FR3113524A1

FR3113524A1 - Procédé et dispositif de détection de franchissement d’un ralentisseur routier par un véhicule.

Info

Publication number: FR3113524A1
Application number: FR2008609A
Authority: FR
Inventors: Thibault MANGE; Nicolas Benoit
Original assignee: Continental Automotive France SAS
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2022-02-25
Anticipated expiration: 2040-08-21
Also published as: FR3113524B1

Abstract

L’invention concerne un procédé pour détecter le franchissement d’un ralentisseur routier par un véhicule comprenant des étapes d’acquisition (200) de signaux en provenance d’un capteur de vitesse de rotation d’au moins une roue avant du véhicule, de détection (202) d’un événement correspondant à une première variation de vitesse particulière à partir des signaux mémorisés, et lorsque l’événement a été détecté, de détection (203), dans le signal de vitesse de rotation des roues, d’au moins une deuxième variation de vitesse de rotation particulière dans la fenêtre temporelle associée à l’événement détecté, de prédiction (205) d’une probabilité de franchissement d’un ralentisseur routier par application d’un modèle de prédiction aux variations de vitesse particulières détectées dans la fenêtre temporelle. Figure 2.

Description

Procédé et dispositif de détection de franchissement d’un ralentisseur routier par un véhicule.

L’invention concerne un procédé permettant de déterminer l’emplacement géographique de ralentisseurs routiers à partir de données capturées par un véhicule au cours de sa circulation sur un réseau routier.

Art antérieur

Afin de modérer la vitesse des véhicules en circulation sur un réseau routier, notamment en zone urbaine, on utilise souvent des ralentisseurs routiers. Ces ralentisseurs, lorsqu’ils sont franchis à des vitesses excessives, peuvent endommager le véhicule ou provoquer un certain inconfort des passagers. Ainsi, un conducteur est fortement incité à réduire la vitesse de son véhicule à l’approche d’un tel dispositif.

Les ralentisseurs posent un problème particulier pour les véhicules autonomes. En effet, il est nécessaire que ces véhicules connaissent avec exactitude l’emplacement des ralentisseurs pour anticiper leur franchissement sans dommage.

Pour cela, les véhicules peuvent comprendre dans une mémoire des données géospatiales correspondant à des emplacements de ralentisseurs, par exemple sous la forme de cartes. Toutefois, les infrastructures routières étant en constante évolution, de telles cartes doivent être mises à jour régulièrement.

Afin de mettre à jour ces cartes, on connaît des techniques participatives qui se basent sur l’analyse de signaux transmis par un ensemble de véhicules de collecte. Ces signaux comprennent par exemple des données issues de capteurs tels que des accéléromètres et des localisations issues d’un dispositif de positionnement de type GNSS. Ces données sont reçues et traitées par des serveurs de traitement afin d’identifier les franchissements de ralentisseurs et indiquer leur position sur des cartes.

De telles techniques participatives permettent de réduire les coûts de développement des cartes par une détection automatisée des ralentisseurs, mais pour que la détection soit fiable et/ou pour déterminer des paramètres de franchissement optimaux (par exemple une vitesse de franchissement optimale), le serveur doit disposer d’une quantité données importante transmise par chaque véhicule, c’est-à-dire des données capturées à une fréquence élevée par une pluralité de capteurs. La transmission de ces données représente un coût important en termes de bande passante, et une réduction de la fréquence des signaux ou du nombre de capteurs, réduit la fiabilité de la détection des ralentisseurs. En outre, la puissance de calcul disponible sur un véhicule ne permet pas d’effectuer une détection aussi performante qu’un serveur.

Ainsi, il existe un besoin pour une solution permettant de détecter de manière fiable et performante le franchissement d’un ralentisseur par un véhicule tout en maîtrisant le volume de données transmises à un serveur d’analyse.

A cet effet, il est proposé un procédé de détection de franchissement d’un ralentisseur routier par un véhicule comprenant les étapes suivantes :

Acquisition de signaux en provenance d’un capteur de vitesse de rotation d’au moins une roue avant du véhicule, et mémorisation, dans une mémoire temporaire, des signaux acquis sur une fenêtre temporelle particulière précédant un instant courant,
Détection d’un événement correspondant à une première variation de vitesse particulière à partir des signaux mémorisés,
Lorsqu’un événement a été détecté :
- Détection, dans le signal de vitesse de rotation des roues, d’au moins une deuxième variation de vitesse de rotation particulière dans la fenêtre temporelle associée à l’événement détecté,
- Prédiction d’une probabilité de franchissement d’un ralentisseur routier par application d’un modèle de prédiction aux variations de vitesse particulières détectées dans la fenêtre temporelle,
- Lorsque la probabilité est supérieure à un seuil, transmission vers un serveur de traitement, d’au moins une indication relative à la détection d’un ralentisseur associée à une donnée de localisation du véhicule.

