniquement sur les données du réseau routier de la carte routière numérique. Cela permet maintenant d'améliorer la façon de déterminer le trajet car on sait que la route 100 modélisée, en tenant compte des points supplémentaires de tracé routier 140, doit passer sur une colline ou une montagne 160, et passer une montée se traduit par une consommation plus importante de carburant (dans le cas de véhicules électriques, par une consommation plus élevée d'énergie prise dans la batterie ou l'accumulateur) que si l'on supposait que la route 100 n'a pas de pente ou n'a pratiquement pas de pente comme cela serait le cas si l'on utilisait les seules informations d'altitude du modèle de terrain numérique. De plus, la représentation du tracé routier en utilisant les points sup- plémentaires de tracé routier 140 permet d'optimiser de manière significative la forme de représentation de la route car elle sera plus proche de la surface terrestre réelle que si la route était obtenue par interpolation entre deux points de forme éloignés, c'est-à-dire avec une représentation très abstraite et rectiligne. La route peut ainsi être représentée d'une manière beaucoup plus proche de la réalité, ce qui correspond à une forme de représentation significativement plus moderne. De cette manière, on peut également éviter les « routes volantes » qui passent sur des creux de terrain ou encore des tracés de route qui, apparemment, traversent une colline ou une montagne, ce qui évite en outre le risque d'irriter le conducteur lorsque celui-ci regarde l'affichage. La description ci-après porte de manière plus détaillée sur la combinaison des données RNW aux données du modèle de terrain numérique (modèle DTM). Comme modèle de terrain numérique, on peut par exemple utiliser un modèle électronique de la surface terrestre tel que celui établi par la NASA, par une mission spatiale de détection

13 de la surface terrestre et l'enregistrement des informations d'altitude géodésique correspondantes des différentes régions (par exemple au-dessus de la surface de la mer) ; de telles informations sont disponibles de manière publique et gratuite. Un tel modèle de terrain numérique DTM est représenté dans une application de carte géographique en ligne sous la forme d'une trame triangulaire en trois dimensions. La figure 2 montre la représentation en deux dimensions d'un segment de terrain avec les directions x et y ; on utilise un système de coordonnées tel que celui utilisé dans la représentation de la figure 1. A la figure 2, on re- m produit toutefois les informations d'une direction non représentée par les données des points de tracé routier de la figure 1. Pour pouvoir dé-terminer les points supplémentaires de tracé routier 140, on génère les sommets manquants (c'est-à-dire les points supplémentaires de tracé routier 140 en se fondant sur les limites de la trame du modèle DTM 15 correspondant aux bords des triangles. Pour cela, on utilise la ligne d'intersection entre le tracé routier 100 modélisé par les données RNW et les lignes 130 de la grille du réseau. Pour l'algorithme hors ligne, on utilise la même triangulation pour avoir la position correcte des nouveaux sommets ajoutés. Pour déterminer les altitudes géodésiques pra- 20 tiques qu'il faut associer aux points supplémentaires de tracé routier 140, on utilise les données du modèle de terrain numérique associées à des points (points de mesure) déterminés sur les lignes 130 de la grille du réseau de ce modèle et qui caractérisent les altitudes mesurées de ces points. Le modèle de terrain peut être alors obtenu par exemple par 25 interpolation de points (points de mesure) voisins, ce qui permet d'établir un modèle continu. Les informations d'altitude des points supplémentaires de tracé routier peuvent se déterminer en effectuant une interpolation des indications d'altitude pour le point d'intersection dé-terminé entre les lignes de la grille du réseau du modèle de terrain et le 30 tracé routier modélisé 100. Le programme en ligne fournit uniquement les algorithmes pour la triangulation et la détection de l'altitude. Le nouvel algorithme développé dans le programme hors ligne représente le point d'intersection entre les parties de ligne et les bords des triangles. Si l'on 35 identifie un bord avec un point d'intersection (du tracé routier modélisé

