FR3139643A1 - Augmentation de données à partir d’une série temporelle de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile - Google Patents

Augmentation de données à partir d’une série temporelle de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile Download PDF

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Abstract

L’invention porte sur un procédé de traitement d’une série temporelle principale de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile au moyen d’un dispositif informatique (100). L’invention concerne également un dispositif (100) mettant en œuvre un tel procédé. Figure pour l’abrégé : 1

Description

Augmentation de données à partir d’une série temporelle de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne le domaine des systèmes informatiques utilisées pour gérer la conception des véhicules automobiles. L’invention porte en particulier sur un procédé de traitement d’une série temporelle de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile au moyen d’un dispositif informatique. L’invention concerne également un dispositif mettant en œuvre un tel procédé.
 État de la technique antérieure
On sait que durant la phase de conception des véhicules, les constructeurs automobiles utilisent généralement des véhicules de test équipés de capteurs pour effectuer des enregistrements des paramètres de fonctionnement des véhicules au cours de nombreux roulages, en particulier des enregistrements de l’évolution de la vitesse instantanée des véhicules. Ces enregistrements se présentent donc généralement sous la forme de série temporelles plus ou moins longues qui sont ensuite utilisées pour, par exemple, entraîner des moyens d’intelligence artificielle dans le but de pouvoir en extraire des paramètres significatifs qui peuvent permettre de faciliter la conception et la mise en œuvre de fonctionnalités de conduite autonome ou semi-autonome. Parmi ces paramètres significatifs, on va par exemple chercher à déterminer des types de route parcourues (e.g. ville embouteillée, ville fluide, autoroute, route, montagne, etc.). En effet, c’est de cette manière que l’on va pouvoir concevoir, par exemple, des fonctionnalités de conduite autonome ou semi-autonome qui s’adaptent selon les types de routes parcourues, et ce afin de reproduire plus fidèlement le comportement d’un conducteur qui aura justement tendance à adapter sa conduite en fonction du type de route parcourue. Cependant, les séries temporelles générées au cours des roulages de test sont généralement d’une longueur assez longue et, de ce fait, on ne peut pas espérer les utiliser en l’état pour entraîner un moyen d’intelligence artificielle à la détermination de paramètres qui, par exemple, identifient des types de route du fait des trop nombreux types de routes différents qui peuvent être parcourus au cours des roulages durant lesquels ces séries temporelles sont générées.
L’invention vise à remédier à cette problématique. L’invention a en effet pour but de fournir un procédé et un dispositif qui permettent de former des données susceptibles d’être utilisées pour faciliter la conception de fonctionnalités de conduite autonome ou semi-autonome sur la base de séries temporelles de paramètres de fonctionnement de véhicules automobiles générées grâce à des enregistrements réalisés au cours de roulages. L’invention a en particulier pour dessein de permettre la détermination de données qui peuvent être utilisées par des moyens d’intelligence artificielle pour déterminer efficacement des types de routes sur la base d’une série temporelle de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile générée au cours d’un ou plusieurs roulages au cours duquel ou desquels des routes de multiples types différents sont empruntées.
Afin d’atteindre ces buts, l’invention concerne, selon un premier aspect, un procédé de traitement d’une série temporelle principale de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile au moyen d’un dispositif informatique, le procédé comprenant les étapes de :
  1. déterminer des données caractérisant au moins un premier instant de la série temporelle principale où la vitesse du véhicule passe d’une valeur nulle à une valeur non nulle ;
  2. déterminer des données caractérisant au moins un deuxième instant de la série temporelle principale où la vitesse du véhicule passe d’une valeur non nulle à une valeur nulle ; et
  3. déterminer des données caractérisant au moins une première série temporelle secondaire en fonction du premier instant et du deuxième instant.
Selon une variante, la première série temporelle secondaire peut correspondre à la portion de la série temporelle principale comprise entre le premier instant et le deuxième instant.
Selon une autre variante, l’étape i) peut comprendre une étape consistant à déterminer des données caractérisant un troisième instant de la série temporelle principale où la vitesse du véhicule passe d’une valeur nulle à une valeur non nulle, l’étape ii) peut comprendre une étape consistant à déterminer des données caractérisant un quatrième instant de la série temporelle principale où la vitesse du véhicule passe d’une valeur non nulle à une valeur nulle et l’étape iii) peut comprendre une étape consistant à déterminer des données caractérisant une deuxième série temporelle secondaire en fonction du troisième instant et du quatrième instant.
Selon encore une autre variante, la deuxième série temporelle secondaire peut correspondre à la portion de la série temporelle principale comprise entre le troisième instant et le quatrième instant.