Il est ainsi proposé de détecter une première variation de vitesse particulière dans un signal représentatif de l’évolution de la vitesse de rotation des roues avant du véhicule au cours du temps. En effet, le franchissement d’un ralentisseur routier provoque des micro-variations dans la vitesse de rotation des roues avant du véhicule dont le procédé de détection tire parti. Cette première détection d’une première variation de vitesse de rotation déclenche, lorsqu’elle comprend certaines caractéristiques particulières, la recherche dans le signal capturé d’au moins une autre variation de vitesse de rotation particulière dans les instants qui précèdent et/ou qui suivent la première variation détectée. De telles variations de vitesse de rotation correspondent à un ralentissement et/ou une accélération de la vitesse de rotation et sont peu complexes à détecter. Les caractéristiques des variations de vitesses détectées sont ensuite appliquées à un modèle de prédiction entrainé au préalable afin de prédire le franchissement d’un ralentisseur. Le modèle n’étant inféré que lorsque qu’au moins une première variation de vitesse particulière est détectée, le procédé nécessite très peu de ressources pour surveiller un éventuel passage sur un ralentisseur.

La solution de détection proposée étant fiable et peu complexe, elle peut être mise en œuvre sur un calculateur d’un véhicule.

Dans une réalisation particulière, les variations de vitesse de rotation sont détectées dans un premier signal issu d’un capteur associé à une première roue avant du véhicule et dans un second signal issu d’un capteur associé à une deuxième roue avant du véhicule, l’étape de prédiction n’étant réalisée que lorsque les variations de vitesse détectées sur le premier signal sont temporellement concordantes avec des variations de vitesse de rotation similaires détectées dans le deuxième signal, c’est-à-dire lorsque des variations de caractéristiques comparables sont observées sensiblement aux mêmes instants dans les signaux issus des deux roues avant. De façon optionnelle, le procédé peut comporter une étape préalable d’alignement des signaux issus des roues avant, réalisé par exemple à partir de l’instant de détection de la première variation.

De cette façon, le procédé permet de garantir que seuls les objets traversant la chaussée sont détectés. Le procédé permet ainsi de réduire le taux de faux positifs, en évitant notamment de confondre une déformation de la chaussée avec un ralentisseur.

Selon un mode particulier de réalisation, la détection de variations de vitesse particulières comprend une étape préalable de filtrage du signal de vitesse de rotation des roues capturé par application d’un filtre passe bande dont les fréquences de coupure basse et haute sont respectivement 1Hz et 2.2Hz.

Ainsi, les variations de vitesse de rotation des roues caractéristiques d’un franchissement de ralentisseur sont mises en évidence de façon à faciliter la détection de variations de vitesse de rotation des roues caractéristiques d’un passage sur un ralentisseur en supprimant par exemple du signal les variations dues aux accélérations et freinages du véhicule, aux micro-patinages et autres bruits parasites.

Selon un mode particulier de réalisation, le procédé est tel que la première variation particulière détectée est un pic bas dans le signal représentatif de la vitesse de rotation sur la fenêtre temporelle considérée dont l’amplitude est inférieure à un seuil.

Ainsi, il est proposé d’identifier, sur une fenêtre temporelle particulière, par exemple sur les trois dernières secondes, un pic bas dans le signal filtré représentatif l’évolution de la vitesse de rotation des roues avant d’un véhicule au cours du temps. Ce pic bas est caractérisé par une baisse de la vitesse de rotation au-dessous d’un seuil prédéfini suivi d’une reprise jusqu’au moins la valeur initiale.

Selon un mode de réalisation particulier, le procédé est tel que la détection d’au moins une deuxième variation de vitesse de rotation particulière comprend la détection dans le signal filtré d’un maximum local qui précède immédiatement la première variation détectée.

