FR2994486A1 - Procede et dispositif pour modeliser un environnement - Google Patents

Abstract

Procédé pour modéliser le champ environnant d'un objet, notamment d'un véhicule, utilisant des cellules (1 ) ayant une identification univoque, et des relations de voisinage qui, pour chaque direction (11, 12), comportent une identification d'une cellule voisine présente ou non, et des informations d'occupation. Selon le procédé on détermine la positon d'objet dans une cellule (1 ) représentant la position actuelle de l'objet, on reconnaît un obstacle dans l'environnement de l'objet et on détermine sa position. On modifie la valeur d'occupation d'une position indiquant la présence de l'obstacle, et on modifie une position intermédiaire discrète.

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif pour modéliser un environnement inconnu dans ses mesures et qui a été saisi par un système quelconque de capteurs.

L'invention se rapporte notamment à l'environnement d'un véhicule automobile car il est souvent avantageux d'établir des cartes de l'environnement avec des informations relatives à l'environnement fournies par des capteurs équipant le véhicule. Etat de la technique lo Les procédés disponibles actuellement pour représenter un environnement se répartissent en principe en deux catégories. D'un côté, on a l'image de structures arborescentes et de l'autre côté, on a l'image de cellules discrètes selon un réseau fréquemment de même forme. 15 Dans le cas des structures arborescentes, chaque noeud de la structure forme un espace déterminé, à deux ou trois dimensions et peut avoir des informations d'occupation concernant cet espace. En plus, chaque noeud a la possibilité de noeuds secondaires si le domaine décrit par ces noeuds doit ou peut être décrit de manière plus détaillée. 20 Ces remarques s'appliquent à chaque noeud secondaire. C'est ainsi que partant d'un noeud principal central, on peut représenter aussi finement que souhaité tout l'espace décrit par ce noeud. Si l'on dispose de données de mesure de région à l'extérieur de ce noeud principal, on peut soit les rejeter soit établir un nouveau noeud principal qui couvre un 25 espace de portée plus grand que le noeud principal actuel et celui-ci et le cas échéant d'autres noeuds sont subordonnés à ce nouveau noeud principal. Dans un procédé fondé sur une grille, généralement un espace de dimensions limitées à deux ou trois dimensions se décrit par 30 une trame, en général régulière. Chacune des cellules comporte une mesure d'occupation (fréquemment une probabilité d'occupation) et le cas échéant d'autres informations (telles que par exemple un niveau ou une possibilité de passage). De telles cellules peuvent également comporter une liste d'informations de hauteurs empilées les unes sur les autres pour reproduire des informations comprimées 3D dans une carte 2D. A partir de l'état de la technique, selon le document DE 10 2008 036 009 Al, on connaît un procédé pour protéger un véhi- cule contre une collision. Pour cela, on installe des capteurs sur le véhi- cule qui saisissent l'environnement du véhicule et les données recueillies sont enregistrées dans une carte d'environnement ; la carte d'environnement est réalisée à partir d'une carte fondée sur une grille. Les points de la grille sont équidistants et peuvent prendre les valeurs « libre », « occupé » ou « inconnu » de façon à développer un modèle dis- cret de l'environnement. De même, il est connu selon le document DE 10 2010 013 093 Ai un procédé qui enregistre les obstacles dans l'environnement d'un véhicule dans une carte à base de cellules. Globa- lement, on a principalement le procédé fondé sur des cellules et le pro- cédé fondé sur des grilles mais qui ont l'inconvénient de disposer toujours pour une dimension donnée, d'un espace bi ou tridimensionnel limité comme carte de l'environnement dans laquelle on peut enregistrer les données recueillies concernant les obstacles présents.

En outre, l'espace est généralement de forme discrète et peut ainsi enregistrer les valeurs d'occupation ou les probabilités d'occupation en des points discrets. C'est pourquoi les procédés décrits ci-dessus sont très imprécis, surtout dans les zones limites de l'espace discret car les valeurs de mesure qui se rapportent à des régions à l'extérieur de l'espace discret seront rejetées. En outre, il n'y a pas de souplesse car l'espace discrétisé ne peut être étendu de sorte qu'en cas de nécessité pour représenter une région plus grande, il faut toujours rejeter l'ensemble de l'espace discret et établir un nouvel espace discret plus grand.

Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un procédé pour mo- déliser le champ environnant d'un objet, notamment d'un véhicule comprenant les étapes suivantes consistant à: fournir au moins une cellule ayant : * une identification univoque, * des relations de voisinage qui, pour chaque direction dans la- quelle peuvent se trouver d'autres cellules, comportent une identification d'une cellule voisine présente ou une information qu'il n'y a pas de cellule voisine dans cette direction, et * des informations d'occupation formées par la discrétisation spatiale de la cellule, et à chaque position discrète, il y a une valeur d'occupation discrète ou une probabilité d'occupation, déterminer une positon discrète d'objet dans au moins une cellule représentant la position actuelle de l'objet, reconnaître un obstacle dans l'environnement de l'objet et détermi- ner la position de l'obstacle, déterminer au moins une position discrète d'obstacle dans l'une des cellules fournies correspondant à la position de l'obstacle, modifier la valeur d'occupation ou la probabilité d'occupation d'au moins une position discrète d'obstacle de façon à indiquer la pré- sence de l'obstacle, et modifier au moins une position intermédiaire discrète dans au moins l'une des cellules fournies entre des positions discrètes d'obstacle et une position discrète d'objet de façon à indiquer un environnement libre si au moins l'une des positions intermédiaires discrètes existe. En d'autres termes, le procédé selon l'invention utilise la combinaison de cellules distinctes et l'importance des cellules combinées peut être étendue ou limitée de manière quelconque de sorte que le procédé est très souple et peut s'utiliser de préférence même si l'on ne dispose que de ressources de calcul limitées. En d'autres termes, selon l'invention, on utilise une cel- lule ayant les caractéristiques suivantes : il y a tout d'abord une identification permettant d'adresser la cellule. L'identification est univoque parmi toutes les cellules disponibles. La cellule a des relations de voisi- nage et pour chaque direction dans laquelle peut se trouver une autre cellule, on a enregistré l'identification indiquée ci-dessus de la cellule voisine. S'il n'y a pas de cellule voisine dans une direction, cela est également enregistré. Globalement, on peut constater si dans les positions voisines d'une cellule, il y a d'autres cellules ou si l'on atteint la limite de l'environnement modélisé. Enfin, dans chaque cellule, il y a des informations d'occupation réalisées par la discrétisation spatiale de la cellule. La discrétisation (néologisme utilisé ici pour désigner une transformation en éléments discrets) de toutes les cellules existantes peut être de préférence la même et de façon tout aussi préférentielle, on peut faire une discrétisation donnant des cellules différentes. En outre, la discrétisation varie de préférence dans la cellule ou en variante, est uniforme dans la cellule. Au niveau de chaque position discrète d'une cellule, on enregistre une valeur d'occupation ou une probabilité lo d'occupation de sorte que l'on peut ainsi modéliser les obstacles dans l'environnement. En fournissant au moins une cellule, cela permet d'établir une carte de l'environnement d'un objet. Pour cela, il faut tout d'abord définir une position discrète d'objet dans au moins une cellule. 15 Cela correspond à une position qui représente la position actuelle de l'objet dans la carte de l'environnement. Dans le cas d'une première initialisation de la carte de l'environnement ce qui correspond à la première utilisation d'au moins une cellule, on fixe de préférence librement la position discrète de l'objet. Puis on examine l'environnement de 20 l'objet pour trouver les obstacles et en cas de présence d'obstacles, on en détermine la position. Ensuite, on transforme la position de l'obstacle en une position discrète d'obstacle de façon qu'à l'intérieur des cellules fournies, on puisse déterminer une position discrète correspondant à la position réelle de l'obstacle. Pour modéliser l'obstacle, 25 on modifie la valeur d'occupation au niveau de la position discrète de l'obstacle pour afficher ainsi la présence d'un obstacle. Enfin, selon l'invention, on détermine s'il existe des posi- tions intermédiaires discrètes entre les positions discrètes d'obstacle et les positions discrètes d'objet. Comme la détection d'un obstacle sup- 30 pose normalement que la région entre l'obstacle et l'objet est libre, en cas de présence d'au moins une position intermédiaire discrète, l'information d'occupation dans au moins une position intermédiaire discrète fixée à une valeur indiquant que cette position est libre. De façon préférentielle, l'information d'occupation est développée par rapport 35 à l'information d'occupation jusqu'alors de la même position intermé- diaire discrète et indique qu'avec la nouvelle valeur de l'information d'occupation, la position est plus libre que cela a été supposé jusqu'alors. Suivant un autre développement préférentiel, à côté des informations décrites, une cellule peut enregistrer d'autres données. Cela correspond par exemple à une valeur de la hauteur de passage à un endroit déterminé ou à une valeur indiquant la possibilité de passer sur une surface. Ainsi, chaque cellule peut être adaptée à l'environnement régnant actuellement en ce que les données caractéris- tiques de l'environnement sont prises dans la modélisation. L'invention a également pour objet un dispositif de modé- lisation de l'environnement d'un objet, notamment d'un véhicule comprenant : un dispositif de mémoire, au moins un capteur d'environnement pour reconnaître les obs- tacles dans l'environnement de l'objet, et une unité de commande reliée au dispositif de mémoire et au capteur d'environnement, et une unité de commande appliquant un procédé tel que défini ci- dessus, et les cellules sont enregistrées dans le dispositif de mémoire. En d'autres termes, le dispositif comprend selon l'invention un dispositif de mémoire pour enregistrer une ou plusieurs cellules ci-dessus. Le dispositif comporte également un capteur d'environnement pour reconnaître des obstacles dans l'environnement de l'objet. Il peut s'agir par exemple d'un système de caméra, d'un capteur à ultrasons, d'un capteur radar ou d'un capteur lidar. Le capteur d'environnement permet de manière préférentielle de déterminer à la fois la présence d'un obstacle et aussi la distance entre un obstacle et un objet. Enfin, le dispositif comporte une unité de commande liée à la fois au dispositif de mémoire et au capteur d'environnement. Selon l'invention, le dispositif de commande exécute le procédé selon l'invention tel que décrit ci-dessus. Le procédé selon l'invention et le dispositif selon l'invention on plusieurs avantages vis-à-vis de l'état de la technique.