14 100), il faut déterminer l'altitude de ce point d'intersection, ce qui peut par exemple se faire par une interpolation entre l'altitude de deux points du bord. Pour avoir une représentation du tracé routier aussi proche que possible de la réalité et ainsi adapter aussi étroitement que possible la route à la surface du terrain à représenter, on peut équilibrer l'altitude interpolée sur l'altitude donnée à cette position par la pente entre les coins 300 et 310 comme cela sera décrit de manière plus détaillée en référence à la figure 3. Le coin 300 est ici un point de forme 110 (ou un autre point de tracé routier) qui copie le tracé 100 de la route ; le coin 310 est un point supplémentaire de tracé routier 140 qui repère à la figure 3 un point maximum d'une route passant sur une montagne ou une colline du tracé routier. La représentation de la figure 3 correspond pour l'essentiel à la représentation de la figure 1. Si la dif- férence d'altitude était obtenue en prenant seulement en compte le point d'intersection 320 entre une ligne 130 de la grille du réseau et le tracé routier interpolé 330 entre les coins 300 et 310, on aurait une hauteur supérieure à la mesure Hd que l'on obtiendrait uniquement à partir du modèle numérique de terrain pour ce point d'intersection entre le tracé routier 100 provenant des données RNW et la ligne de la grille du réseau du modèle de terrain numérique ; il faudrait ajouter à l'endroit de ce point d'intersection un nouveau coin 340. Ce nouveau coin 340 aurait alors une information d'altitude correspondant à l'altitude géodésique obtenue à partir du modèle de terrain numérique au point d'intersection avec le tracé routier modélisé avec les données RNW. Ainsi, on garantit que pour déterminer rapidement le tracé routier, on utilise par exemple seulement chaque énième point de tracé routier (par exemple chaque second ou troisième point) pour générer les données de représentation ; on s'assure toutefois en application de la proposition décrite ci-dessus, qu'un autre point de tracé routier sera inséré comme point d'appui pour la modélisation du tracé routier, si le tracé routier déterminé, devait être trop différent du tracé routier effectif et risquerait d'irriter le conducteur qui regarderait rapidement l'affichage. Pour corriger le tracé routier destiné à l'affichage, on tient également compte de l'inclinaison déterminée du tracé routier entre les

15 deux points considérés du tracé routier ; il s'agit ici des coins 300 et 310. Ainsi, cette optimisation du tracé routier destiné à l'affichage sur l'écran constitue une application avantageuse de l'invention. Le cas échéant, le modèle DTM présente plus de niveau de résolution (par exemple 15) par unité d'altitude (par exemple par mètre d'altitude) que la trame utilisée pour les données RNW (par exemple les données du tracé routier comportent uniquement des in-formations d'altitude avec quatre niveaux par unité d'altitude). Ainsi, la même route sera copiée sur des niveaux du modèle DTM différents.

C'est pourquoi l'algorithme doit pouvoir s'appliquer à tout niveau de ré-solution RNW disponible. De plus, les coins doivent être ajoutés en fonction du niveau de modèle DTM utilisé pour le niveau de détail routier sélectionné. L'algorithme décrit peut être optimisé pour diminuer le nombre de coins de façon que si la variation de pente supérieure à une valeur x on ajoute un nouveau coin. Cela est possible car les coins de la route comparés au modèle DTM ont une valeur z plus élevée pour éviter tout conflit dans la détermination de z du côté de la bibliothèque graphique (OpenGL). Actuellement, pour tous les éléments cartographiques (y compris les routes), on utilise un décalage d'altitude de +20m (par comparaison à l'altitude DTM) pour minimiser les effets des conflits sur z. Cette valeur (qui peut être configurée) peut être prise en compte par le programme hors ligne (différence Hd) pour diminuer le nombre de points de forme nouvellement créés (points de tracé routier).

Les possibilités d'optimisation sont les suivantes : 1. on tient compte du décalage cartographique d'altitude ; dans ce cas, on réduit les nouveaux coins (c'est-à-dire les points de tracé routier) car Hd peut être différent de 0, 2. on tient compte du fait que les valeurs Hd positives (la route pé- nètre dans la colline) sont plus critiques que les valeurs Hd négatives (route flottante) car dans ce cas, les valeurs Hd négatives conduisent à de plus grandes différences pour les nouveaux coins, 3. on caractérise les coins drapeaux s'ils ont été ajoutés par la copie du modèle DTM ; une telle solution a l'avantage de n'avoir pas à

16 représenter un dessin qu'en deux dimensions (c'est-à-dire par bit par coin ou nouveaux coins comme repères). Comme autre scénario d'application pour utiliser la détermination de l'inclinaison, on peut considérer l'optimisation du trajet décrit ci-dessus ou encore l'optimisation des ressources de consommation. Actuellement, les services de préparation de données collectent les informations concernant l'inclinaison des routes. La disponibilité de ces données est relativement réduite (seules les principales routes d'Europe). Les données du modèle DTM sont disponibles avec une résolution élevée de 30m par pixel pour toute l'Europe. L'algorithme décrit ci-dessus pour déterminer l'inclinaison en utilisant les points supplémentaires de tracé routier peut s'utiliser pour générer des don-nées de tracé routier pour les données RNW en se fondant sur les in- formations d'inclinaison du modèle DTM, et qui ont une information d'altitude précise et qui sont disponibles pour de nombreuses routes de la carte routière numérique. La précision est certes le cas échéant plus faible que celle des données spéciales d'inclinaison pour les routes sélectionnées mais ces données seraient immédiatement disponibles et couvriraient toute la surface. Le fait que le modèle DTM ne comporte pas de tunnel et de pont peut être compensé en ce qu'à la place de l'unique application des altitudes du modèle DTM, on les combine à des remarques du ré-seau RNW (telles que par exemple l'indication qu'un certain segment de la route passe par un tunnel ou doit passer sur une montagne) pour corriger les pentes qui seraient sinon erronées comme seules données du modèle DTM. I1 est proposé d'appliquer un drapeau aux informations d'inclinaison indiquant s'il s'agit ou non de données « très précises ».