Selon encore une autre variante, l’étape i) peut comprendre une étape consistant à déterminer des données caractérisant un cinquième instant de la série temporelle principale où la vitesse du véhicule passe d’une valeur nulle à une valeur non nulle, l’étape ii) peut comprendre une étape consistant à déterminer des données caractérisant un sixième instant de la série temporelle principale où la vitesse du véhicule passe d’une valeur non nulle à une valeur nulle et l’étape iii) peut comprendre une étape consistant à déterminer des données caractérisant une troisième série temporelle secondaire, une quatrième série temporelle secondaire et une cinquième série temporelle secondaire en fonction du troisième instant, du cinquième instant et du sixième instant.
Selon encore une autre variante, la troisième série temporelle secondaire peut correspondre à la portion de la série temporelle principale comprise entre le premier instant et le quatrième instant, la quatrième série temporelle secondaire peut correspondre à la portion de la série temporelle principale comprise entre le troisième instant et le sixième instant et la cinquième série temporelle secondaire peut correspondre à la portion de la série temporelle principale comprise entre le cinquième instant et le sixième instant.
Selon encore une autre variante, l’étape iii) peut comprendre une étape consistant à mémoriser la première série temporelle secondaire, la deuxième série temporelle secondaire, la troisième série temporelle secondaire, la quatrième série temporelle secondaire et/ou la cinquième série temporelle secondaire au sein d’un ensemble de séries temporelles significatives seulement si la distance parcourue par le véhicule durant un intervalle de temps sur lequel s’étend une série temporelle secondaire considérée dépasse une valeur seuil préétablie.
Selon encore une autre variante, la valeur seuil peut être égale à 1 kilomètre.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un dispositif de traitement d’une série temporelle principale de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile, le dispositif comprenant au moins une unité de traitement d’informations, comprenant au moins un processeur, et un support de stockage de données configurés pour mettre en œuvre un procédé tel que décrit ci-dessus.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
est un schéma illustrant la mise en œuvre d’un procédé selon l’invention ;
est un diagramme fonctionnel d’un dispositif selon l’invention ;
est un organigramme des étapes d’un procédé selon l’invention ;
illustre une série temporelle principale de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile au sens de la présente invention ; et
illustre une série temporelle principale de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile au sens de la présente invention.
 Description détaillée de l’invention
La illustre schématiquement la mise en œuvre d’un procédé de traitement d’une série temporelle principale de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile au moyen d’un dispositif informatique 100 selon l’invention. En entrée, le dispositif de traitement 100 selon l’invention est alimenté avec une série temporelle principale de la vitesse instantanée d’un véhicule générée au cours d’un ou plusieurs roulages. En sortie, il produit avantageusement un ensemble de séries temporelles secondaires Siqui peuvent être utilisées pour, par exemple, entraîner un réseau de neurones artificiels à la détermination de type de routes empruntées. En outre, grâce au dispositif 100 selon l’invention, on génère une pluralité de séries temporelles secondaires, qui modélisent une pluralité de roulages réels, sans pour autant avoir à effectivement réaliser ces roulages. On permet ainsi une augmentation des données disponibles pour la conception de fonctionnalités de conduite autonome basées sur des données qui reflètent des conditions réelles sans pour autant avoir à consommer ressources et temps à l’obtention de ces données. C’est ainsi qu’on facilite grandement la conception et la mise en œuvre de fonctionnalités de conduite autonome des véhicules automobiles.
Le dispositif 100 de traitement d’une série temporelle de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile selon l’invention est illustré sur la . Il s’agit d’un appareil informatique, qui comprend au moins une unité de traitement d’informations 101, comportant un ou plusieurs processeurs, un support de stockage de données 102, sur lequel est notamment enregistré un programme qui comprend des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’invention décrit ci-après, et une interface d’entrée et sortie 103 permettant la réception et l’émission de données. Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, le dispositif 100 selon l’invention est un ordinateur.
Selon l’invention, tous les éléments décrits ci-dessus contribuent pour permettre la mise en œuvre d’un procédé de traitement d’une série temporelle principale de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile, tel que décrit ci-dessous en lien avec les figures 3, 4 et 5.