La combinaison itérative et l'établissement des cellules rendent le procédé très compact. On ne décrit que l'espace pour lequel on dispose effectivement d'informations relatives à l'environnement. Il n'est pas nécessaire d'avoir un grand espace discrétisé comme dans l'état de la technique. Comme l'environnement local est décrit de manière cohérente dans le dispositif de mémoire, l'unité de commande peut calculer très efficacement avec le dispositif de mémoire. Les dimensions de l'environnement n'ont pas d'influence. Seuls les sauts d'une cellule à l'autre peuvent nécessiter des sauts dans le dispositif de mémoire. En cas d'analyse de la situation, on peut déterminer les régions intéressantes de l'environnement et les cellules correspondantes avec une discrétisation plus fine. Par exemple, il est recommandé notamment pour des ruelles étroites ou des emplacements de stationne- ment, de faire une discrétisation fine alors que pour les voies de circulation principales, il suffit d'une discrétisation grossière. Selon un développement avantageux, l'invention a pour objet un procédé consistant à: constater une cellule de sortie à partir des cellules existantes qui, dans au moins une direction libre, n'a pas de cellule voisine, générer une autre cellule avec les mêmes caractéristiques comme au moins une cellule fournie comprenant les étapes suivantes consistant à: * fixer une identification de l'autre cellule, * enregistrer l'identification de l'autre cellule dans la cellule de sortie comme relation de voisinage dans la direction libre, * fixer une autre direction dans laquelle se situe la cellule de sortie lorsque vue de l'autre cellule, * enregistrer l'identification de la cellule de sortie dans l'autre cellule comme relation de voisinage dans l'autre direction, et * fournir les informations d'occupation de l'autre cellule qui ont été obtenues par une discrétisation spatiale de l'autre cellule, en indiquant pour chaque position discrète une valeur d'occupation discrète ou une probabilité d'occupation, déterminer une positon discrète d'objet dans au moins une cellule ou à l'intérieur d'une des cellules fournies représentant la position actuelle de l'objet, reconnaître un obstacle dans l'environnement de l'objet et détermi- ner la position de l'obstacle, déterminer au moins une position discrète d'obstacle dans l'une des cellules fournies ou à l'intérieur d'une des cellules fournies correspondant à la position de l'obstacle, modifier la valeur d'occupation ou la probabilité d'occupation d'au moins une position discrète d'obstacle de façon à indiquer la pré- sence de l'obstacle, et modifier au moins une position intermédiaire discrète dans au moins l'une des cellules fournies entre des positions discrètes d'obstacle et ou à l'intérieur d'une des cellules fournies une posi- tion discrète d'objet de façon à indiquer un environnement libre si au moins l'une des positions intermédiaires discrètes existe. En d'autres termes, le procédé consiste à exécuter les étapes suivantes : tout d'abord, à partir de toutes les cellules disponibles, on sélectionne une cellule de départ qui n'a pas de relation de voisinage dans au moins une direction. De façon préférentielle, comme cellule de départ, on sélectionne par exemple la cellule dans laquelle se trouve la position d'objets discrets. Puis on génère une autre cellule, ce qui consiste à exécuter les étapes suivantes : comme première étape, on identifie l'autre cellule. Cette identification est univoque surtout du point de vue de la cellule générée ou de la cellule fournie et elle se rap- porte exclusivement à cette autre cellule. Ensuite, on peut enregistrer en mémoire les relations de voisinage. Cela consiste d'une part à enregistrer l'identification de l'autre cellule comme relation de voisinage dans la cellule de sortie mais aussi de mémoriser l'identification de la cellule de sortie comme relation de voisinage dans l'autre cellule. De cette manière, la cellule de voisinage et l'autre cellule sont combinées localement l'une à l'autre si bien que le référencement n'est plus possible globalement mais uniquement à partir d'une cellule voisine. Enfin, on fournit des informations d'occupation de l'autre cellule qui sont for- mées par une discrétisation spatiale de l'autre cellule. A chaque posi- tion discrète, on a ainsi une valeur d'occupation discrète ou une probabilité d'occupation. Grâce aux relations de voisinage qui reposent unique- ment sur les cellules voisines, la représentation de situation dans des plans multiples se fait sans difficulté. Par exemple, il n'y a pas lieu de reconnaître séparément les rampes dans les garages de stationnement car elles conduisent automatiquement à une cellule nouvellement générée ayant les relations de voisinage appropriées. En générant une autre cellule, il est possible d'étendre