FR3123719A1 - Procédé et dispositif de détermination d’une vitesse réglementaire pour véhicule - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de détermination d’une vitesse réglementaire pour un véhicule (10). A cet effet, des premières informations représentatives de changements de direction du véhicule (10) et des deuxièmes informations représentatives de distance parcourue par le véhicule (10) sont obtenues. Les premières et deuxièmes informations sont utilisées pour déterminer un tracé d’un itinéraire suivi par le véhicule (10). Ce tracé est comparé à une cartographie de l’environnement routier (1) dans lequel évolue le véhicule (10) pour déterminer la position courante du véhicule (10). La position courante est utilisée avec un ensemble troisièmes informations représentatives de vitesse(s) réglementaire(s) applicables dans l’environnement routier pour déterminer la vitesse réglementaire associée à cette position courante. Figure pour l’abrégé : Figure 1
Description
L’invention concerne les procédés et dispositifs de détermination de vitesse réglementaire pour véhicule, notamment pour véhicule automobile. La présente invention concerne également un procédé et un dispositif de détermination d’une position géographique d’un véhicule.
Arrière-plan technologique
Les véhicules contemporains embarquent pour certains d’entre eux au moins un ou plusieurs systèmes configurés pour déterminer quelle est la vitesse règlementaire qui s’applique sur la portion de route empruntée. La vitesse réglementaire correspond par exemple à la vitesse maximale autorisée sur cette portion de route ou à la vitesse conseillée.
La réglementation impose certaines fonctionnalités aux constructeurs automobiles pour améliorer la sécurité des véhicules à moteur et de leurs passagers, cette dernière évoluant avec le temps. La commission européenne établit ainsi un document connu sous le nom de GSR (de l’anglais « General Safety Regulation » ou en français « Règlement sur la sécurité générale ») applicable aux véhicules à moteur qui édicte les équipements obligatoires pour les véhicules. Parmi les nouvelles obligations qui s’imposeront aux véhicules à compter de 2023 figure par exemple l’obligation stipule de fournir une information sur la limitation de vitesse, dite SLI (de l’anglais « Speed Limit Information ») applicable sur la portion de route empruntée par un véhicule, avec un niveau de fiabilité supérieur à 90 %.
Pour obtenir et fournir cette information, plusieurs systèmes sont connus.
Un premier exemple de système de détermination de la vitesse réglementaire prend la forme d’un système ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système d’aide à la conduite avancé ») comprenant une caméra embarquée dans le véhicule, la caméra embarquée ayant dans son champ de vision la route devant le véhicule. Un tel système est configuré pour reconnaitre les panneaux routiers à partir des données d’image reçues de la caméra, la vitesse réglementaire applicable sur la portion de route empruntée étant déterminée à partir du ou des panneaux reconnus.
Un tel système est cependant parfois insuffisant pour atteindre un haut niveau de performances, notamment parce que des panneaux de limitation de vitesse ne sont pas présents pour toutes les routes. En effet, la vitesse règlementaire est parfois « implicite », c’est-à-dire qu’elle est associée au type de route, sans que cela soit indiqué par un panneau. Dans d’autres cas, la multiplicité des panneaux de limitation de vitesse de type « zone 30 » et/ou entrée d’agglomération induit également une absence de détection et/ou d’identification par le système de la bonne vitesse règlementaire.
Un deuxième exemple de système de détermination de la vitesse réglementaire prend la forme d’un système de navigation embarqué s’appuyant sur des données de cartographies stockées localement ou téléchargées au fur et à mesure du déplacement du véhicule. Les données de cartographie comprennent notamment des informations sur la vitesse réglementaire. A partir de la position du véhicule obtenue par exemple par GPS (de l’anglais « Global Positioning System » ou en français « Système mondial de positionnement ») et des données de cartographie, le système est en mesure de fournir la vitesse réglementaire pour la portion de route parcourue.
Un tel système peut cependant s’avérer onéreux, notamment pour les véhicules d’entrée de gamme, car il requiert un récepteur de système de positionnement par satellite, un tel équipement n’équipant pas tous les véhicules en série aujourd’hui.
Résumé de la présente invention
Un objet de la présente invention est de résoudre au moins l’un des problèmes de l’arrière-plan technologique.
Un autre objet de la présente invention est de proposer une alternative aux solutions existantes pour fournir une information sur la vitesse réglementaire applicable à une portion de route empruntée par un véhicule.