Pour certaines applications, il n'est pas indispensable d'avoir une précision élevée de sorte que l'on a dès maintenant toute la disponibilité. En particulier, la présente invention développe un procédé 400 pour déterminer au moins une information d'inclinaison de route comme représenté par l'ordinogramme d'un exemple de réalisa- tion de l'invention à la figure 4. Selon le procédé, l'information

17 d'inclinaison de route correspond au moins à un segment du tracé routier de la carte routière numérique. Le procédé 400 comprend une étape 410 consistant à combiner les données du réseau routier de la carte routière numérique avec les données d'un modèle de terrain numé- rique ; les données de réseau routier sont les coordonnées des points de forme représentant le tracé routier et les données du modèle de terrain numérique sont des informations d'altitude géodésique d'un terrain dans la zone du tracé routier ; la combinaison donne un modèle routier numérique avec des points de tracé routier dont les points servant au tracé routier ont été déterminés à partir des points de forme et les in-formations d'altitude géodésique. Le procédé 400 comprend également l'étape 420 consistant à déterminer l'inclinaison entre deux points de tracé routier pour obtenir au moins une information d'inclinaison de route.

Pour appliquer l'invention telle que décrite ci-dessus, par exemple à un véhicule, on l'implémente dans le véhicule. Pour cela, on utilise un véhicule 500 représenté schématiquement à la figure 5 sous la forme d'un schéma par bloc avec un dispositif 510 déterminant l'information d'inclinaison. Ce dispositif 510 est par exemple relié à une mémoire de données cartographiques 520 dans laquelle sont enregistrées les données RNW de la région parcourue. Le dispositif 510 est également relié à une mémoire de données de terrain 530 contenant l'enregistrement du modèle de terrain numérique avec les informations d'altitude. Dans le dispositif 510 servant à déterminer les informations d'inclinaison, on combine alors les données RNW de la mémoire de données cartographiques 520 aux informations d'altitude de la mémoire de données de terrain 530, par exemple dans l'unité 510a pour obtenir par combinaison le modèle routier numérique comportant en plus des données RNW également des informations relatives à l'altitude géodé- Bique des points de tracé routier. Ce modèle routier numérique est alors utilisé par l'unité 510b pour déterminer l'information d'inclinaison afin d'obtenir l'inclinaison entre deux points de tracé routier, c'est-à-dire l'inclinaison sur un segment de la route et avoir ainsi l'information d'inclinaison souhaitée. Cette information d'inclinaison relative au seg- ment du tracé routier peut alors être fournie à l'unité d'affichage 540

18 et/ou à une unité de calcul de trajet 550 et/ou à un assistant de déroulement 560 qui aura la fonctionnalité décrite ci-dessus, à savoir assurer la représentation en perspective du tracé routier sur le terrain, à déterminer le tracé économe en ressource ou émettre une information con- cernant la possibilité pour le conducteur de laisser le véhicule rouler en roue libre pour économiser du carburant dans le cas d'une descente minimale.10

19 NOMENCLATURE

100 Tracé routier 110 Point de forme 120 Intervalle entre les lignes de la grille du réseau 130 Ligne de la grille du réseau 140 Point de tracé routier 150 Surface terrestre 160 Colline/montagne 300 Coin 310 Coin 320 Point d'intersection d'une ligne de la grille du réseau et du tracé routier interpolé 330 Tracé routier interpolé 340 Nouveau coin 400 Procédé pour déterminer une information d'inclinaison de route 410, 420 Etape du procédé 400 500 Véhicule 510 Dispositif pour déterminer l'information d'inclinaison 510a Unité de combinaison 510b Unité pour déterminer l'information d'inclinaison 520 Mémoire de données cartographiques 530 Mémoire de données de terrain 540 Unité d'affichage 550 Unité de calcul de trajet 560 Assistant de roulage

DTM Modèle de terrain numérique Données RNW Données de réseau routier numérique35

