WO2011010021A1 - Procede de releve d'informations relatives a des panneaux de signalisation verticale, dispositif associe et application - Google Patents
Procede de releve d'informations relatives a des panneaux de signalisation verticale, dispositif associe et application Download PDFInfo
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- WO2011010021A1 WO2011010021A1 PCT/FR2010/000530 FR2010000530W WO2011010021A1 WO 2011010021 A1 WO2011010021 A1 WO 2011010021A1 FR 2010000530 W FR2010000530 W FR 2010000530W WO 2011010021 A1 WO2011010021 A1 WO 2011010021A1
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Definitions
- the invention relates primarily to a method of recording information relating to vertical traffic signs in place on the road network.
- the invention also relates to a device for implementing such a method and the application of this method.
- the approval marking must include at least information on the product's admission number ie the product category (usually SP for police Signaling) and the serial number, the identification of the manufacturing site of the product and its year of manufacture. This information is either grouped on an adhesive secured in general by gluing on the rear face of the panel, or directly inscribed on this rear face.
- Retro-reflective films are divided into two classes according to their nature and have a limited shelf life of a few years which is, according to panel certification, 7 years for class 1 films and 10 years for class films 2.
- the invention lies in this context and proposes a method for knowing the date of manufacture of the panels from a vehicle traveling at a minimum speed of 50km / h. To the knowledge of the plaintiff, this problem has never been defined so far, and no solution has yet been made.
- the method of the invention is essentially characterized in that it comprises at least the steps of:
- the method of the invention may also include the following optional features taken singly or in combination:
- the detection and location steps of the panel relative to the vehicle are carried out concomitantly by:
- the light wave is at least vertically scanned by means of a rotating mirror in the direction of the aisle so as to detect all the signaling panels whatever their height
- the estimation of the evolution of the position of the panel relative to the moving vehicle is carried out on the one hand, by estimating the trajectory of the vehicle in motion and on the other hand, knowing the relative position of said panel relative to the vehicle at the time of the detection step,
- the estimation of the trajectory of the moving vehicle is carried out, either by integration of the linear and angular accelerations of the vehicle, or by odometry, or by subtraction of the absolute position of the vehicle at the detection stage of the panel at the absolute positions defining the trajectory of the moving vehicle.
- the invention also relates to a device implementing the method defined above.
- Lidar system of at least two dimensions directed in the direction of advancement of the vehicle and oriented on the side of the traffic signs, this system making it possible to detect and locate the panel relative to the vehicle,
- a computer connected to the Lidar system, to the position sensor and to the image acquisition apparatus, able to estimate the relative position of the panel relative to the moving vehicle and able to trigger the image acquisition of the rear panel of the traffic sign when said panel is estimated to be in the viewing window of the image acquisition apparatus.
- the position sensor is constituted either of an odometer-type system provided with proprioceptive sensors which estimate the linear speed of the vehicle and the angle of the wheels or the differential of the rear wheels, or of inertial sensors such as accelerometers and gyrometers, or a GPS receiver.
- the invention also relates to the application of this device and this method for establishing a map of the date of circulation of the vertical traffic signs in place on a road network.
- a vehicle 1 equipped with four wheels 2 is moving at a minimum speed of 50 km / h in a direction 3.
- the vehicle 1 is equipped with a 2D Lidar 4 facing downwards where is the road sign 5.
- a Lidar designates a remote sensing or optical measurement technology based on the sending by a transmitter of a visible or infrared light wave and the recovery by a receiver of the signal reflected by a distant object.
- the time elapsed between the emission of the wave and the moment when it is detected by the receiver makes it possible to deduce the distance separating the transmitter from the object, in this case the traffic sign.
- the Lidar also provides information on the reflective capacity of the surface of the object by comparison between the intensity of the emitted signal and the intensity of the reflected signal. It is understood that the light energy reflected on a black surface is very low while the energy reflected by a retro-reflective surface will be almost identical to the energy of the emitted light wave.