Un autre objet de la présente invention est de proposer une solution peu coûteuse pour obtenir une information sur la vitesse réglementaire, notamment sur la limitation de vitesse, applicable à une portion de route empruntée par un véhicule.
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de détermination d’une vitesse réglementaire pour véhicule, le procédé étant mis en œuvre par au moins un processeur, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- obtention de premières informations représentatives de changements de direction du véhicule et de deuxièmes informations représentatives de distance parcourue par le véhicule, les premières informations étant obtenues d’au moins un capteur associé à un organe de contrôle de direction du véhicule ;
- détermination d’un tracé d’un itinéraire suivi par le véhicule à partir des premières informations et des deuxièmes informations ;
- détermination d’une position courante du véhicule par comparaison du tracé avec une cartographie d’un environnement routier ;
- détermination d’une première vitesse règlementaire associée à la position courante à partir de la position courante du véhicule et de troisièmes informations représentatives de vitesses règlementaires associées à l’environnement routier.
Selon une variante, les premières informations sont obtenues d’un capteur d’angle volant embarqué dans le véhicule et les deuxièmes informations sont obtenues d’un système d’odométrie embarqué dans le véhicule.
Selon une autre variante, la cartographie et lesdites troisièmes informations sont obtenues d’un ensemble de données représentatives de cartographie de l’environnement routier stockées dans une mémoire d’un dispositif embarqué dans le véhicule.
Selon une variante supplémentaire, la comparaison comprend les étapes suivantes :
- projection du tracé sur la cartographie ;
- détermination d’un parcours du véhicule correspondant au tracé dans la cartographie de l’environnement routier.
Selon une autre variante, la comparaison comprend les étapes suivantes :
- détermination d’un ensemble de caractéristiques du tracé ;
- détermination d’un parcours du véhicule correspondant au tracé dans la cartographie de l’environnement routier par recherche d’une corrélation entre l’ensemble de caractéristiques du tracé et la cartographie.
Selon une variante additionnelle, l’ensemble de caractéristiques du tracé comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, selon toute combinaison possible : la longueur des différents segments de route, les adjacences, contiguïtés, intersections entre segments, angles entre segment, présence de rond points, vitesses sur les différents segments (par exemple autoroute, rue, etc.), la présence sur le segment d’éléments détectables et reconnaissables par la caméra embarquée (par exemple panneaux de limitation de vitesse, autres types de panneaux et/ou de marquages, feux rouges, etc.).
Selon encore une variante, le procédé comprend en outre les étapes suivantes :
- acquisition d’au moins une image d’une partie de l’environnement routier situé devant le véhicule par une caméra embarquée dans le véhicule ;
- traitement de données de la au moins une image pour une reconnaissance d’au moins un panneau de signalisation routière indicateur d’une vitesse réglementaire ;
- détermination d’une deuxième vitesse règlementaire associée à la position courante à partir du au moins un panneau de signalisation routière.
Selon une variante additionnelle, le procédé comprend en outre une étape de vérification ou d’initialisation de la position courante à partir d’une information de localisation du véhicule obtenue :
- d’un dispositif de communication mobile relié au véhicule via une liaison sans fil, le dispositif de communication mobile comprenant un récepteur de système de positionnement par satellite ; et/ou
- de mesure de caractéristiques d’au moins un signal de radiodiffusion reçu par le véhicule, l’information de localisation étant déterminée à partir des caractéristiques ; et/ou
- de mesure de caractéristiques d’au moins un signal de réseau cellulaire reçu par le véhicule, l’information de localisation étant déterminée à partir des caractéristiques ; et/ou
- d’une analyse d’une image de l’environnement routier du véhicule acquise par une caméra embarquée dans le véhicule, l’analyse comprenant une reconnaissance d’un objet de l’environnement référencé dans l’ensemble de données de cartographie, une localisation géographique de l’objet déterminé étant comprise dans l’ensemble de données de cartographie.