Ainsi, suite à la détection d’un pic bas dans le signal représentatif de l’évolution de la vitesse de rotation des roues, il est proposé de rechercher dans les instants qui précède un pic haut correspondant à un maximum local. L’instant auquel ce maximum local est détecté correspond au début du franchissement du ralentisseur et permet de délimiter une section d’intérêt dans le signal capturé. Notamment, l’instant auquel ce maximum local est détecté peut servir de référence pour aligner d’autres signaux capturés à partir d’autres capteurs, comme par exemple des capteurs d’accélération ou de vitesse du véhicule. L’analyse de ces autres signaux peut permettre d’améliorer la fiabilité de la détection.

Selon une réalisation particulière, le procédé est tel que la détection d’au moins une deuxième variation de vitesse de rotation particulière comprend la détection dans le signal filtré d’un maximum local de la vitesse de rotation qui suit immédiatement la première variation.

Selon un mode particulier de réalisation, le procédé comprend la détection d’une quatrième variation caractéristique, la quatrième variation caractéristique étant un minimum local de la vitesse de rotation suivant.

Le franchissement d’un ralentisseur induit une succession caractéristique de baisse et d’augmentation de la vitesse de rotation de roues avant du véhicule. La détection de ces oscillations permet de caractériser le franchissement d’un ralentisseur avec précision.

Selon un mode de réalisation particulier, l’étape de transmission comprend en outre la transmission de signaux acquis à partir d’une pluralité de capteurs du véhicule sur la fenêtre temporelle.

Ainsi, lorsque le franchissement d’un ralentisseur est identifié, des données capturées à partir d’autres capteurs du véhicule sont transmises à un serveur. La transmission de ces données supplémentaires permet au serveur d’effectuer des traitements supplémentaires pour confirmer et préciser la détection réalisée par le véhicule. En effet, un serveur dispose de capacité de traitement supérieures à celles d’un calculateur embarqué sur un véhicule.

Selon un autre aspect, l’invention concerne un dispositif de détection de ralentisseur comprenant un processeur et une mémoire dans laquelle sont enregistrées des instructions de programme d’ordinateur configurées pour mettre en œuvre les étapes suivantes lorsqu’elles sont exécutées par le processeur :

Acquisition de signaux en provenance d’un capteur de vitesse de rotation d’au moins une roue avant du véhicule,
Mémorisation, dans une mémoire temporaire, des signaux acquis sur une fenêtre temporelle particulière précédant un instant courant,
Détection d’un événement correspondant à une première variation de vitesse particulière à partir des signaux mémorisés,
Lorsqu’un événement a été détecté :
- Détection, dans le signal de vitesse de rotation des roues, d’au moins une deuxième variation de vitesse de rotation particulière dans la fenêtre temporelle associée à l’événement détecté,
- Prédiction d’une probabilité de franchissement d’un ralentisseur routier par application d’un modèle de prédiction aux variations de vitesse particulières détectées dans la fenêtre temporelle,
- Lorsque la probabilité est supérieure à un seuil, transmission vers un serveur de traitement d’au moins une indication relative à la détection d’un ralentisseur associée à une donnée de localisation du véhicule.

Selon encore un autre aspect, l’invention vise un véhicule comprenant un tel dispositif de détection.

Enfin, l’invention concerne un support d'informations lisible par un processeur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé de détection tel que décrit ci-avant.

Le support d'information peut être un support d'information non transitoire tel qu'un disque dur, une mémoire flash, ou un disque optique par exemple.

Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker des instructions. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, RAM, PROM, EPROM, SSD, un CD ROM ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple un disque dur.

D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens.

Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.

Les différents modes ou caractéristiques de réalisation précités peuvent être ajoutés indépendamment ou en combinaison les uns avec les autres, aux étapes du procédé de détection.

Les dispositifs, véhicules et supports d’informations présentent au moins des avantages analogues à ceux conférés par le procédé auquel ils se rapportent.

D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, parmi lesquels :

: la représente un véhicule adapté pour mettre en œuvre le procédé de détection selon un mode particulier de réalisation,

: La est ordinogramme montrant les principales étapes d’un procédé de détection selon une réalisation particulière,

: La est un graphique montrant l’évolution de la vitesse de rotation d’une roue d’un véhicule en fonction du temps,

: La représente l’évolution de la vitesse de rotation d’une roue sur une fenêtre temporelle particulière, après application d’un filtre passe bande,

: La montre des variations particulières de la vitesse de rotation d’une roue avant d’un véhicule sur une fenêtre temporelle particulière lors du franchissement d’un ralentisseur, et

: La représente l’architecture d’un dispositif adapté pour mettre en œuvre le procédé de détection selon une réalisation particulière.