- the Lidar is able to measure the power of the return signal so that it is possible to process only the return signals whose intensity is almost identical to the signal and therefore to measure only the distances between the Lidar and an object whose surface is retro-reflective. Now it turns out that one retro-reflective surfaces only come from manufactured products and even more so, to the edges of roads, traffic signs.
- the Lidar system used in the invention is a two-dimensional or 2D Lidar that differs from the simple Lidar in that it uses a rotating mirror that scans the light beam about an axis by means of a motor. therefore a distance measurement vector over a given angular range for a given angular resolution.
- the 2D Lidar 4 is calibrated so as to form an angle ⁇ with the direction 3 of advance of the vehicle 1.
- the scanning is carried out vertically about a horizontal axis of rotation so as to detect the vertical traffic signs whatever their height. In this way, any panel on the bottom side will be spotted by the Lidar.
- the detection of the panel 5 and its location relative to the Lidar system and therefore to the vehicle 1 on which it is mounted, are therefore performed concomitantly by the 2D Lidar 4 during a step t0.
- This information is transmitted to a computer 6 also disposed on the vehicle 1.
- Step t1 is represented as an intermediate step illustrating the displacement of the panel 5 relative to the moving vehicle 1.
- a position sensor 7 estimates the trajectory of the moving vehicle 1 and sends this information to the computer 6.
- the computer 6 can then estimate the relative position of the panel 5 relative to the vehicle at t1.
- the position sensor 7 is therefore an odometer.
- Proprioceptive on-board sensors make it possible to reconstitute the vehicle's trajectory. These sensors measure the linear speed of the vehicle and the angle of the wheels. From this information, the trajectory of the vehicle can be estimated.
- the camera 8 is connected to the computer 6 which, knowing the orientation of the camera 8 and the relative position of the panel 5 relative to the vehicle during its movement, will control the acquisition of one or more successive images when the panel 5 is estimated to be in the viewing window of the camera 8.
- the position sensor 7 consists of inertial sensors such as accelerometers and gyrometers. The estimation of the trajectory of the vehicle will then be obtained by integrating the linear and angular accelerations. It is also possible that the position sensor is a GPS and that, from the absolute position of the vehicle, is deduced the position of the vehicle 1 to 10 by the computer 6 to obtain the trajectory of the vehicle.
- a three-dimensional Lidar system can be used instead of a two-dimensional system.
- the Lidar 3D has a second motor whose axis of rotation is orthogonal to the axis of rotation of the first motor.
- the sensor provides information in three dimensions.
- the method and the device of the invention thus make it possible to know automatically in a moving vehicle all the information relating to vertical traffic signs.
- a mapping of the age of the road network panels can then be established with precision.
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Abstract
La présente invention concerne principalement un procédé de relevé d'informations relatives à un panneau de signalisation verticale depuis un véhicule en mouvement, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes de détection du dit panneau (5), de localisation du panneau (5) relativement au dit véhicule (1), d'estimation de l'évolution de la position du panneau (5) relativement au véhicule en mouvement (1), d'acquisition de l'image de la face arrière du panneau (5) lorsque, d'après l'estimation de l'étape précédente, le dit panneau (5) est estimé se trouver dans la fenêtre de visualisation d'un appareil d'acquisition d'image (8) disposé sur le véhicule (1), ce dont il résulte que la marque d'homologation de la face arrière du panneau est susceptible d'être relevée. L'invention porte également sur un dispositif de mise en œuvre de ce procédé et sur l'application de ce procédé pour établir une cartographie de l'âge des panneaux de signalisation verticale.
Description
Procédé de relevé d'informations relatives à des panneaux de signalisation verticale, dispositif associé et application
L'invention concerne principalement un procédé de relevé d'informations relatives à des panneaux de signalisation verticale en place sur le réseau routier. L'invention porte également sur un dispositif permettant de mettre en œuvre un tel procédé et sur l'application de ce procédé.