Selon une autre variante, le procédé comprend en outre une étape d’affichage de la première vitesse règlementaire.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un dispositif de détermination d’une vitesse réglementaire pour véhicule, le dispositif comprenant une mémoire associée à un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de la présente invention.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
Selon un cinquième aspect, la présente invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon la présente invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description des exemples de réalisation particuliers et non limitatifs de la présente invention ci-après, en référence aux figures 1 à 5 annexées, sur lesquelles :
Description des exemples de réalisation
Un procédé et un dispositif de détermination d’une première vitesse réglementaire pour véhicule vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 5. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, la détermination d’une vitesse réglementaire pour un véhicule, par exemple mise en œuvre par un calculateur du véhicule, comprend l’obtention de premières informations représentatives de changements de direction du véhicule et de deuxièmes informations représentatives de distance parcourue par le véhicule. Les premières informations sont par exemple reçues d’un capteur associé à un organe de contrôle de direction du véhicule (par exemple le capteur d’angle volant) et les deuxièmes informations sont par exemple reçues d’un système d’odométrie du véhicule. Les premières et deuxièmes informations sont utilisées pour déterminer un tracé d’un itinéraire ou d’un chemin suivi par le véhicule. Ce tracé est comparé à une cartographie de l’environnement routier dans lequel évolue le véhicule, les données de cartographies étant par exemple stockées en mémoire du calculateur ou en mémoire d’un autre calculateur, pour déterminer la position courante du véhicule. Une fois la position courante connue, le calculateur détermine la vitesse réglementaire associée à cette position courante à partir de troisièmes informations représentatives de vitesse(s) réglementaire(s) applicables dans l’environnement routier et comprises dans les données de cartographie.
Les troisièmes informations sont par exemple chacune associées à une portion de route, à une zone géographique à laquelle elles s’appliquent.
Une vitesse réglementaire associée à une portion de route ou à une zone géographique correspond avantageusement à une limitation de vitesse applicable sur cette portion de route ou dans cette zone géographique, c’est-à-dire à la vitesse maximale autorisée (VMA ou SLI en langue anglaise) sur cette portion de route ou dans cette zone géographique. Selon un autre exemple, une vitesse réglementaire correspond à une vitesse conseillée. Selon encore un autre exemple, une vitesse réglementaire correspond à une vitesse minimale obligatoire à respecter sur cette portion de route ou à une vitesse conseillée.
Un tel processus permet de déterminer la localisation ou la position du véhicule sans que le véhicule ne soit équipé de système de positionnement par satellite (par exemple système GPS) ni d’un système de connexion sans fil avec un dispositif distant, par exemple via une liaison sans fil de type véhicule vers tout, dite V2X (de l’anglais « Vehicle-to-Everything ») ou via un réseau cellulaire de type 4G ou 5G. La position est obtenue en déterminant le tracé du parcours du véhicule, lui-même obtenu à partir d’informations reçues de capteurs ou systèmes embarqués de série dans tous les véhicules (par exemple capteur d’angle volant et odomètre) et de données de cartographies stockées en mémoire d’un dispositif embarqué dans le véhicule. Un tel processus permet ainsi de déterminer la vitesse règlementaire qui s’applique sur la portion de route sur laquelle le véhicule circule de façon fiable et à moindre coût, à partir d’équipements de série du véhicule.
La illustre schématiquement un environnement 1 dans lequel évolue un véhicule 10, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
La illustre un environnement routier 1 comprenant une portion de route sur laquelle circule le véhicule 10. La portion de route est par exemple localisée dans un environnement urbain, sur une route départementale ou nationale, sur une route à deux voies de circulation ou sur une autoroute.
Le véhicule 10 correspond par exemple à un véhicule à moteur thermique, à moteur(s) électrique(s) ou encore un véhicule hybride avec un moteur thermique et un ou plusieurs moteurs électriques. Le véhicule 10 correspond ainsi par exemple à un véhicule terrestre, par exemple une automobile, un camion, un car, une moto.
Selon un exemple de réalisation particulier, le véhicule 10 correspond à un véhicule n’embarquant pas de système de géolocalisation par satellite configuré pour déterminer la position courante du véhicule 10, c’est-à-dire que le véhicule 10 n’embarque aucun récepteur de système de type GPS ou Galileo.
Selon cet exemple de réalisation, le véhicule 10 n’embarque également aucun système de communication configuré pour communiquer avec un ou plusieurs dispositifs distants (du type serveur du « cloud » (ou « nuage » en français) via une infrastructure d’un réseau de communication sans fil.