Description détaillée

La représente un véhicule 100 adapté pour mettre en œuvre le procédé de détection d’un ralentisseur selon un mode de réalisation particulier. Le véhicule 100 comprend de manière classique au moins deux capteurs 105 et 106 adaptés pour mesurer la vitesse de rotation de chacune des roues avant 101 et 102 du véhicule. Les capteurs 105 et 106 sont par exemple des capteurs utilisés par un dispositif ABS (Anti Blocking System) du véhicule et communiquent avec un calculateur 103 embarqué, par exemple un ECU (Unité de Commande Electronique), par l’intermédiaire d’un bus de communication, par exemple un bus CAN (Controler Area Network). Le calculateur 103 comprend par exemple une unité de traitement tel qu’un processeur, et une mémoire dans laquelle sont enregistrées des instructions permettant de configurer le processeur pour exécuter certaines tâches lorsqu’elles sont exécutées, et pour enregistrer des données issues des capteurs 105 et 106.

Le véhicule 100 comprend en outre une interface de communication 104 lui permettant de se connecter à un réseau d’accès cellulaire de type 2G, 3G, 4G, 5G, WiFi ou Wimax, afin d’établir des communications avec un serveur 110 d’un réseau de communication 109.

Selon une réalisation particulière, le véhicule comprend au moins un autre type de capteur, par exemple un capteur de vitesse, un ou plusieurs accéléromètres adaptés pour obtenir un signal représentatif d’une accélération latérale et/ou longitudinale du véhicule.

Le serveur 110 est un serveur de traitement de données configuré pour échanger des messages avec d’autres dispositifs comme le véhicule 100. Outre une interface de communication lui permettant d’échanger des messages avec le véhicule 100, le serveur 110 comprend un processeur configuré par des instructions de programme d’ordinateur enregistrées dans une mémoire. Ces instructions, lorsqu’elles sont exécutées par le processeur du serveur 110, permettent au serveur 110 d’établir une connexion avec une base de données géospatiale 111, et en particulier de créer, de mettre à jour et de lire des enregistrements de la base de données 111.

La base de données 111 est une base de données géospatiale, c’est-à-dire qu’elle associe des objets à des localisations géographiques. En l’espèce, la base de données 111 mémorise des localisations de ralentisseurs routiers.

Ces localisations peuvent être renseignées par le serveur 110 à partir d’indications transmises par une pluralité de véhicules de collecte comme le véhicule 100. Le serveur 110 peut également obtenir et mettre en forme les données contenues dans la base de données 111 afin de les transmettre à d’autres véhicules, par exemple sous la forme d’une cartographie, pour qu’ils puissent anticiper le franchissement d’un ralentisseur en adaptant par exemple leur vitesse ou des paramètres de suspension. Une telle connaissance de l’emplacement des ralentisseurs routiers est particulièrement importante pour la circulation des véhicules autonomes.

Une réalisation particulière du procédé de détection va maintenant être décrite en référence à la .

Lors d’une étape 200, le véhicule 100 réalise l’acquisition de la vitesse de rotation des roues avant à partir des capteurs 105 et 106 dont il est équipé. Les données acquises sont mémorisées dans la mémoire du calculateur 103 sur une fenêtre temporelle prédéterminée. Par exemple, les données capturées au cours des 3 secondes qui précèdent l’instant courant sont mémorisées dans la mémoire, les données les plus anciennes étant remplacées par les données nouvellement acquises. Ainsi, la mémoire contient à chaque instant et pour chacune des roues avant, un historique des vitesses de rotation des roues avant. La durée de la fenêtre temporelle de mémorisation peut être plus ou moins longue sans qu’il soit nécessaire de modifier l’invention.

Au cours de l’étape d’acquisition, le véhicule mémorise également sa localisation. Pour cela, le calculateur interroge un module de localisation GNSS du véhicule.

La est une courbe montrant l’évolution de la vitesse de rotation d’une roue avant du véhicule 100 en ordonnée sur une fenêtre de cinq secondes en abscisse. On note une forte décélération jusqu’à l’instant noté Tr correspondant à l’instant auquel la roue avant du véhicule 100 atteint sa vitesse minimale avant franchissement de l’obstacle.