On distingue les panneaux de signalisation verticale, c'est-à-dire les panneaux dont le support de l'information routière est disposé au dessus du niveau du sol, des panneaux de signalisation horizontale qui correspondent aux marquages au sol.
Depuis plusieurs décennies, l'homologation ministérielle des équipements de la route est obligatoire sur l'ensemble des voies routières françaises. La certification NF-Equipements de la Route remplace progressivement l'homologation et le marquage CE - norme européenne est en cours.
Le marquage d'homologation doit comporter au moins des informations sur le numéro d'admission du produit à savoir la catégorie du produit (en général SP pour Signalisation de Police) et le numéro d'ordre, l'identification du site de fabrication du produit et son année de fabrication. Ces informations sont, soit regroupées sur un adhésif solidarisé en général par collage sur la face arrière du panneau, soit directement inscrites sur cette face arrière.
La face avant des panneaux supportant l'information routière est recouverte d'un film rétro-réfléchissant ou catadioptrique qui permet la lecture rapide de l'information quelque soient les conditions climatiques, et notamment de nuit, grâce à leur capacité à réfléchir la lumière émise par les phares des véhicules automobiles. Les films rétro-réfléchissant sont divisés en deux classes selon leur nature et présentent une durée de vie limitée de quelques années qui est, selon la certification des panneaux, de 7 ans pour les films de classe 1 et de 10 ans pour les films de classes 2.
On comprend qu'il est essentiel pour la sécurité de la circulation routière que les films rétro-réfléchissant des panneaux soient dans un état suffisant pour que les panneaux restent suffisamment lisibles. Par ailleurs, en cas de panneau reconnu comme étant en mauvais état, la responsabilité pénale des collectivités locales peut être mise en cause.
II est donc nécessaire de veiller au remplacement régulier des panneaux de signalisation verticale. Mais au regard du nombre de panneaux en circulation, il est difficile d'avoir une connaissance instantanée des panneaux à remplacer.
L'invention se situe dans ce contexte et propose un procédé permettant de prendre connaissance de la date de fabrication des panneaux à partir d'un véhicule circulant à une vitesse minimum de 50km/h. A la connaissance de la demanderesse, ce problème n'a à ce jour jamais été défini, et aucune solution n'a donc encore été apportée.
A cet effet, le procédé de l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes de :
- détection du panneau de signalisation verticale,
- localisation du dit panneau relativement au véhicule en mouvement,
- estimation de l'évolution de la position du panneau relativement au dit véhicule en mouvement,
- acquisition d'une ou de plusieurs images de la face arrière du panneau lorsque, d'après l'estimation de l'étape précédente, le dit panneau se trouve dans la fenêtre de visualisation d'un appareil d'acquisition d'image disposé sur le véhicule,
ce dont il résulte que la marque d'homologation de la face arrière du panneau est susceptible d'être relevée.
Le procédé de l'invention peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes prises isolément ou en combinaison :
- les étapes de détection et de localisation du panneau relativement au véhicule sont réalisées de façon concomitante par :
- la mesure du délai entre l'émission d'une onde lumineuse et la détection d'un signal réfléchi pour ce qui est de la localisation, et
- la reconnaissance de ce signal réfléchi comme correspondant à une surface rétro-réfléchissante caractéristique de la face avant des panneaux de signalisation verticale,
- l'onde lumineuse est au moins balayée verticalement au moyen d'un miroir rotatif dans la direction du bas-côté de façon à détecter tous les panneaux de signalisation quelque soit leur hauteur,
- l'estimation de l'évolution de la position du panneau relativement au véhicule en mouvement est réalisée d'une part, en estimant la trajectoire du véhicule
en mouvement et d'autre part, en connaissant la position relative du dit panneau relativement au véhicule au moment de l'étape de détection,
- l'estimation de la trajectoire du véhicule en mouvement est réalisée, soit par intégration des accélérations linéaires et angulaires du véhicule, soit par odométrie, soit par soustraction de la position absolue du véhicule à l'étape de détection du panneau aux positions absolues définissant la trajectoire du véhicule en mouvement.