la carte de l'environnement de l'objet. Pour cela, on détermine de nouveau une position discrète d'objet à l'intérieur d'une cellule fournie ou générée. Ensuite, on poursuit l'analyse de l'environnement de l'objet pour déterminer des obstacles et en présence d'un obstacle, on détermine sa position. Puis on transforme la position de l'obstacle en une position discrète de l'obstacle de façon qu'à l'intérieur des cellules fournies ou générées, on détermine une position discrète correspondant à la position réelle de l'obstacle. Pour modéliser l'obstacle, on modifie la valeur d'occupation de la position discrète de l'obstacle de façon à indiquer l'existence d'un obstacle. Enfin, selon l'invention, on constate si des po- sitions intermédiaires discrètes existent entre la position discrète de l'obstacle et la position discrète de l'objet. En présence d'au moins une telle position intermédiaire discrète, on fixe l'information de position de cette position intermédiaire discrète à une valeur indiquant que cet emplacement est libre.

Globalement, ce mode de réalisation préférentiel permet d'étendre très simplement la plage de modélisation de la carte de l'environnement. Cela constitue un avantage important vis-à-vis de l'état de la technique car selon l'état de la technique, l'extension de la plage de modélisation n'est pas possible ou ne l'est qu'avec une mise en oeuvre de moyens importants. D'une manière particulièrement avantageuse, le mode de réalisation préférentiel décrit de l'invention est appliqué uniquement si une position discrète d'obstacle n'a pu être déterminée dans les cellules présentes, c'est-à-dire dans des cellules fournies et/ou générées. Seu- lement dans ce cas, il est avantageux de générer une autre cellule pour agrandir l'ensemble de la plage ou région de modélisation. De façon préférentielle, on peut de nouveau vérifier si une position discrète d'obstacle peut se déterminer dans la région agrandie de modélisation. Selon un autre développement avantageux le procédé de l'invention, consiste à: fournir précisément une cellule appelée cellule maître, définir une position discrète d'objet dans la cellule maître qui correspond à la position actuelle de l'objet, et fixer une discrétisation spatiale à l'intérieur de celle qui représente des informations d'occupation. En d'autres termes, on fournit précisément une cellule appelée cellule maître pour définir ainsi une position discrète d'objet dans la cellule maître. Ensuite, on fixe une discrétisation dans l'espace avec laquelle on enregistre en mémoire les informations d'environnement. Ces étapes initialisent la réalisation d'une carte de l'environnement avec une cellule unique, la cellule maître. S'il faut d'autres cellules, on les insère à la demande. La mémoire requise est ainsi limitée à un minimum. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la valeur d'occupation comprend les valeurs « occupé » « libre » et « inconnu » et/ou la probabilité d'occupation comme valeur comprise entre 0 et 1, la valeur 0 étant associée à la valeur « libre », la valeur 0,5 étant associée à la valeur « inconnu » et la valeur 1 étant associée à la valeur « occupé ». Cela permet une description détaillée de l'environnement de l'objet à l'intérieur des cellules. De façon particulièrement préférentielle, pour chaque cellule, on détermine un nombre d'informations d'occupation ; seules les informations d'occupation sont prises en compte qui ne contiennent pas la valeur « inconnu ». Si ce nombre devait passer en dessous d'une pre- mière valeur, alors la cellule correspondante sera effacée. L'effacement des cellules, n'ayant qu'un contenu d'informations insuffisant, économise de la place de mémoire car on peut supposer qu'une cellule avec une teneur faible en informations ne joue pas de rôle important pour la modélisation du champ environnant. La première valeur dépend de pré- férence de la discrétisation de la cellule de sorte que pour une discréti- sation fine, la première valeur sera plus élevée que pour une discrétisation grossière. De façon avantageuse, le procédé selon l'invention est appliqué en ce que l'on considère les cellules comme des rectangles. En particulier, il est avantageux que les cellules soient considérées comme des carrés. Dans ce cas, la modélisation de l'environnement se fera très simplement par les cellules. De plus, il suffit de traiter uniquement quatre conditions de voisinage. Suivant une autre caractéristique avantageuse, les cel- iules ont toutes la même taille. Cela simplifie le procédé de l'invention car toutes les cellules seront traitées de la même manière. En variante, de façon préférentielle, les cellules ont des tailles différentes, ce qui permet par exemple de représenter plus simplement par exemple des régions ayant des zones différentes de dimensions différentes.