A l’étape 201, le véhicule 100 applique au moins un filtre aux données capturée. Dans une réalisation particulière, un premier filtre est appliqué au signal mémorisé pour supprimer le bruit, c’est-à-dire les hautes fréquences. Pour cela, on applique par exemple un filtre de Wiener. Un second filtre passe bande est ensuite appliqué au signal débruité. Le filtre passe bande permet de supprimer les basses fréquences et les hautes fréquences de manière à ne conserver dans le signal que les variations de vitesse de rotation caractéristique d’un franchissement de ralentisseur. Selon un mode particulier de réalisation, seules les fréquences sensiblement comprises entre 1 Hertz et 2,2 Hertz sont conservées. La est une représentation du signal au voisinage de l’instant Tr après débruitage et application du filtre passe bande. On constate que l’application des filtres a mis en évidence des variations particulières de la vitesse de rotation de la roue au voisinage de l’instant Tr, qui sont caractéristiques du contact de la roue du véhicule 100 avec un ralentisseur.

Lors d’une étape 202, le véhicule 100 analyse le signal de vitesse de rotation filtré pour détecter une première variation de vitesse particulière. Dans un mode de réalisation particulier, cette première variation est un minimum local P2 de la vitesse de rotation sur la fenêtre temporelle considérée correspondant à un pic bas représentatif d’une baisse ponctuelle de la vitesse de rotation de la roue. Pour cela, le calculateur du véhicule 100 compare la valeur du signal filtré avec un seuil S prédéterminé pour une pluralité d’instant compris dans la fenêtre temporelle. Tant qu’aucune valeur du signal filtré n’est inférieure au seuil S sur la fenêtre temporelle, les étapes d’acquisition 200, de mémorisation, de filtrage 201 et de détection 202 sont répétées.

Lorsqu’un pic bas inférieur au seuil S est détecté à l’étape 202, le véhicule analyse le signal filtré lors d’une étape 203 pour rechercher au moins une deuxième variation de vitesse particulière dans la fenêtre temporelle. Selon une réalisation particulière, la deuxième variation est un maximum local P1 de la vitesse de rotation qui précède immédiatement la première variation P2 détectée. Cette deuxième variation correspond ainsi à une accélération ponctuelle de la vitesse de rotation de la roue à partir de laquelle le signal est capturé. Cette accélération ponctuelle est générée par le contact entre les roues avant du véhicule et le ralentisseur routier.

De préférence, le véhicule détecte également une troisième variation particulière P3 et une quatrième variation particulières P4 qui suivent l’instant auquel est détecté la première variation. La troisième variation est par exemple un maximum local P3 suivant l’instant de détection de la première variation détectée et la quatrième variation un minimum local P4.

Ainsi, suite à la détection d’un premier ralentissement ponctuel de la vitesse de rotation d’une roue du véhicule qui est inférieur à un seuil particulier, le véhicule détecte une pluralité de points hauts et de points bas dans le signal de vitesse de rotation d’une roue.

Dans une réalisation particulière, les étapes de filtrage 201 et d’analyse 202 et 203 sont réalisées en parallèle, pour une même fenêtre temporelle, sur les signaux issus des deux roues avant du véhicule, et le procédé comprend une étape 204, au cours de laquelle le véhicule met en relation les variations caractéristiques détectées sur l’un et l’autre des signaux de vitesse de rotation. Pour cela, le véhicule vérifie que des variations particulières sensiblement similaires en amplitude se retrouvent sensiblement aux mêmes instants dans l’un et l’autre des signaux de vitesse de rotation des roues. Une telle disposition permet de distinguer le franchissement d’un ralentisseur transversal d’une anomalie de la chaussée, telle qu’un nid de poule par exemple, qui occasionnerait des variations de vitesse sur une seule des roues.

Lorsqu’une correspondance est trouvée entre les variations détectées sur le signal issu de la première roue et celles trouvées sur le signal issu de la deuxième roue, le véhicule met en œuvre une étape 205 de prédiction au cours de laquelle des données représentatives des variations détectées sont appliquées à un modèle de prédiction, par exemple à un réseau de neurone. Pour cela, le véhicule crée un vecteur caractéristique comprenant au moins, pour chaque variation détectée dans la fenêtre temporelle, l’amplitude de la variation ainsi que l’instant auquel la variation se produit par rapport à une un instant de référence, par exemple à l’instant d’occurrence de la première variation P2 détectée.