L'invention concerne également un dispositif mettant en œuvre le procédé défini précédemment.
Ce dispositif est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte au moins les éléments suivants montés sur le véhicule en mouvement:
- un système Lidar à au moins deux dimensions dirigé dans la direction d'avancement du véhicule et orienté du coté des panneaux de signalisation, ce système permettant de détecter et de localiser le panneau relativement au véhicule,
- un capteur de position pour estimer la trajectoire du véhicule en mouvement,
- un appareil d'acquisition d'image dirigé dans le sens opposé de la direction d'avancement du véhicule du coté des panneaux de signalisation, et
- un calculateur relié au système Lidar, au capteur de position et à l'appareil d'acquisition d'image, apte à estimer la position relative du panneau par rapport au véhicule en mouvement et apte à déclencher l'acquisition d'image de la face arrière du panneau de signalisation quand le dit panneau est estimé se trouver dans la fenêtre de visualisation de l'appareil d'acquisition d'image.
Avantageusement, le capteur de position est constitué, soit d'un système de type odomètre muni de capteurs proprioceptifs qui estiment la vitesse linéaire du véhicule et l'angle des roues ou le différentiel des roues arrières, soit de capteurs inertiels tels que des accéléromètres et des gyromètres, soit d'un récepteur GPS.
L'invention concerne également l'application de ce dispositif et de ce procédé pour établir une cartographie de la date de mise en circulation des panneaux de signalisation verticale en place sur un réseau routier.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée en référence à la figure unique annexée qui est une vue schématique en
élévation du dispositif de l'invention représenté durant les différentes étapes du procédé.
En référence à cette figure, un véhicule 1 équipé de quatre roues 2 est en mouvement à une vitesse minimum de 50 km/h selon une direction 3.
Le véhicule 1 est équipé d'un Lidar 2D 4 orienté vers le bas coté où se trouve le panneau de signalisation 5.
Un Lidar désigne une technologie de télédétection ou de mesure optique basée sur l'envoi par un émetteur d'une onde lumineuse visible ou infra rouge et la récupération par un récepteur du signal réfléchi par un objet distant. Le temps écoulé entre l'émission de l'onde et le moment où elle est détectée par le récepteur permet de déduire la distance séparant l'émetteur de l'objet, en l'occurrence le panneau de signalisation.
Outre cette distance, le Lidar permet également de connaître des informations sur la capacité réfléchissante de la surface de l'objet par comparaison entre l'intensité du signal émis et l'intensité du signal réfléchi. On comprend que l'énergie lumineuse réfléchie sur une surface noire est très faible alors que l'énergie réfléchie par une surface rétro réfléchissante sera quasiment identique à l'énergie de l'onde lumineuse émise.
Le Lidar est capable de mesurer la puissance du signal retour de sorte qu'il est possible de ne traiter que les signaux retour dont l'intensité est quasiment identique au signal et par conséquent, de ne mesurer que les distances entre le Lidar et un objet dont la surface est rétro-réfléchissante. Or1 il s'avère que les surfaces rétro-réfléchissantes ne proviennent que de produits manufacturés et à fortiori, aux bords des routes, de panneaux de signalisation.
Le système Lidar utilisé dans l'invention est un Lidar deux dimensions ou 2D qui diffère du Lidar simple en ce qu'il utilise un miroir rotatif qui balaye le rayon lumineux autour d'un axe au moyen d'un moteur.. Ce système retourne donc un vecteur de mesure de distance sur une plage angulaire donnée pour une résolution angulaire donnée.
Le Lidar 2D 4 est calibré de façon à former un angle α avec la direction 3 d'avancement du véhicule 1. Le balayage s'effectue verticalement autour d'un axe de rotation horizontal de façon à détecter les panneaux de signalisation verticale quelque soit leur hauteur. De cette façon, tout panneau présent sur le bas coté sera repéré par le Lidar.