De plus, les cellules représentent de préférence un espace bidimensionnel ou un espace tridimensionnel. Suivant la nature de l'objet, on modélise son environnement. Cela est entre autres avantageux. Pour un véhicule terrestre, il est par exemple suffisant d'utiliser des cellules bidimensionnelles.

Selon un autre développement avantageux le procédé de l'invention, consiste à: déterminer une position absolue de chaque cellule dans un système de coordonnées fixe à l'aide des relations de voisinage, déterminer un groupe de cellules qui se situe sur la même position absolue, comparer les informations d'occupation à chaque fois de cellules d'un groupe de cellules, réunir les deux cellules d'un groupe de cellules pour former une cellule si les informations d'occupation des deux cellules sont au moins partiellement identiques. En d'autres termes, on détermine tout d'abord la position absolue de chaque cellule dans un système de coordonnées fixe ; cela se fait à l'aide des relations de voisinage de sorte que les indications relatives des relations de voisinage seront converties en indications abso- lues dans le système de coordonnées fixe. Ensuite, on détermine les cellules placées au même emplacement dans le système de coordonnées. Ce cas peut se produire si l'on peut arriver à une première cellule à partir de deux cellules voisines différentes. Comme les cellules voisines ne possèdent pas d'informations si l'autre cellule a déjà généré la première cellule, on génère dans tous les cas une nouvelle première cel- lule. Ainsi, on aura deux premières cellules qui, néanmoins, ont le même contenu. Ainsi, au cas où deux cellules ont la même position absolue, on compare les informations d'occupation des cellules. Si ces informations d'occupation des cellules coïncident ou si les informations d'occupation sont les mêmes, on suppose que les deux cellules modéli- sent le même domaine. Pour cette raison, dans une étape terminale, on réunit les cellules ayant les mêmes informations d'occupation ou des informations d'occupation similaires pour une seule cellule. Selon un développement préférentiel du dispositif de l'invention, le dispositif de mémoire renvoie sur requête d'une nouvelle cellule par l'unité de commande, l'identification d'une cellule d'un premier nombre de cellules sans informations d'occupation et sans relation de voisinage, le dispositif de mémoire enregistrant toujours un second nombre de cellules sans information d'occupation et enregistrant des relations de voisinage, et le second nombre de cellules est au moins précisément aussi grand que le premier nombre de cellules. En d'autres termes, le dispositif de mémoire à la de- mande d'une nouvelle cellule par l'unité de commande identifie la première cellule à partir d'un premier nombre de cellules sans information d'occupation et sans relation de voisinage. Cela permet d'accélérer l'opération de génération d'une cellule car il ne faut aucun emplacement physique de mémoire mais utiliser une cellule d'une réserve de cellules vides. Il est ainsi prévu de manière préférentielle que le dispositif de mémoire enregistre toujours un second nombre de cellules sans infor- mation d'occupation et relation de voisinage. Le second nombre de cel- lules est formé de préférence précisément du même nombre que le premier nombre de cellules. On a ainsi toujours une réserve de cellules, ce qui découple l'opération fastidieuse de requête de l'emplacement de mémoire par la procédure de génération de la cellule.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation d'un procédé de modélisation de l'environnement d'un objet et d'un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé représentés dans les dessins annexés dans les- quels : la figure 1 est une vue schématique d'une cellule utilisée par le procédé de l'invention selon un mode de réalisation préférentiel, la figure 2 est une vue schématique de deux cellules pour modéli- ser l'environnement d'un véhicule à l'aide du procédé de l'invention selon un mode de réalisation préférentiel, la figure 3 est une vue schématique de l'environnement réel du procédé selon l'invention correspondant à un mode de réalisation préférentiel, la figure 4 est une vue schématique plane de plusieurs cellules gé- nérées avec le procédé selon l'invention correspondant à un mode de réalisation préférentiel, la figure 5 est une vue schématique dans l'espace de plusieurs cellules générées par un mode de réalisation préférentiel du procédé de l'invention, la figure 6 est une vue globale schématique du dispositif selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre une première cellule 1 utilisée pour modéliser l'environnement d'un objet. La première cellule 1 a globale- ment quatre relations de voisinage dans la première direction 11, dans la seconde direction 12, dans la troisième direction 13 et dans