Dans une réalisation particulière, le vecteur caractéristique comprend également une valeur représentative d’un décalage temporel entre une variation particulière détectée dans le signal issu d’une première roue et la variation correspondante dans le signal issu d’une deuxième roue. En effet, plus l’écart est faible entre un pic détecté pour une première roue et le pic correspondant détecté sur une deuxième roue, plus la probabilité qu’il s’agisse d’un franchissement de ralentisseur transversal est importante.

Dans un mode de réalisation particulier, le vecteur caractéristique comprend une amplitude du signal entre deux variations particulières détectées dans le signal de vitesse de rotation d’une roue. Par exemple, le véhicule calcule la différence entre la vitesse de rotation minimum de la première variation détectée et la vitesse maximum de la deuxième variation détectée. En référence à la , il peut s’agir de la différence entre la valeur du pic P1 et la valeur du pic P2, entre la valeur à P2 et la valeur à P3, et/ou entre la valeur à P3 et la valeur à P4.

Selon une réalisation particulière, le vecteur caractéristique comprend en outre au moins un autre paramètre du véhicule capturé dans la fenêtre temporelle, par exemple une vitesse du véhicule ou une valeur d’accélération longitudinale et/ou latérale.

Le modèle de prédiction est entrainé au préalable à partir de données labélisées. Pour cela, les données d’entrainement comprennent au moins un vecteur caractéristique comprenant au moins des variations de vitesse de rotation décrites précédemment, auquel est associée une indication de franchissement d’un ralentisseur routier.

L’étape 205 de prédiction permet ainsi au véhicule d’obtenir une probabilité de franchissement d’un ralentisseur. Lorsque la probabilité obtenue est supérieure à un seuil, le véhicule transmet au serveur 110 au moins une donnée relative au franchissement d’un ralentisseur, par exemple une donnée de localisation du ralentisseur détecté.

Selon une réalisation particulière, l’étape de transmission 206 comprend l’envoi par le véhicule d’un ensemble de données additionnelles capturées sur la fenêtre temporelle. Ces données comprennent par exemple les vitesses de rotation des roues capturées sur la fenêtre temporelle ou encore des signaux capturés à partir de capteurs d’accélération, la direction des roues avant, le régime moteur, la hauteur de caisse, etc. Les données ainsi transmises permettent au serveur 110 d’effectuer une analyse pour confirmer l’emplacement du ralentisseur. En effet, un serveur tel que le serveur 110 dispose de capacités de calcul supérieures à celles couramment disponibles dans un véhicule tel que le véhicule 100. Ainsi, les données peuvent être analysées à l’aide d’algorithmes de détection plus performants. En outre, les données étant transmises par le véhicule uniquement lorsque la probabilité de franchissement d’un ralentisseur est supérieure à un seuil, la quantité de données transmises au serveur 110 par le véhicule 100 est réduite par rapport à la technique antérieure selon laquelle l’ensemble des données capturées est transmis au serveur pour analyse. Le procédé permet ainsi de réaliser une détection performante par un serveur avec une faible quantité de données transmises par le véhicule.

A partir des données transmises par le véhicule, le serveur 110 peut créer et maintenir une base de données géospatiale d’objets routiers tels que des ralentisseurs, et transmettre à des véhicules la position de ces objets routiers, par exemple sous la forme d’une carte. De telles information de localisation de ralentisseurs permettent ainsi d’en anticiper le franchissement, par exemple en alertant le conducteur, en modifiant un paramétrage de suspensions du véhicule, ou encore en réduisant la vitesse du véhicule.

La représente l’architecture d’un dispositif de détection 600 selon une réalisation particulière de l’invention. Le dispositif 600 comprend un espace de stockage 602, par exemple une mémoire MEM, une unité de traitement 601 équipée par exemple d’un processeur PROC. L’unité de traitement peut être pilotée par un programme 603, par exemple un programme d’ordinateur PGR, mettant en œuvre le procédé de détection selon une réalisation particulière, et notamment les étapes d’acquisition de signaux en provenance d’un capteur de vitesse de rotation d’au moins une roue avant du véhicule, de mémorisation, dans une mémoire temporaire, des signaux acquis sur une fenêtre temporelle particulière précédant un instant courant, de détection d’un événement correspondant à une première variation de vitesse particulière à partir des signaux mémorisés, et lorsque l’événement a été détecté, de détection, dans le signal de vitesse de rotation des roues, d’au moins une deuxième variation de vitesse de rotation particulière dans la fenêtre temporelle associée à l’événement détecté, de prédiction d’une probabilité de franchissement d’un ralentisseur routier par application d’un modèle de prédiction à des caractéristiques des variations de vitesse particulières détectées dans la fenêtre temporelle et lorsque la probabilité est supérieure à un seuil, transmission d’une donnée de localisation du véhicule et d’une indication relative à la détection d’un ralentisseur vers un serveur de traitement.

À l’initialisation, les instructions du programme d’ordinateur 603 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM (Random Access Memory en anglais) avant d’être exécutées par le processeur de l’unité de traitement 601. Le processeur de l’unité de traitement 601 met en œuvre les étapes du procédé de détection selon les instructions du programme d’ordinateur 603.

Pour cela, outre la mémoire et le processeur, le dispositif 600 comprend une interface de communication 604, par exemple une interface réseau COM adaptée pour établir des connexions à un réseau cellulaire 2G, 3G, 4G, 5G, WiFi, ou WiMax et d’échanger des données avec d’autres dispositifs. L’interface de communication 604 permet notamment au dispositif de transmettre des données relatives à la détection d’un ralentisseur comprenant notamment la position géographique d’un ralentisseur détecté et, dans un mode de réalisation particulier, des signaux issus de capteurs capturés sur une fenêtre temporelle particulière dans laquelle un ralentisseur est détecté.

Le dispositif 600 comprend également un module 605 d’interface lui permettant d’échanger des données avec des capteurs 606. Il s’agit par exemple d’un module d’interface CAN (Controller Area Network), permettant au dispositif de recevoir des signaux transmis par un ou plusieurs capteurs 606 par l’intermédiaire d’un bus de communication CAN. Le module 605 permet notamment au dispositif de recevoir des signaux relatifs à la vitesse de rotation des roues avant d’un véhicule et de mémoriser ces signaux, sur une fenêtre temporelle particulière, dans la mémoire 602.

Le dispositif 600 comprend aussi un module de filtrage 607 adapté pour appliquer au moins un filtre passe bande sur les signaux capturés. Le module de filtrage est par exemple mis en œuvre par des instructions de programme d’ordinateur adaptées pour configurer le processeur 601 afin qu’il réalise un filtrage des signaux de vitesse de rotation des roues mémorisés dans la mémoire 602 pour ne conserver que les fréquences sensiblement comprises entre 1Hz et 2.2 Hz.

Le dispositif comprend également un module de détection 608 configuré pour détecter au moins une première variation particulière de la vitesse de rotation d’une roue avant d’un véhicule à partir des signaux filtrés par le module de filtrage 607. Le module 608 est par exemple mis en œuvre par des instructions de programme d’ordinateur configurées pour détecter un pic bas dans le signal filtré, correspondant à un minimum sur la fenêtre temporelle dont le point le plus bas est inférieur à un seuil prédéterminé. Le module de détection 608 est en outre configuré pour détecter au moins une deuxième variation de vitesse de rotation d’une roue dans la fenêtre temporelle à partir du signal filtré. Cette deuxième variation est par exemple un pic haut qui précède ou suit la première variation détectée. Enfin, le module de détection est configuré pour déterminer au moins une caractéristique de chaque variation de vitesse détectée, par exemple une valeur maximum ou minimum de la variation, ainsi qu’un instant auquel se produit la variation par rapport à un instant de référence.

Dans une réalisation particulière, le dispositif comprend un module 609 de mise en correspondance de variations détectées sur une première et une deuxième roue d’un véhicule auquel est associé le dispositif. Le module 610 est par exemple mis en œuvre par des instructions de programme d’ordinateur configurées pour valider la détection d’une variation en vérifiant que pour une variation de vitesse particulière détectée dans le signal de vitesse de rotation d’une première roue d’un véhicule, il existe une variation dont les caractéristiques sont sensiblement similaires dans le signal de vitesse de rotation d’une deuxième roue avant du véhicule.

Le dispositif 600 comprend aussi un module de prédiction 610, par exemple un réseau de neurones artificiels ou une forêt d'arbres décisionnels entrainé au préalable pour prédire une probabilité de franchissement d’un ralentisseur routier à partir de caractéristiques d’au moins une variation de vitesse de rotation détectée par le module de détection 608 et validées par le module de mise en correspondance 609. Le modèle de prédiction est préalablement entrainé à partir de données labélisées comprenant des caractéristiques de variation de vitesse de rotation des roues associées à une indication de franchissement d’un ralentisseur, et peut être mis en œuvre par des instructions de programme d’ordinateur configurées pour obtenir, lorsqu’elles sont exécutées par le processeur 601, une probabilité de franchissement d’un ralentisseur.

Enfin, le dispositif 600 comprend un module de validation 611 adapté pour comparer une probabilité prédite par le module 610 avec un seuil prédéterminé et valider la détection d’un ralentisseur lorsque la probabilité prédite est supérieure au seuil. Le module de validation 611 est en outre configuré pour commander le module de communication 604 pour transmettre une indication de franchissement d’un ralentisseur ainsi qu’une localisation du dispositif au moment du franchissement, l’indication de franchissement pouvant comprendre, dans une réalisation particulière, un ensemble de paramètres de fonctionnement du véhicule acquis sur la fenêtre temporelle.

Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif 600 est embarqué dans un véhicule routier.

Claims

Procédé de détection de franchissement d’un ralentisseur routier par un véhicule comprenant les étapes suivantes :
Acquisition (200) de signaux en provenance d’un capteur de vitesse de rotation d’au moins une roue avant du véhicule, et mémorisation, dans une mémoire temporaire, des signaux acquis sur une fenêtre temporelle particulière précédant un instant courant,

Détection (202) d’un événement correspondant à une première variation de vitesse particulière à partir des signaux mémorisés,

Lorsqu’un événement a été détecté :

Détection (203), dans le signal de vitesse de rotation des roues, d’au moins une deuxième variation de vitesse de rotation particulière dans la fenêtre temporelle associée à l’événement détecté,

Prédiction (205) d’une probabilité de franchissement d’un ralentisseur routier par application d’un modèle de prédiction aux variations de vitesse particulières détectées dans la fenêtre temporelle,

Lorsque la probabilité est supérieure à un seuil, transmission (206) vers un serveur de traitement d’au moins une indication relative à la détection d’un ralentisseur associée à une donnée de localisation du véhicule.
Procédé selon la revendication 1 dans lequel les variations de vitesse de rotation sont détectées dans un premier signal issu d’un capteur associé à une première roue avant du véhicule et dans un second signal issu d’un capteur associé à une deuxième roue avant du véhicule, l’étape de prédiction (205) étant réalisée lorsque les variations de vitesse détectées sur le premier signal sont temporellement concordantes avec des variations de vitesse de rotation similaires détectées dans le deuxième signal.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la détection de variations de vitesse particulières comprend une étape préalable de filtrage du signal de vitesse de rotation des roues capturé par application d’un filtre passe bande dont les fréquences de coupure basse et haute sont respectivement 1Hz et 2.2Hz.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la première variation particulière détectée est un pic bas dans le signal représentatif de la vitesse de rotation sur la fenêtre temporelle considérée dont l’amplitude est inférieure à un seuil.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la détection d’au moins une deuxième variation de vitesse de rotation particulière comprend la détection d’un maximum local qui précède immédiatement la première variation détectée.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la détection d’au moins une deuxième variation de vitesse de rotation particulière comprend la détection d’un maximum local qui suit immédiatement la première variation détectée
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’étape de transmission comprend en outre la transmission de signaux acquis à partir d’une pluralité de capteurs du véhicule sur la fenêtre temporelle.
Dispositif de détection de ralentisseur comprenant un processeur (601) et une mémoire (602) dans laquelle sont enregistrées des instructions de programme d’ordinateur (603) configurées pour mettre en œuvre les étapes suivantes lorsqu’elles sont exécutées par le processeur :
Acquisition de signaux en provenance d’au moins un capteur de vitesse (606) de rotation des roues avant du véhicule,

Mémorisation, dans une mémoire temporaire (602), des signaux acquis sur une fenêtre temporelle particulière précédant un instant courant,

Détection d’un événement correspondant à une première variation de vitesse caractéristique à partir des signaux mémorisés,

Lorsqu’un événement a été détecté :

Détection, dans le signal de vitesse de rotation des roues, d’une deuxième variation de vitesse de rotation caractéristique précédent l’événement détecté et d’au moins une troisième variation caractéristique suivant l’événement détecté,

Prédiction d’une probabilité de franchissement d’un ralentisseur routier par application d’un modèle de prédiction aux premières, deuxième et au moins troisièmes variations caractéristiques détectées,

Lorsque la probabilité est supérieure à un seuil, transmission vers un serveur de traitement d’au moins une indication relative à la détection d’un ralentisseur associée à une donnée de localisation du véhicule.
Véhicule comprenant un dispositif selon la revendication 8.