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1» Procédé (400) pour déterminer au moins une information d'inclinaison de route qui correspond à l'inclinaison d'au moins un segment de tracé routier (100, 160) d'une carte routière numérique, procédé (400) caractérisé par les étapes suivantes : - combiner (410) les données du réseau routier d'une carte routière numérique avec les données d'un modèle de terrain numérique, * les données de réseau routier représentant les coordonnées de points de forme (110) pour le tracé routier (100) et les données du modèle de terrain numérique représentant des informations d'altitude géodésique du terrain dans la région du tracé routier (100), * en combinant, on obtient un modèle de tracé routier numérique avec des points de tracé routier (110, 140) pour le tracé de la route (110, 160) dont les points de tracé routier (110, 140) auront été déterminés en se fondant sur les points de forme (110) et les informations d'altitude géodésique, et - déterminer (420) l'inclinaison entre deux points de tracé routier (110, 140) pour obtenir au moins une information d'inclinaison de route. 2» Procédé (400) selon la revendication 1, caractérisé en ce que - dans l'étape de combinaison (410), on combine les données de ré- seau routier aux données du modèle de terrain numérique en insérant entre deux points de forme voisins (110) du tracé routier un point (140) de tracé routier, * en insérant, on associe aux points de tracé routier (140) une in-formation relative à l'altitude géodésique du point de tracé routier, information qui a été obtenue à partir de l'information d'altitude du modèle de terrain numérique. 3» Procédé (400) selon la revendication 2, caractérisé en ce que 21 - dans l'étape de combinaison (410), on détermine le point de tracé routier (100) comme point d'intersection entre une ligne passant par le point de forme (110) et une ligne (130) de la grille du réseau du modèle de terrain numérique. 4» Procédé (400) selon la revendication 2, caractérisé en ce que - dans l'étape de combinaison (410), on obtient une information relative à l'altitude géodésique du point de tracé routier (140) par une interpolation utilisant deux informations d'altitude différentes du modèle de terrain numérique. 5» Procédé de détermination d'une information de consommation de ressource pour le déplacement d'un véhicule (500) sur une route, 15 caractérisé en ce que le procédé applique les étapes (410, 420) selon les revendications 1 à 4 et comprend en outre une étape consistant à déterminer l'information de consommation de ressources en utilisant l'information d'inclinaison de route. 20 6» Procédé pour déterminer un trajet comportant les étapes du procédé selon la revendication 5 ainsi qu'une étape pour déterminer un trajet en utilisant l'information de consommation de ressource et un critère d'optimisation de trajet. 25 7» Procédé pour émettre une recommandation de laisser rouler le véhicule à destination du conducteur et/ou d'un système d'assistance de conduite du véhicule, * le procédé comprenant les étapes selon l'une quelconque des revendi-30 cations 1 à 6, et * le procédé comprenant une étape d'émission de la recommandation si l'information d'inclinaison de route donne une indication concernant une descente du tracé routier qui dépasse un seuil prédéfini. 35 22 8» Procédé (400) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte en outre les étapes suivantes : - calculer l'altitude d'un point auxiliaire de tracé routier (300), * le point auxiliaire de tracé routier (300) se trouvant à l'intersection d'une ligne (130) de la grille du réseau et du tracé routier (100) entre deux points de tracé routier (110, 140), et * on calcule (330) l'altitude du point auxiliaire de tracé routier (300) en s'appuyant sur l'inclinaison déterminée et l'intervalle entre la ligne (130) de la grille du réseau et l'un des deux points de tracé routier (110, 140), - déterminer une différence d'altitude (Hd) entre l'altitude du point auxiliaire de tracé routier (300) et une information d'altitude pro-venant du modèle de terrain numérique au point d'intersection entre la ligne (130) de la grille du réseau et le tracé routier (110), et - placer un troisième point de tracé routier (340) à l'intersection entre la ligne (130) de la grille du réseau et le tracé routier (100), * en associant une altitude au troisième point de tracé routier (340) qui correspond à l'information d'altitude provenant du modèle de terrain numérique, et * on fixe le troisième point de tracé routier (340) si la différence d'altitude (Hd) ainsi déterminée est supérieure à un seuil prédéfini de différence d'altitude. 9» Dispositif (510) pour déterminer au moins une information d'inclinaison de route qui correspond à l'inclinaison d'un segment de tracé routier d'une carte routière numérique, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend - une installation (510a) pour combiner les données du réseau rou- tier de la carte routière numérique avec les données d'un modèle de terrain numérique, * les données du réseau routier représentant les coordonnées des points de forme du tracé routier et les données du modèle de terrain numérique représentant des informations d'altitude géodé- Bique d'un terrain dans la région du tracé routier, 23 * en combinant, on obtient un modèle routier numérique avec des points de tracé routier pour le tracé de la route, * les points de tracé routier ayant été déterminés avec les points de forme et les informations d'altitude géodésique, et - une installation (510b) pour déterminer l'inclinaison entre deux points de tracé routier pour obtenir au moins une information d'inclinaison de route. 10» Produit programme d'ordinateur avec un code programme pour la 10 mise en oeuvre d'un procédé (400) selon l'une des revendications 1 à 8 lorsque le programme est appliqué par un dispositif. 15