Le véhicule 10 comprend avantageusement un système embarqué formé de plusieurs calculateurs reliés entre eux via un ou plusieurs bus de données. Le système embarqué comprend par exemple une unité de contrôle télématique, dite TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit ») reliée à une ou plusieurs antennes (par exemple pour la réception de signaux de radiodiffusion numérique, dite DAB (de l’anglais « Digital Audio Broadcasting » ou en français « Diffusion audio numérique »), la TCU étant également reliée à un ou plusieurs calculateurs du système embarqué du véhicule 10. La ou les antennes, l’unité TCU et le ou les calculateurs forment par exemple une architecture multiplexée pour la réalisation de différents services utiles pour le bon fonctionnement du véhicule et pour assister le conducteur et/ou les passagers du véhicule dans le contrôle du véhicule 10, par exemple en affichant des informations de vitesse réglementaire sur un dispositif d’affichage embarqué dans le véhicule 10. Le ou les calculateurs et l’unité TCU communiquent et échangent des données entre eux par l’intermédiaire d’un ou plusieurs bus informatiques, par exemple un bus de communication de type bus de données CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (selon la norme ISO 17458) ou Ethernet (selon la norme ISO/IEC 802-3).
Le véhicule 10 embarque avantageusement un ou plusieurs capteurs configurés pour mesurer des valeurs ou données représentatives de changement de direction ou de cap, par exemple :
- un capteur d’angle volant (dit capteur CAV et également appelé transmetteur d’angle de braquage) configuré pour mesurer les valeurs d’angle volant correspondant à l’angle de déviation des roues avant du véhicule 10 ; les mesures de l’angle volant sont par exemple transmises, par exemple par un microprocesseur équipant le CAV, au calculateur en charge de contrôler le système de contrôle électronique de stabilité équipant le véhicule 10, par exemple le système ESP (de l’anglais « Electronic Stability Program » ou en français « Programme électronique de la stabilité ») ; et/ou
- un système d’odométrie comprenant un ou plusieurs odomètres, un tel système étant configuré pour déterminer la distance parcourue par le véhicule 10 entre deux instants temporels successifs ainsi que l’angle de rotation du véhicule 10 autour de l’axe longitudinal du premier véhicule ; l’angle de rotation est par exemple obtenu à partir de la distance parcourue par la roue droite et de la distance parcourue par la roue gauche du véhicule 10 (par exemple du train avant du véhicule 10), connaissant la distance entre les points d’appui des roues droite et gauche ; l’angle de rotation θ est obtenu par l’équation suivante : θ = (Dd – Dg) / L, avec Dd est la distance parcourue par la roue droite, Dg est la distance parcourue par la roue gauche et L la distance entre les points d’appuis de la roue droite et de la roue gauche.
Le véhicule 10 embarque également avantageusement un système d’odométrie (aussi appelé compteur kilométrique) comprenant un ou plusieurs odomètres, un tel système étant configuré pour déterminer la distance parcourue par le véhicule 10 en temps réel et à tout instant. Le système odométrique est par exemple de type mécanique ou électronique (numérique). Un système odométrique électronique comprend avantageusement un ou plusieurs capteurs (par exemple un capteur dans la boîte de vitesse ou un capteur de roue installée sur une des roues avant du véhicule 10) configurés pour mesurer le nombre de tours de roue, ces informations étant transmises à un calculateur du système d’odométrie, par exemple le calculateur ECU (de l’anglais « Engine Control Unit » ou en français « Unité de contrôle moteur ») qui détermine la distance parcourue à partir des mesures du ou des capteurs, pour afficher la distance parcourue sur un dispositif d’affichage du véhicule 10, par exemple au niveau du tableau de bord.
Un processus de détermination d’une vitesse réglementaire associée à la portion de route sur laquelle circule le véhicule 10 est avantageusement mis en œuvre par un dispositif embarqué dans le véhicule 10 (par exemple un ou plusieurs processeurs d’un ou plusieurs calculateurs).
Dans une première opération, un ensemble de premières informations représentatives de changements de direction du véhicule et un ensemble de deuxièmes informations représentatives de distance parcourue par le véhicule sont obtenus, par exemple reçus.
Les premières informations sont avantageusement reçues d’un ou plusieurs capteurs associé(s) à un organe de contrôle de direction du véhicule, par exemple d’un capteur CAV associé au volant ou d’un ou plusieurs capteurs configurés pour mesurer l’angle de braquage d’une ou des roues avant du véhicule 10.
Les données de mesure de ce ou ces capteurs sont par exemple transmises par ce ou ces capteurs (ou par le ou les calculateurs contrôlant ce ou ces capteurs) dès qu’un changement de direction ou de cap est mesuré ou détecté. Le changement de direction correspond par exemple à l’angle volant ou à l’angle de braquage.
Les deuxièmes informations sont avantageusement reçues du système odométrique embarqué dans le véhicule. Ces deuxièmes informations sont par exemple transmises en temps réel au calculateur en charge du processus ou périodiquement, par exemple toutes les 10, 20, 50, 100 ou 500 ms. Les deuxièmes informations correspondent par exemple à des valeurs de distance, par exemple exprimées en mètres.