Selon une première étape 201 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention détermine des données caractérisant au moins un premier instant de la série temporelle principale où la vitesse du véhicule passe d’une valeur nulle à une valeur non nulle. En d’autres termes, le dispositif 100 selon l’invention s’attache au cours de cette première étape 201 du procédé à déterminer dans la série temporelle principale les instants auxquels le véhicule amorce un déplacement. Si l’on se réfère à la , qui illustre un exemple de série temporelle principale de la vitesse instantanée d’un véhicule générée au cours d’un ou plusieurs roulages, le dispositif 100 selon l’invention détermine à ce stade cinq instants de la série temporelle auxquels le véhicule a amorcé un déplacement, numérotés de 1 à 5 sur la figure. En d’autres termes, dans le cas de la série temporelle exemplifiée, le dispositif 100 selon l’invention a déterminé au terme de la première étape 201 du procédé selon l’invention des données caractérisant un premier instant (1) où la vitesse du véhicule passe d’une valeur nulle à une valeur non nulle, des données caractérisant un deuxième instant (2) où la vitesse du véhicule passe d’une valeur nulle à une valeur non nulle, des données caractérisant un troisième instant (3) où la vitesse du véhicule passe d’une valeur nulle à une valeur non nulle, des données caractérisant un quatrième instant (4) où la vitesse du véhicule passe d’une valeur nulle à une valeur non nulle et des données caractérisant un cinquième instant (5) où la vitesse du véhicule passe d’une valeur nulle à une valeur non nulle.
Ensuite, selon une deuxième étape 202 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention détermine des données caractérisant au moins un deuxième instant de la série temporelle principale où la vitesse du véhicule passe d’une valeur non nulle à une valeur nulle. En d’autres termes, le dispositif 100 selon l’invention s’attache à ce stade à déterminer dans la série temporelle principale les instants auxquels le véhicule s’arrête. On a représenté sur la la même série temporelle principale que celle illustrée sur la en mentionnant 1’-5’ les instants de la série temporelle principale qui sont déterminés par le dispositif 100 selon l’invention au cours de cette deuxième étape 202 du procédé selon l’’invention. Ainsi, selon cet exemple, le dispositif 100 selon l’invention a déterminé au terme de la deuxième étape 202 du procédé selon l’invention des données caractérisant un premier instant (1’) où la vitesse du véhicule passe d’une valeur non nulle à une valeur nulle, des données caractérisant un deuxième instant (2’) où la vitesse du véhicule passe d’une valeur non nulle à une valeur nulle, des données caractérisant un troisième instant (3’) où la vitesse du véhicule passe d’une valeur non nulle à une valeur nulle, des données caractérisant un quatrième instant (4’) où la vitesse du véhicule passe d’une valeur non nulle à une valeur nulle et des données caractérisant un cinquième instant (5’) où la vitesse du véhicule passe d’une valeur non nulle à une valeur nulle.
Ensuite, selon une troisième étape 203 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention détermine des données caractérisant au moins une première série temporelle secondaire en fonction du premier instant et du deuxième instant qui ont été déterminés au cours des étapes précédentes du procédé. Si l’on se réfère de nouveau à l’exemple illustré sur les figures 4 et 5, le dispositif 100 selon l’invention détermine à ce stade des séries temporelles secondaires en considérant tous les roulages possibles qui débutent à l’un des instants déterminés au cours de la première étape 201 du procédé et qui se terminent à l’un des instants déterminés au cours de la deuxième étape 202 du procédé. Le nombre de séries temporelles secondaires ainsi déterminées est égal à N(N+1)/2 – 1, où N est le nombre d’arrêts du véhicule. Ainsi, en lien avec l’exemple précédemment discuté dans lequel la série temporelle principale caractérise cinq arrêts du véhicule qui correspondent au instants 1-5 mentionnés sur la et cinq démarrages du véhicule qui correspondent au instants 1’-5’ mentionnés sur la , le dispositif 100 selon l’invention détermine donc avantageusement quatorze séries temporelles secondaires.
Plus spécifiquement, une première série temporelle secondaire S1ainsi déterminée correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le premier instant (1) déterminé au cours de la première étape 201 du procédé et le première instant (1’) déterminé au cours de la deuxième étape 202 du procédé, une deuxième série temporelle secondaire S2correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le deuxième instant (2) déterminé au cours de la première étape 201 du procédé et le deuxième instant (2’) déterminé au cours de la deuxième étape 202 du procédé, une troisième série temporelle secondaire S3correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le troisième instant (3) déterminé au cours de la première étape 201 du procédé et le troisième instant (3’) déterminé au cours de la deuxième étape 202 du procédé, une quatrième série temporelle secondaire S4correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le quatrième instant (4) déterminé au cours de la première étape 201 du procédé et le quatrième instant (4’) déterminé au cours de la deuxième étape 202 du procédé, une cinquième série temporelle secondaire S5correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le cinquième instant (5) déterminé au cours de la première étape 201 du procédé et le cinquième instant (5’) déterminé au cours de la deuxième étape 202 du procédé, une sixième série temporelle secondaire S6correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le premier instant (1) déterminé au cours de la première étape 201 du procédé et le deuxième instant (2’) déterminé au cours de la deuxième étape 202 du procédé, une septième série temporelle secondaire S7correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le deuxième instant (2) déterminé au cours de la première étape 201 du procédé