La détection du panneau 5 et sa localisation relativement au système Lidar et donc au véhicule 1 sur lequel il est monté, sont donc réalisées de façon concomitante par le Lidar 2D 4 lors d'une étape tO. Ces informations sont transmises à un calculateur 6 également disposé sur le véhicule 1.
On représente l'étape t1 comme une étape intermédiaire illustrant le déplacement du panneau 5 relativement au véhicule en mouvement 1.
Au cours de ce déplacement, un capteur de position 7 estime la trajectoire du véhicule en mouvement 1 et envoi cette information au calculateur 6.
Connaissant la position relative du dit panneau relativement au véhicule à tO, le calculateur 6 peut alors estimer la position relative du panneau 5 par rapport au véhicule à t1.
L'estimation de la trajectoire est réalisée par odométrie, le capteur de position 7 est donc un odomètre. Des capteurs embarqués proprioceptifs permettent de reconstituer la trajectoire du véhicule. Ces capteurs mesurent la vitesse linéaire du véhicule et l'angle des roues. A partir de ces informations, la trajectoire du véhicule peut être estimée.
L'estimation de cette trajectoire et par conséquent, l'estimation de la position relative du panneau 5 au cours du déplacement du véhicule 1 , se poursuit jusqu'à ce que le panneau 5 se trouve dans la fenêtre de visualisation d'une caméra 8 montée sur le véhicule 1 et orientée dans le sens opposé de la direction d'avancement du véhicule 1 du coté du panneau 5. Cette étape est représentée par l'étape t2 sur la figure.
La caméra 8 est reliée au calculateur 6 qui, connaissant l'orientation de la caméra 8 et la position relative du panneau 5 par rapport au véhicule au cours de son déplacement, va commander l'acquisition d'une ou de plusieurs images successives lorsque le panneau 5 est estimé se trouver dans la fenêtre de visualisation de la caméra 8.
A partir de ou des images prises, il est alors possible de visualiser la marque d'homologation, et donc de connaître la date de mise en circulation du panneau.
On peut prévoir en variante que le capteur de position 7 soit constitué de capteurs inertiels tels que des accéléromètres et des gyromètres. L'estimation de la trajectoire du véhicule sera alors obtenue par intégration des accélérations linéaires et angulaires.
On peut également prévoir que le capteur de position soit un GPS et que, de la position absolue du véhicule, soit déduite la position du véhicule 1 à tO par le calculateur 6 afin d'obtenir la trajectoire du véhicule.
En outre, on peut utiliser un système Lidar à trois dimensions au lieu et place d'un système à deux dimensions. Le Lidar 3D possède un deuxième moteur dont l'axe de rotation est orthogonal à l'axe de rotation du premier moteur. Dans ce cas, le capteur fournit des informations en trois dimensions.
Le procédé et le dispositif de l'invention permettent ainsi de prendre connaissance de façon automatique dans un véhicule en mouvement de toutes les informations relatives aux panneaux de signalisation verticale. Une cartographie de l'âge des panneaux d'un réseau routier peut alors être établie avec précision.