Le calculateur en charge du processus enregistre par exemple en mémoire les premières et deuxièmes informations reçues au cours d’un trajet effectué par le véhicule 10. Par exemple, le calculateur initialise les données stockées en mémoire lors du démarrage du véhicule, c’est-à-dire que données associées à un trajet précédent sont effacées de la mémoire au démarrage du véhicule 10. Selon une variante de réalisation, les données associées à un trajet précédent (c’est-à-dire les premières et deuxièmes informations reçues) ne sont pas conservées en mémoire du calculateur lorsque l’alimentation du calculateur est coupée lorsqu’un conducteur éteint le moteur du véhicule 10.
Dans une deuxième opération, le tracé associé au trajet effectué par le véhicule 10 est calculé ou déterminé à partir des premières et deuxièmes informations reçues. Le tracé est par exemple formé d’un ensemble de points discrets, une information de distance et une information de distance étant associées à chaque point formant ou définissant le tracé.
La illustre schématiquement un tracé 20 d’un trajet effectué par le véhicule 10, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
Le tracé 20 correspond par exemple au trajet en cours effectué par le véhicule 10, ce tracé étant obtenu et calculé au fur et à mesure de la réception des premières et deuxièmes données. Le tracé 20 correspond ainsi par exemple au tracé du trajet ou parcours effectué par le véhicule 10 depuis le démarrage du moteur et la mise sous tension du système embarqué du véhicule 10 jusqu’à un instant ‘t’ courant.
Le tracé 20 comprend par exemple un ensemble de points, un instant temporel étant associé à chaque point. Chaque point est avantageusement calculé à partir des premières et deuxièmes informations reçues à l’instant temporel ‘t’ associé à ce point.
Les données de distance et de direction associées à chaque point sont par exemple stockées en mémoire du calculateur, avec optionnellement l’instant temporel associé. Ces données sont par exemple stockées dans une table, par exemple une table de correspondance, dite LUT (de l’anglais « Look-Up Table »).
Dans une troisième opération, le tracé 20 du parcours du véhicule 10 est comparée à une cartographie de l’environnement routier du véhicule 10. La cartographie de l’environnement routier correspond par exemple à une ou plusieurs cartes routières couvrant un territoire déterminé, par exemple un pays (par exemple la France), un continent (par exemple l’Europe) ou le monde.
La cartographie du territoire comprend avantageusement l’ensemble des chemins et routes du territoire ainsi qu’un ensemble de troisièmes informations représentatives des vitesses réglementaires, par exemple la vitesse maximale autorisée, associée à chaque route ou portion de route de la cartographie.
La illustre une telle comparaison du tracé 20 avec une cartographie 30 de l’environnement routier, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
La comparaison entre le tracé 20 et la cartographie comprend un ensemble de projections du tracé 20 sur la cartographie pour retrouver et déterminer le parcours effectué par le véhicule 10. Les projections réalisées permettent de mettre en œuvre une recherche par similitude pour retrouver un parcours comprenant un ensemble de chemins et de routes interconnectés ayant une forme similaire à celle du tracé 20.
Selon une variante de réalisation, la comparaison entre le tracé 20 et la cartographie comprend la détermination de caractéristiques du tracé, telles que par exemple une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : la longueur des différents segments de route, les adjacences, contiguïtés, intersections entre segments, angles entre segment, présence de rond points, vitesses sur les différents segments (par exemple autoroute, rue, etc.), la présence sur le segment d’éléments détectables et reconnaissables par la caméra embarquée (par exemple panneaux de limitation de vitesse, autres types de panneaux et/ou de marquages, feux rouges, etc.). Ces caractéristiques sont alors comparées aux données de cartographie de même nature pour une recherche de corrélation entre l’ensemble des caractéristiques du tracé 20 et les données de cartographie. La mise en corrélation des caractéristiques du tracé 20 avec les données de cartographie de même nature que les caractéristiques déterminées permet de retrouver le parcours effectué par le véhicule 10.
Dans une quatrième opération, la position courante 301 du véhicule 10 est déterminée à partir du résultat de la comparaison mise en œuvre à la troisième opération.
La position courante 301 du véhicule 10 correspond par exemple à un ensemble de coordonnées dans la cartographie 30. La position courante 301 du véhicule correspond à une des extrémités du parcours déterminé à la troisième opération.
La position courante 301 correspond avantageusement à l’extrémité du parcours connaissant une évolution dans le temps. Le parcours comprend en effet une première extrémité fixe, correspondant au point de départ du véhicule 10, et une extrémité dont les coordonnées évoluent au fur et à mesure du déplacement du véhicule 10. Le tracé 20 évoluant au cours du déplacement du véhicule 10, l’extrémité dont les coordonnées évoluent est sélectionnée comme correspondant à la position courante 301 du véhicule 10. Pour ce faire, il suffit de comparer le tracé obtenu à un instant ‘t’ avec le tracé obtenu à un instant temporel précédent ‘t-1’ pour déterminer quelle extrémité du tracé correspond à la position courante du véhicule 10.
Dans une cinquième opération, une première vitesse règlementaire associée à la position courante 301 du véhicule 10 est déterminée à partir de la position courante 301 du véhicule 10 et des troisièmes informations représentatives de vitesses règlementaires associées à l’environnement routier et comprises dans l’ensemble de données de cartographie stockée en mémoire du véhicule 10. Les troisièmes informations sont par exemple enregistrées sous la forme de métadonnées associées aux données de cartographie.
Une telle détermination de la vitesse réglementaire comprend par exemple la mise en œuvre d’une méthode dite de correspondance de carte (de l’anglais « map-matching »), une telle méthode utilisant des données de cartographies de l’environnement routier 1 et l’information de position courante 301 du véhicule 10 déterminée à la quatrième opération. Une telle méthode permet de déterminer sur quelle portion de route se trouve le véhicule. Les données de cartographie comprennent avantageusement des données sur le tracé des routes et sur les premières vitesses réglementaires associées à chaque route ou portion de route.
Dans une sixième opération, le véhicule 10 affiche la première vitesse réglementaire déterminée à la cinquième opération, par exemple sous la forme d’icône correspondant à un panneau indiquant la première vitesse réglementaire ou sous la forme d’un nombre correspondant à la valeur de première vitesse réglementaire. Une telle information de première vitesse réglementaire est par exemple affichée sur le tableau de bord et/ou sur un écran d’affichage du véhicule 10.
Selon un exemple de réalisation particulier et optionnel, le processus comprend en outre les opérations suivantes.
Dans une septième opération, le véhicule 10 détermine une (ou plusieurs) deuxième vitesse réglementaire. Une telle détermination est avantageusement mise en œuvre par un ou plusieurs calculateurs du système embarqué à partir de données d’image de la route devant le véhicule acquises par une caméra 101 dite frontale embarquée dans le véhicule 10. Une caméra frontale 101 correspond à une caméra ayant dans son champ de vision l’environnement routier situé devant le véhicule 10 dans le sens de circulation du véhicule 10. Une telle caméra frontale est par exemple arrangée dans l’habitacle et fixée par exemple sur le pare-brise, par exemple derrière le rétroviseur.
Les données d’images acquises par la caméra frontale sont transmises au calculateur en charge du système de reconnaissance de panneaux routiers pour la reconnaissance des panneaux routiers installés dans l’environnement routier 1, par exemple le panneau 110 indiquant le début d’une zone réglementée à vitesse maximale égale à 30 km/h.
La reconnaissance est mise en œuvre selon toute méthode connue de l’homme du métier, par exemple par traitement des images obtenues de la caméra frontale en appliquant une segmentation de chaque image en objets (par exemple une segmentation basée sur la couleur et/ou la profondeur associées aux pixels de l’image) et en comparant chaque objet avec une bibliothèque d’images positives (c’est-à-dire des images représentant des panneaux de signalisation routière) et une bibliothèque d’images négatives (c’est-à-dire des images ne représentant pas de panneau de signalisation routière). Selon un autre exemple, la reconnaissance est obtenue par une méthode dite d’apprentissage machine (de l’anglais « machine learning »), par exemple mise en œuvre par un réseau de neurones.
La reconnaissance du panneau de signalisation routière 110 permet ainsi de déterminer la deuxième vitesse réglementaire, à savoir 30 km/h selon l’exemple particulier de la .
Un niveau de confiance dans la détermination de la deuxième vitesse réglementaire est par exemple déterminé et associé à la deuxième vitesse réglementaire. Le niveau de confiance est déterminé selon toute méthode connue de l’homme du métier. Lorsque la première vitesse règlementaire et la deuxième vitesse règlementaire correspondent, alors le niveau de confiance ou de fiabilité associé à la première vitesse réglementaire déterminée à la cinquième opération est très élevé, par exemple compris entre 90 et 100 %.