et le troisième instant (3’) déterminé au cours de la deuxième étape 202 du procédé, une huitième série temporelle secondaire S8correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le troisième instant (3) déterminé au cours de la première étape 201 du procédé et le quatrième instant (4’) déterminé au cours de la deuxième étape 202 du procédé, une neuvième série temporelle secondaire S9correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le quatrième instant (4) déterminé au cours de la première étape 201 du procédé et le cinquième instant (5’) déterminé au cours de la deuxième étape 202 du procédé, une dixième série temporelle secondaire S10correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le premier instant (1) déterminé au cours de la première étape 201 du procédé et le troisième instant (3’) déterminé au cours de la deuxième étape 202 du procédé, une onzième série temporelle secondaire S11correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le deuxième instant (2) déterminé au cours de la première étape 201 du procédé et le quatrième instant (4’) déterminé au cours de la deuxième étape 202 du procédé, une douzième série temporelle secondaire S12correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le troisième instant (3) déterminé au cours de la première étape 201 du procédé et le cinquième instant (5’) déterminé au cours de la deuxième étape 202 du procédé, une treizième série temporelle secondaire S13correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le premier instant (1) déterminé au cours de la première étape 201 du procédé et le quatrième instant (4’) déterminé au cours de la deuxième étape 202 du procédé et une quatorzième série temporelle secondaire S14correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le deuxième instant (2) déterminé au cours de la première étape 201 du procédé et le cinquième instant (5’) déterminé au cours de la deuxième étape 202 du procédé.
Comme on le comprend, toutes les séries temporelles secondaires déterminées au cours de la troisième étape 203 du procédé selon l’invention sont avantageusement distinctes de la série temporelle principale dont elles sont issues. En outre, du fait du découpage particulier de la série temporelle principale qui est réalisé au cours de la troisième étape 203 du procédé selon l’invention, les séries temporelles secondaires qui sont déterminées sont moins longues que la série temporelle principale et il devient alors possible d’en utiliser une ou plusieurs pour, notamment, permettre l’entrainement un moyen d’intelligence artificielle à la détermination de types de routes. En effet, quel que soit le nombre de types de routes empruntées au cours de la série temporelle principale, celui-ci est forcément moindre pour certaines des séries temporelles secondaires créées au cours de la troisième étape 203 du procédé. En outre, du fait que chaque série temporelle secondaire correspond à une portion de la série temporelle principale, les séries temporelles secondaires reflètent chacune la vitesse instantanée d’un véhicule automobile durant un ou plusieurs roulages, et ce sans qu’il soit pour autant nécessaire que ces roulages soient effectivement réalisés. C’est de cette manière que l’invention permet avantageusement d’augmenter les données disponibles pour permettre la conception de fonctionnalités de conduite autonome ou semi-autonome, et ce tout en limitant les ressources et le temps nécessaire à l’obtention de ces données. Selon l’exemple présenté ci-dessus, on obtient par exemple, à partir d’une série temporelle qui s’étend sur environ 13,73 km, quatorze séries temporelles secondaires qui s’étendent sur une distance cumulée de 83,82km, soit une augmentation de 610%.
Selon une alternative avantageuse, la troisième étape 203 du procédé selon l’invention comprend une étape supplémentaire au cours de laquelle le dispositif 100 selon l’invention mémorise au moins une série temporelle secondaire préalablement déterminée si la distance parcourue par le véhicule durant un intervalle de temps sur lequel s’étend la série temporelle secondaire considérée dépasse une valeur seuil préétablie, par exemple 1km. Cela permet de limiter le risque d’utiliser ensuite des séries temporelles qui ne sont pas significatives, en particulier lorsque l’on s’intéresse à la détermination de types de routes. Dans l’exemple présenté ci-dessus, le dispositif 100 selon l’invention réalise donc de manière ultime cette étape de tri au cours de laquelle il mémorise l’une ou l’autre des quatorze séries temporelles secondaires créées au sein d’un ensemble de séries temporelles significatives dès lors que la distance parcourue par le véhicule durant un intervalle de temps sur lequel s’étend une série temporelle secondaire considérée dépasse la valeur seuil préétablie.
Ainsi, grâce au procédé et au dispositif selon l’invention décrits ci-dessus, une solution est fournie pour faciliter la conception de fonctionnalités de conduite autonome ou semi-autonome sur la base de séries temporelles de paramètres de fonctionnement de véhicules automobiles générées grâce à des enregistrements réalisés au cours de roulages. Le procédé et le dispositif selon l’invention permettent notamment la détermination de données qui peuvent être utilisées par des moyens d’intelligence artificielle pour déterminer efficacement des types de routes sur la base d’une série temporelle de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile générée au cours d’un ou plusieurs roulages au cours duquel ou desquels des routes de multiples types différents sont empruntées.

Claims (9)

  1. Procédé de traitement d’une série temporelle principale de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile au moyen d’un dispositif informatique (100),caractérisé en ce quele procédé comprend les étapes de :
    1. déterminer (201) des données caractérisant au moins un premier instant (1, 2, 3, 4, 5) de la série temporelle principale où la vitesse du véhicule passe d’une valeur nulle à une valeur non nulle ;
    2. déterminer (202) des données caractérisant au moins un deuxième instant (1’, 2’, 3’, 4’, 5’) de la série temporelle principale où la vitesse du véhicule passe d’une valeur non nulle à une valeur nulle ; et
    3. déterminer (203) des données caractérisant au moins une première série temporelle secondaire en fonction du premier instant et du deuxième instant.
  2. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce quela première série temporelle secondaire correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le premier instant et le deuxième instant.
  3. Procédé selon l’une des revendications précédentes,caractérisé en ce quel’étape i) comprend une étape consistant à déterminer des données caractérisant un troisième instant (1, 2, 3, 4, 5) de la série temporelle principale où la vitesse du véhicule passe d’une valeur nulle à une valeur non nulle, l’étape ii) comprend une étape consistant à déterminer des données caractérisant un quatrième instant (1’, 2’, 3’, 4’, 5’) de la série temporelle principale où la vitesse du véhicule passe d’une valeur non nulle à une valeur nulle et l’étape iii) comprend une étape consistant à déterminer des données caractérisant une deuxième série temporelle secondaire en fonction du troisième instant et du quatrième instant.
  4. Procédé selon la revendication 3,caractérisé en ce que la deuxième série temporelle secondaire correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le troisième instant et le quatrième instant.
  5. Procédé selon l’une des revendications 3-4,caractérisé en ce quel’étape i) comprend une étape consistant à déterminer des données caractérisant un cinquième instant (1, 2, 3, 4, 5) de la série temporelle principale où la vitesse du véhicule passe d’une valeur nulle à une valeur non nulle, l’étape ii) comprend une étape consistant à déterminer des données caractérisant un sixième instant (1’, 2’, 3’, 4’, 5’) de la série temporelle principale où la vitesse du véhicule passe d’une valeur non nulle à une valeur nulle et l’étape iii) comprend une étape consistant à déterminer des données caractérisant une troisième série temporelle secondaire, une quatrième série temporelle secondaire et une cinquième série temporelle secondaire en fonction du troisième instant, du cinquième instant et du sixième instant.
  6. Procédé selon la revendication 5,caractérisé en ce que la troisième série temporelle secondaire correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le premier instant et le quatrième instant, la quatrième série temporelle secondaire correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le troisième instant et le sixième instant et la cinquième série temporelle secondaire correspond à la portion de la série temporelle principale comprise entre le cinquième instant et le sixième instant.
  7. Procédé selon l’une des revendications précédentes,caractérisé en ce que l’étape iii) comprend une étape consistant à mémoriser la première série temporelle secondaire, la deuxième série temporelle secondaire, la troisième série temporelle secondaire, la quatrième série temporelle secondaire et/ou la cinquième série temporelle secondaire au sein d’un ensemble de séries temporelles significatives seulement si la distance parcourue par le véhicule durant un intervalle de temps sur lequel s’étend une série temporelle secondaire considérée dépasse une valeur seuil préétablie.
  8. Procédé selon la revendication 7,caractérisé en ce que la valeur seuil est égale à 1 kilomètre.
  9. Dispositif (100) de traitement d’une série temporelle principale de la vitesse instantanée d’un véhicule automobile,caractérisé en ce quele dispositif comprend au moins une unité de traitement d’informations (101), comprenant au moins un processeur, et un support de stockage de données (102) configurés pour mettre en œuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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Non-Patent Citations (1)

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HIROKI MIMA ET AL: "Estimation of Driving Phase by Modeling Brake Pressure Signals", 1 December 2009, NEURAL INFORMATION PROCESSING, SPRINGER BERLIN HEIDELBERG, BERLIN, HEIDELBERG, PAGE(S) 468 - 475, ISBN: 978-3-642-10676-7, XP019135666 *

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