la quatrième direction 14. Cela permet, partant de la première cellule 1, de générer quatre autres cellules. La première cellule 1 est discrétisée et peut recevoir des informations d'occupation à des positions discrètes 10. Ces informations d'occupation de position sont tout d'abord chargées par la valeur « inconnu ». Les figures 2 et 3 montrent comment utiliser les cellules pour modéliser l'environnement d'un véhicule 4. La figure 2 montre l'état modélisé à l'aide d'une première cellule 1 et d'une seconde cellule 2 alors que la figure 3 montre l'environnement réel esquissé selon la perspective aérienne. Pour mieux expliciter, les régions qui ne sont modélisées que par la première cellule 1 et la seconde cellule 2 et qui sont également esquissées à la figure 3 si bien qu'à l'intérieur de la première cellule 1, on détermine un premier objet de position discret 40 qui coïncide avec la position réelle du véhicule 4. Comme le montre la figure 3, le véhicule 4 se déplace le long d'un obstacle 3. Les capteurs d'environnement 5 installés dans le véhicule détectent l'obstacle 3 qui peut ainsi être représenté dans la première cellule 1 des positions dis- crètes d'obstacle 32. Pour cela, on fait par exemple passer un faisceau laser fictif entre la position discrète d'objet 40 et chaque position discrète d'obstacle 32 et on définit par « libre » les informations d'occupation le long du faisceau laser. A la fin du faisceau, c'est-à-dire aux positions discrètes d'obstacle 32, l'information d'occupation est modifiée et devient « occupé ». Dès que le véhicule 4 se rapproche néanmoins des limites de la région qui peut être modélisée par la première cellule 1, on obtient la difficulté qu'une position discrète d'obstacle 31 se situe dans la première cellule 1 et ne peut pas être représentée. Pour cette raison, on génère une seconde cellule 2 dans la seconde direction 12 de la pre- mière cellule 1 pour avoir une relation de voisinage entre la première cellule 1 et la seconde cellule 2. Une fois réussie la génération de la seconde cellule 2, on peut ainsi modéliser sur la position discrète des obstacles 31.

On génère de nouvelles cellules toujours sur le fonde- ment d'une cellule déjà existante. C'est ainsi qu'à la figure 4, on a représenté un exemple selon lequel, partant de la première cellule 1, on génère globalement trois autres cellules, la seconde cellule 2, la troisième cellule 6 et la quatrième cellule 7. La relation de voisinage de la première cellule 1 dans la seconde direction 12 est égale à la relation de voisinage de la seconde cellule 2 dans la quatrième direction 24. On a ainsi une transition entre la première cellule 1 et la seconde cellule 2. La même remarque s'applique pour les relations de voisinage de la cellule 2 à la troisième cellule 6 dans la troisième direction 23 de la se- conde cellule 2 et de la première direction 61 de la troisième cellule 6 ainsi que pour les relations de voisinage de la troisième cellule 6 avec la quatrième cellule 7 dans la quatrième direction 64 de la troisième cellule 6 et de la seconde direction 72 de la quatrième cellule 7. Mais il n'y a pas de relation de voisinage entre la première cellule 1 et la quatrième cellule 4. Si, partant d'un emplacement dans la quatrième cellule 7, le véhicule 4 devait se déplacer en direction de la première cellule 1, c'est-à-dire dans la première direction 71 de la quatrième cellule 7, cela établirait une nouvelle cellule qui se situerait absolument à la même position que la première cellule 1. La même remarque s'applique également io à la troisième direction 13 de la première cellule 1. L'avantage des relations locales de voisinage dans les cellules est donné à la figure 5. Dans ce cas, le véhicule 4 monte suivant un tracé en spirale dans une tour comme par exemple dans un parking. Partant de la première cellule 1, on génère tout d'abord plusieurs cel- 15 iules dans la seconde direction 12 de la première cellule 1 jusqu'à ce que finalement on atteigne une cinquième cellule 8. Partant de la cinquième cellule 8, on génère une autre cellule 9 qui se trouve absolument à la même position que la première cellule 1 mais dans le plan au-dessus. Cela est pris en compte automatiquement par le procédé de 20 l'invention car l'autre cellule 9 est générée à partir de la cinquième cel- lule 8 dans la troisième direction 83 de cette cinquième cellule 8. Ainsi, la relation de voisinage de la cinquième cellule 8 dans la troisième direction 83 n'est pas dirigée sur la première cellule 1 mais sur la seconde cellule 2. La même remarque s'applique également aux relations de voi- 25 sinage entre la première cellule et la première direction 11 et non sur le fait que la cinquième cellule 8 se trouve dans la même position absolue. En principe, on pourrait également avoir le cas de la première cellule 1 et de l'autre cellule 9 décrivant le même espace, par exemple parce que l'objet 4 se déplace sur une trajectoire circulaire 30 dans un plan. Ainsi, avec une étape supplémentaire, on vérifie si les cel- lules existent et que l'on peut regrouper. Cela se fait en déterminant la position absolue de chaque cellule générée. Cela permet de constater que la première cellule 1 et l'autre cellule 9 ont la même position absolue. Ensuite, on vérifie si les cellules qui se sont trouvées dans la même 35 position absolue décrivent le même contenu. Pour cela, on compare les informations d'occupation et en cas de dépassement d'une valeur limite d'une mesure de similitude des informations d'occupation, on réunit les informations d'occupation et les relations de voisinage des deux cellules en une seule cellule, ce qui permet d'effacer la cellule qui n'est plus né- cessaire. La figure 6 montre le dispositif selon l'invention pour modéliser un environnement. Ce dispositif comporte un dispositif de mémoire 200 permettant d'enregistrer un grand nombre de cellules. Le dispositif de mémoire 200 est relié à un dispositif de commande 100, lui-même relié au processeur d'environnement 5. Le dispositif de commande 100 peut pour cela comporter et générer des cellules qui sont ensuite enregistrées dans le dispositif de mémoire 200. Le capteur d'environnement 5 détecte le dispositif de commande 100 défini pour modéliser des obstacles dans l'environnement et déterminer si la présence des obstacles 3 et celle de positions discrètes d'obstacle 31, 32 génèrent ou fournissent des cellules. Le dispositif de commande 100 peut modéliser l'environnement même avec des places de mémoire limitées. Dans ce cas, on fixe le nombre maximum de cellules disponibles. Dès que ce nombre est atteint, s'il faut une autre cellule on efface la première cellule marquée pour avoir ainsi l'emplacement de mémoire pour une autre cellule. Le modèle comporte alors uniquement la partie la plus récente de l'environnement et n'a besoin que d'un emplacement de mé- moire réduit. Le dispositif de mémoire 200 peut être divisé en deux parties ; une partie servant d'archives avec un temps d'accès prolongé et une autre partie servant de mémoire active avec un temps d'accès bref. Ainsi, l'effacement décrit ci-dessus de cellules dans le segment précédent permet également de représenter le glissement de la mémoire active vers les archives de façon qu'en cas de retour de l'objet 4 dans son environnement, on rétablit une partie déjà archivée du modèle dans une cellule à partir de cette partie archivée.35 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Première cellule 2 Seconde cellule 3 Position d'obstacle 4 Véhicule 6 Troisième cellule 7 Quatrième cellule 9 Autre cellule 10 Position discrète 11 Première direction 12 Seconde direction 13 Troisième direction 14 Quatrième direction 23 Troisième direction 24 Quatrième direction 31 Position discrète d'un obstacle 32 Position discrète d'un obstacle 40 Position discrète de l'objet 61 Première direction 71 Première direction de la quatrième cellule 72 Seconde direction 83 Troisième direction de la cinquième cellule 100 Dispositif de commande 200 Dispositif de mémoire

Claims (6)

1. REVENDICATIONS1°) Procédé pour modéliser le champ environnant d'un objet (4), notamment d'un véhicule comprenant les étapes suivantes consistant à: fournir au moins une cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9) ayant : * une identification univoque, * des relations de voisinage qui, pour chaque direction (11, 12, 13, 14) dans laquelle peuvent se trouver d'autres cellules (1, 2, 6, 7, 8, 9), comportent une identification d'une cellule voisine présente ou une information qu'il n'y a pas de cellule voi- sine dans cette direction, et * des informations d'occupation formées par la discrétisation spatiale de la cellule (1), et à chaque position discrète (10), il y a une valeur d'occupation discrète ou une probabilité d'occupation, déterminer une positon discrète d'objet (40) dans au moins une cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9) représentant la position actuelle de l'objet (4), reconnaître un obstacle (3) dans l'environnement de l'objet (4) et déterminer la position de l'obstacle (3), déterminer au moins une position discrète d'obstacle (31, 32) dans l'une des cellules fournies (1, 2, 6, 7, 8, 9) correspondant à la position de l'obstacle (3), modifier la valeur d'occupation ou la probabilité d'occupation d'au moins une position discrète d'obstacle (31, 32) de façon à indiquer la présence de l'obstacle (3), et modifier au moins une position intermédiaire discrète dans au moins l'une des cellules fournies (1, 2, 6, 7, 8, 9) entre des positions discrètes d'obstacle (31, 32) et une position discrète d'objet (40) de façon à indiquer un environnement libre si au moins l'une des positions intermédiaires discrètes existe.
2. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes consistant à:constater une cellule de sortie à partir des cellules existantes (1, 2, 6, 7, 8, 9) qui, dans au moins une direction libre (11, 12, 13, 14), n'a pas de cellule voisine (1, 2, 6, 7, 8, 9), générer une autre cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9) avec les mêmes caracté- ristiques comme au moins une cellule fournie (1, 2, comprenant les étapes suivantes consistant à: 6, 7, 8, 9) * fixer une identification de l'autre cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9), 8, 9) * enregistrer l'identification de l'autre cellule (1, 2, 6, 7, dans la cellule de sortie comme relation de voisinage dans la direction libre (11, 12, 13, 14), * fixer une autre direction dans laquelle se situe la cellule de sortie lorsque vue de l'autre cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9), * enregistrer l'identification de la cellule de sortie dans l'autre cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9) comme relation de voisinage dans l'autre direction, et * fournir les informations d'occupation de l'autre cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9) qui ont été obtenues par une discrétisation spatiale de l'autre cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9), en indiquant pour chaque position discrète (10) une valeur d'occupation discrète ou une probabilité d'occupation, déterminer une positon discrète d'objet (40) dans au moins une cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9) ou à l'intérieur d'une des cellules fournies (1, 2, 6, 7, 8, 9) représentant la position actuelle de l'objet (4), reconnaître un obstacle (3) dans l'environnement de l'objet (4) et déterminer la position de l'obstacle (3), déterminer au moins une position discrète d'obstacle (31, 32) dans l'une des cellules fournies (1, 2, 6, 7, 8, 9) ou à l'intérieur d'une des cellules fournies (1, 2, 6, 7, 8, 9) correspondant à la position de l'obstacle (3), modifier la valeur d'occupation ou la probabilité d'occupation d'au moins une position discrète d'obstacle (31, 32) de façon à indiquer la présence de l'obstacle (3), et modifier au moins une position intermédiaire discrète dans au moins l'une des cellules fournies (1, 2, 6, 7, 8, 9) et/ou à l'intérieur d'une des cellules fournies (1, 2, 6, 7, 8, 9) entre des positions dis-crètes d'obstacle (31, 32) et une position discrète d'objet (40) de façon à indiquer un environnement libre si au moins l'une des positions intermédiaires discrètes existe.
3. 3°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les étapes de la revendication 2 ne sont exécutées que si une position discrète d'obstacle (31, 32) dans une cellule fournie (1, 2, 6, 7, 8, 9) ou dans l'une des cellules générées (1, 2, 6, 7, 8, 9) n'a pu être déterminée.
4. 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes consistant à: fournir précisément une cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9) appelée cellule maître, définir une position discrète d'objet (40) dans la cellule maître qui correspond à la position actuelle de l'objet (40), et fixer une discrétisation spatiale à l'intérieur de celle qui représente des informations d'occupation.
5. 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur d'occupation comprend les valeurs « occupé » « libre » et « inconnu » et/ou la probabilité d'occupation comme valeur comprise entre 0 et 1, la valeur 0 étant associée à la valeur « libre », la valeur 0,5 étant associée à la valeur « inconnu » et la valeur 1 étant associée à la valeur « occupé ».
6. 6°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes consistant à: déterminer un nombre d'informations d'occupation pour chaque cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9) qui ne contiennent pas la valeur « inconnu », effacer une cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9) dont le nombre d'informations d'occupation est inférieur à une première valeur.357°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9) a une forme rectangulaire, notamment une forme carrée. 8°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que toutes les cellules (1, 2, 6, 7, 8, 9) ont la même taille ou les cellules (1, 2, 6, 7, 8, 9) ont des tailles différentes. 9°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9) représente l'environnement en deux ou trois dimensions. 10°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes consistant à: déterminer une position absolue de chaque cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9) dans un système de coordonnées fixes à l'aide des relations de voi- sinage, déterminer un groupe de cellules (1, 2, 6, 7, 8, 9) qui se situent sur la même position absolue, comparer les informations d'occupation à chaque fois de cellules (1, 2, 6, 7, 8, 9) d'un groupe de cellules, et réunir les deux cellules (1, 2, 6, 7, 8, 9) d'un groupe de cellules pour former une cellule si les informations d'occupation des deux cellules sont au moins partiellement identiques. 11°) Dispositif de modélisation de l'environnement d'un objet (4), no- tamment d'un véhicule comprenant : un dispositif de mémoire (200), au moins un capteur d'environnement (5) pour reconnaître les obs- tacles (3) dans l'environnement de l'objet (4), et une unité de commande (100) reliée au dispositif de mémoire (200) et au capteur d'environnement (5),dispositif caractérisé en ce que l'unité de commande (100) applique un procédé selon l'une des revendications 1 à 10, et les cellules (1, 2, 6, 7, 8, 9) sont enregistrées dans le dispositif de mémoire. 12°) Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif de mémoire (200) renvoie sur requête d'une nouvelle cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9) par l'unité de commande (100), l'identification d'une cellule (1, 2, 6, 7, 8, 9) d'un premier nombre de cellules (1, 2, 6, 7, 8, 9) sans informations d'occupation et sans relation de voisinage, le dispositif de mémoire (200) enregistrant toujours un second nombre de cellules (1, 2, 6, 7, 8, 9) sans information d'occupation et enregistrant des relations de voisinage, et le second nombre de cellules (1, 2, 6, 7, 8, 9) est au moins précisément aussi grand que le premier nombre de cellules (1, 2, 6, 7, 8, 9).20