Lorsqu’une différence est constatée entre la première vitesse règlementaire et la deuxième vitesse règlementaire, alors la deuxième vitesse règlementaire est affichée à la place de la première vitesse règlementaire si le niveau de confiance associé à la deuxième vitesse règlementaire est supérieur à un seuil, par exemple supérieur à 0.85, 0.9 ou 0.95. Sinon, un message d’alerte est affiché indiquant au conducteur que l’indication de vitesse règlementaire est sujet à erreur.
Selon une variante optionnelle de réalisation, le processus comprend en outre une opération de comparaison de la position courante 301 obtenue à la quatrième opération avec une ou plusieurs autres positions courantes obtenues de sources différentes, par exemple à partir :
- d’un dispositif de communication mobile, par exemple un téléphone intelligent (de l’anglais « Smartphone ») relié au véhicule via une liaison sans fil (par exemple une liaison de type Bluetooth® ou Wifi®), le dispositif de communication mobile comprenant un récepteur de système de positionnement par satellite configuré pour localiser le dispositif de communication mobile ; et/ou
- de mesure de caractéristiques d’au moins un signal de radiodiffusion numérique reçu par le véhicule, l’information de localisation étant déterminée à partir des caractéristiques du signal selon toute méthode connue de l’homme du métier ; et/ou
- d’une analyse d’une image de l’environnement routier du véhicule acquise par une caméra embarquée dans le véhicule, par exemple la caméra frontale, l’analyse comprenant une reconnaissance d’un objet de l’environnement (par exemple par une méthode d’apprentissage machine (de l’anglais « machine learning ») référencé dans l’ensemble de données de cartographie, une localisation géographique de l’objet déterminé étant comprise dans l’ensemble de données de cartographie.
La comparaison de la position courante 301 obtenue à la quatrième opération avec une ou plusieurs des informations de position obtenues ci-dessus permet d’améliorer la confiance dans la position 301.
Les opérations décrites ci-dessus sont avantageusement réitérées, par exemple périodiquement, pour déterminer la vitesse règlementaire applicable en toute position du véhicule 10.
Un tel processus est particulièrement avantageux en ce qu’il ne nécessite pas de système de géolocalisation embarqué dans le véhicule.
Le dispositif 4 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites en regard des figures 1, 2, et 3 et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la . Des exemples d’un tel dispositif 4 comprennent, sans y être limités, un équipement électronique embarqué tel qu’un ordinateur de bord d’un véhicule, un calculateur électronique tel qu’une UCE (« Unité de Commande Electronique »), un téléphone intelligent, une tablette, un ordinateur portable. Les éléments du dispositif 4, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 4 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.
Le dispositif 4 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 40 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif 4. Le processeur 40 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 4 comprend en outre au moins une mémoire 41 correspondant par exemple à une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la mémoire 41.
Selon différents exemples de réalisation particuliers et non limitatifs, le dispositif 4 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires et/ou avec des dispositifs de communication, par exemple une TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit » ou en français « Unité de Contrôle Télématique »), par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.
Selon un autre exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 4 comprend une interface de communication 42 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres calculateurs du système embarqué) via un canal de communication 420. L’interface de communication 42 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 420. L’interface de communication 42 correspond par exemple à un réseau filaire de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (standardisé par la norme ISO 17458) ou Ethernet (standardisé par la norme ISO/IEC 802-3).
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 4 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage, tactile ou non, un ou des haut-parleurs et/ou d’autres périphériques (système de projection) via des interfaces de sortie respectives.
Dans une première étape 51, des premières informations représentatives de changements de direction du véhicule et des deuxièmes informations représentatives de distance parcourue par le véhicule sont obtenues, les premières informations étant obtenues d’au moins un capteur associé à un organe de contrôle de direction du véhicule.
Dans une deuxième étape 52, un tracé d’un itinéraire suivi par le véhicule est déterminé à partir des premières informations et des deuxièmes informations obtenues à la première étape 51.
Dans une troisième étape 53, une position courante du véhicule est déterminée par comparaison du tracé avec une cartographie d’un environnement routier.
Dans une quatrième étape 54, une première vitesse règlementaire associée à la position courante est déterminée à partir de la position courante du véhicule et de troisièmes informations représentatives de vitesses règlementaires associées à l’environnement routier.
Selon une variante, les variantes et exemples des opérations décrits en relation avec les figures 1 à 3 s’appliquent aux étapes du procédé de la .
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un procédé de localisation d’un véhicule qui inclurait des étapes secondaires sans pour cela sortir de la portée de la présente invention. Il en serait de même d’un dispositif configuré pour la mise en œuvre d’un tel procédé.
La présente invention concerne également un véhicule, par exemple automobile ou plus généralement un véhicule autonome à moteur terrestre, comprenant le dispositif 4 de la .
Claims (10)
- Procédé de détermination d’une vitesse réglementaire pour véhicule, ledit procédé étant mis en œuvre par au moins un processeur, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- obtention (51) de premières informations représentatives de changements de direction dudit véhicule (10) et de deuxièmes informations représentatives de distance parcourue par ledit véhicule (10), lesdites premières informations étant obtenues d’au moins un capteur associé à un organe de contrôle de direction dudit véhicule (10) ;
- détermination (52) d’un tracé (20) d’un itinéraire suivi par ledit véhicule (10) à partir desdites premières informations et desdites deuxièmes informations ;
- détermination (53) d’une position courante (301) dudit véhicule (10) par comparaison dudit tracé (20) avec une cartographie (30) d’un environnement routier ;
- détermination (54) d’une première vitesse règlementaire associée à ladite position courante (301) à partir de ladite position courante (301) du véhicule (10) et de troisièmes informations représentatives de vitesses règlementaires associées audit environnement routier. - Procédé selon la revendication 1, pour lequel lesdites premières informations sont obtenues d’un capteur d’angle volant embarqué dans ledit véhicule (10) et lesdites deuxièmes informations sont obtenues d’un système d’odométrie embarqué dans ledit véhicule (10).
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, pour lequel ladite cartographie (30) et lesdites troisièmes informations sont obtenues d’un ensemble de données représentatives de cartographie dudit environnement routier stockées dans une mémoire (41) d’un dispositif (4) embarqué dans ledit véhicule (10).
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, pour lequel ladite comparaison comprend les étapes suivantes :
- projection dudit tracé (20) sur ladite cartographie (30) ;
- détermination d’un parcours du véhicule (10) correspondant audit tracé (20) dans ladite cartographie (30) de l’environnement routier. - Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, pour lequel ladite comparaison comprend les étapes suivantes :
- détermination d’un ensemble de caractéristiques dudit tracé (20) ;
- détermination d’un parcours du véhicule (10) correspondant audit tracé (20) dans ladite cartographie (30) de l’environnement routier par recherche d’une corrélation entre ledit ensemble de caractéristiques dudit tracé (20) et ladite cartographie (20). - Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant en outre les étapes suivantes :
- acquisition d’au moins une image d’une partie dudit environnement routier situé devant ledit véhicule (10) par une caméra embarquée dans ledit véhicule (10) ;
- traitement de données de ladite au moins une image pour une reconnaissance d’au moins un panneau de signalisation routière (110) indicateur d’une vitesse réglementaire ;
- détermination d’une deuxième vitesse règlementaire associée à ladite position courante à partir dudit au moins un panneau de signalisation routière (110). - Procédé selon la revendication 3, comprenant en outre une étape de vérification de ladite position courante (301) à partir d’une information de localisation dudit véhicule obtenue :
- d’un dispositif de communication mobile relié audit véhicule (10) via une liaison sans fil, ledit dispositif de communication mobile comprenant un récepteur de système de positionnement par satellite ; et/ou
- de mesure de caractéristiques d’au moins un signal de radiodiffusion reçu par ledit véhicule (10), ladite information de localisation étant déterminée à partir desdites caractéristiques ; et/ou
- de mesure de caractéristiques d’au moins un signal de réseau cellulaire reçu par ledit véhicule (10), ladite information de localisation étant déterminée à partir desdites caractéristiques ; et/ou
- d’une analyse d’une image dudit environnement routier du véhicule (10) acquise par une caméra (101) embarquée dans ledit véhicule (10), ladite analyse comprenant une reconnaissance d’un objet dudit environnement référencé dans ledit ensemble de données de cartographie, une localisation géographique dudit objet déterminé étant comprise dans ledit ensemble de données de cartographie. - Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, comprenant une étape d’affichage de ladite première vitesse règlementaire.
- Dispositif (4) de détermination d’une vitesse réglementaire pour véhicule, ledit dispositif (4) comprenant une mémoire (41) associée à au moins un processeur (40) configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
- Véhicule (10) comprenant le dispositif (4) selon la revendication 9.
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