Claims
1. Procédé de relevé d'informations relatives à un panneau de signalisation verticale depuis un véhicule en mouvement, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes de :
- détection du dit panneau (5),
- localisation du panneau (5) relativement au dit véhicule (1),
- estimation de l'évolution de la position du panneau (5) relativement au véhicule en mouvement (1),
- acquisition d'une ou de plusieurs images de la face arrière du panneau (5) lorsque, d'après l'estimation de l'étape précédente, le dit panneau (5) se trouve dans la fenêtre de visualisation d'un appareil d'acquisition d'image (8) disposé sur le véhicule (1),
ce dont il résulte que la marque d'homologation de la face arrière du panneau (5) est susceptible d'être relevée.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les étapes de détection et de localisation du panneau (5) relativement au véhicule (1) sont réalisées de façon concomitante par :
- la mesure du délai entre l'émission d'une onde lumineuse et la détection d'un signal réfléchi pour ce qui est de la localisation, et
- la reconnaissance de ce signal réfléchi comme correspondant à une surface rétro-réfléchissante caractéristique de la face avant des panneaux de signalisation verticale pour la détection.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'onde lumineuse est au moins balayée verticalement au moyen d'un miroir rotatif dans la direction du bas-côté de façon à détecter tous les panneaux de signalisation quelque soit leur hauteur.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'estimation de l'évolution de la position du panneau (5) relativement au véhicule en mouvement (1) est réalisée d'une part, en estimant la trajectoire du véhicule en mouvement (1), et d'autre part, en connaissant la position relative du dit panneau (5) relativement au véhicule (1) au moment de l'étape de détection (tO).
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'estimation de la trajectoire du véhicule en mouvement (1) est réalisée, soit par intégration des accélérations linéaires et angulaires du véhicule, soit par odométrie, soit par soustraction de la position absolue du véhicule à l'étape de détection du panneau (5) aux positions absolues définissant la trajectoire du véhicule en mouvement.
6. Dispositif pour mettre en œuvre le procédé selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les éléments suivants montés sur le véhicule en mouvement:
- un système Lidar à au moins deux dimensions (4) dirigé dans la direction d'avancement du véhicule (1) et orienté du coté des panneaux de signalisation (5), ce système (4) permettant de détecter et de localiser le panneau (5) relativement au véhicule (1),
- un capteur de position (7) pour estimer la trajectoire du véhicule en mouvement (1),
- un appareil d'acquisition d'image (8) dirigé dans le sens opposé de la direction d'avancement du véhicule (1) et orienté du coté des panneaux de signalisation (5), et
- un calculateur (6) relié au système Lidar à deux dimensions (4), au capteur de position (7) et à l'appareil d'acquisition d'image (8), apte à estimer la position relative du panneau (5) par rapport au véhicule en mouvement (1) et apte à déclencher l'acquisition d'image de la face arrière du panneau de signalisation (5) quand le dit panneau est estimé se trouver dans la fenêtre de visualisation de l'appareil d'acquisition d'image (8).
7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel le capteur de position (7) est constitué, soit d'un système de type odomètre muni de capteurs proprioceptifs aptent à mesurer la vitesse linéaire du véhicule et l'angle des roues ou le différentiel des roues arrières, soit de capteurs inertiels tels que des accéléromètres et des gyromètres, soit d'un récepteur GPS.
8. Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, pour établir une cartographie de la date de mise en circulation des panneaux de signalisation verticale en place sur le réseau routier.
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|---|---|---|---|
| FR0903637A FR2948478B1 (fr) | 2009-07-23 | 2009-07-23 | Procede de releve d'informations relatives a des panneaux de signalisation verticale, dispositif associe et application |
| FR0903637 | 2009-07-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| WO2011010021A1 true WO2011010021A1 (fr) | 2011-01-27 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/FR2010/000530 WO2011010021A1 (fr) | 2009-07-23 | 2010-07-22 | Procede de releve d'informations relatives a des panneaux de signalisation verticale, dispositif associe et application |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| WO (1) | WO2011010021A1 (fr) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| DE102015205094A1 (de) * | 2015-03-20 | 2016-09-22 | Continental Automotive Gmbh | Vorrichtung zum automatischen Erfassen eines Zustands eines Objekts, Auswertevorrichtung zum automatischen Bestimmen eines vorbestimmten Zustands eines Objekts und Verfahren zum automatischen Bestimmen eines vorbestimmten Zustands eines Objekts |
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| WO2001071647A1 (fr) * | 2000-03-22 | 2001-09-27 | Laser Technology, Inc. | Systeme compact de mesure de vitesse avec capture et traitement d'images numeriques sur site, et ecran portable |
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2009
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2010
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10747919 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 10747919 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |