Brevet FR2672411A1 — publié le 19920807

SYSTèME DE TELESIGNALISATION POUR VEHICULE EN DE PLACEMENT La présente invention concerne un système de télésignalisation permettant l'acquisition, par un véhicule en déplacement, piloté ou non, d'informations de toutes natures, relatives au milieu dans lequel il se déplace et lui permettant d'adapter son comportement de manière optimale aux situations qu'il rencontre. Cette invention s'applique particulièrement dans le cas de véhicules pilotés par une personne astreinte au respect d'indications portées sur des panneaux de signalisation disposés le long du trajet que doit suivre son véhicule. Il est ainsi possible de maintenir sa vigilance et de rappeler à son attention, par toute information visuelle ou sonore à bord de son véhicule, des signalisations importantes qu'elle aurait ignorées. Cette application, par le traitement automatique qu'elle permet de faire à partir des signalisations présentées, s'applique également au cas de véhicules non pilotés, robots industriels ou domestiques. La programmation des tâches demandées à de tels engins est ainsi possible par la seule mise en place d'une signalisation sur le parcours à emprunter, rendant inutile toute opération d'apprentissage ou tout dispositif complexe d'analyse de scènes. La présente invention procède de la lecture automatique de panneaux de signalisation disposés sur le parcours à suivre par le véhicule ou de tout autre support fixe d'information, y compris le marquage au sol. Cette lecture est effectuée au moyen d'un système de prise de vue électronique, tel qu'une caméra optique, embarqué à bord du véhicule. Selon une option de réalisation, la lecture des panneaux par la caméra peut être facilitée par un dispositif d'éclairage également embarqué à bord du véhicule. Selon une autre option de réalisation, plutôt que par une illumination globale, les panneaux ou l'endroit de l'espace où ils sont censés se trouver sont éclairés point par point par un pinceau lumineux très étroit.La lecture s'effectue par la réception de l'intensité réfléchie à chaque instant, permettant de reconstituer la totalité de l'image "vue" par le dispositif dès que le balayage est complet. Cette opération est répétée en permanence. Le système évoqué peut ainsi être utilisé pour lire de façon automatique des panneaux de signalisation tels que ceux, existants ou à venir, prévus pour l'observation visuelle. Dans l'une ou l'autre des options de réalisation présentées plus haut, l'efficacité du système peut être accrue par l'utilisation d'étiquettes collées sur les panneaux et portant un graphisme mieux adapté à la lecture automatique, tel qu'idéogrammes, codes barre ou caractères OCR, ou de panneaux portant eux-mêmes un tel graphisme. Tout ce qui vient d'être présenté peut s'appliquer tant à la lecture de panneaux de signalisation visuelle existant actuellement qu'à la création d'un nouveau système. Dans l'une ou l'autre des options de réalisation présentées plus haut, le système de lecture des panneaux alimente un système de décodage chargé de reconstituer l'information lue afin de son utilisation dans un autre équipement du véhicule. Le système décrit peut être utilisé pour l'automatisation de tâches nécessaires ou annexes au pilotage d'un véhicule routier, d'un véhicule ferroviaire ou d'un robot domestique ou industriel. L'intérêt, dans ces applications, réside dans l'absence de programmation spécifique du véhicule, dans le moindre coût des infrastructures fixes à mettre en oeuvre et dans la facilité avec laquelle les procédures de signalisation peuvent être modifiées. Dans une application particulière se rapportant aux véhicules routiers ou ferroviaires, ce système, associé avec un dispositif électronique de comparaison (12) entre la vitesse du véhicule et la vitesse limite réglementaire acquise par lecture automatique de panneaux ou suports fixes (2) peut avertir par tout moyen, notamment sonore (13), le conducteur dudit véhicule qu'il outrepasse la limitation de vitesse associée au parcours qu'il emprunte. Ce qui suit est l'illustration d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non exhaustif et non limitatif quant aux moyens matériels à mettre en oeuvre pour obtenir le fonctionnement décrit. Des équipements embarqués. Le véhicule (1) se déplace sur un parcours au voisinage duquel sont disposés des panneaux ou supports d'information (2). Le véhicule (1) est équipé d'un système de prise de vue (3) tel qu'une caméra fonctionnant en lumière visible ou non visible. Les signaux élaborés par la caméra (3) sont analysés par un système de décodage (10) permettant la reconstitution de la signalisation portée par les panneaux (2) et leur utilisation par des équipements (11) dont la description ne rentre pas dans le cadre de la présente invention (fig. 1). Dans ce mode de fonctionnement, la caméra, éventuellement orientable, est pointée dans la direction où l'on doit s'attendre à trouver les panneaux de signalisation.Ce mode de lecture des panneaux peut être amélioré, dans ses performances, si l'on lui adjoint un système d'éclairage (4) permettant à la caméra (3) de recueillir une image de meilleure qualité indépendamment des conditions ambiantes. En particulier, il est ainsi possible d'utiliser un rayonnement absent dans le milieu où se déplace le véhicule pour éviter toute saturation de la caméra (3) par des signaux inutiles, ou un rayonnement n'ayant pas d'action sur d'autres dispositifs utilisant des techniques semblables. Dans un mode de réalisation alternatif, ce dispositif d'éclairage illumine, point par point, de façon séquentielle, le champ "visuel" à analyser et c'est l'analyse précise de l'intensité de rayonnement réfléchie à chaque instant qui permet la lecture des panneaux rencontrés. Cette réalisation, décrite par la figure 2 met en oeuvre un pinceau d'éclairage très étroit, par exemple tel qu'il peut être produit par un dispositif d'émission LASER (5), et reçu par un système de réception LASER (6), cet ensemble pouvant s'avérer de réalisation plus simple que la caméra (3). Des panneaux de signalisation. Dans le cas de la réalisation représentée par la figure 1, les panneaux de signalisation peuvent être ceux que l'on utilise actuellement dans le but de leur observation par un être humain. L'adjonction d'une étiquette (8) de nature à améliorer la réflexion de la lumière vers le véhicule (1) par un procédé catadioptrique, accroîtra l'efficacité du système. Dans le cas illustré par la figure (2), où la lecture se fait par réflexion d'un faisceau étroit, l'utilisation d'une étiquette à réflexion améliorée est pratiquement indispensable. Les performances qui en résultent quant à la finesse de la lecture permettent la codification de l'information sur les panneaux (2) par un moyen spécialisé pour les applications de cette nature tel que, par exemple, le code barre. Des utilisations possibles. Ce système de télésignalisation est utilisable dans de nombreuses applications où un véhicule doit se déplacer en tenant compte d'informations liées au milieu qu'il parcourt. Sans exclusive ni limitation, on peut citer, dans le domaine de la sécurité routière, le rappel automatique au conducteur des signalisations ou réglementations en vigueur sur le parcours qu'il emprunte, dans le cas où, par inattention ou par lassitude, il les oublie ou les enfreint, la même application dans le cas de la circulation ferroviaire, la conduite automatique de robots industriels pour le transport de pièces ou, également de robots domestiques. Le point commun de toutes ces applications est la fourniture au véhicule, aux équipements qu'il contient ou à son pilote, d'informations qu'il ne peut pas connaître a priori mais qui sont liées au chemin qu'il suit. REVENDICATIONS 1. Système de télésignalisation à destination de véhicules (1) en déplacement caractérisé par la lecture automatique de panneaux ou supports d'information fixes (2). 2. Système de télésignalisation selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il effectue la lecture des panneaux ou supports (2) au moyen d'un système de prise de vue électronique, tel qu'une caméra (3), embarqué à bord du véhicule (1) (fig. 1). 3. Système de télésignalisation selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la lecture des panneaux ou supports (2) par la caméra (3) est facilitée par l'éclairage de ceux-ci au moyen d'un dispositif (4) embarqué à bord du véhicule (1) et mettant en oeuvre un rayonnement de nature optique, visible ou non, possèdant les propriétés de transmission dans le milieu ambiant et la finesse nécessaires à la lecture des panneaux ou supports. 4. Système de télésignalisation selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les panneaux ou supports (2) sont illuminés point par point au moyen d'un pinceau très étroit d'un rayonnement optique visible ou non émis par un dispositif d'émission (5) et en ce que la lecture est effectuée par la réception, par un dispositif de réception (6), de l'intensité réfléchie par chaque point. 5. Système de télésignalisation selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que les panneaux ou supports (2) sont ceux prévus pour l'observation visuelle, existant actuellement ou à venir, sans modification particulière pour l'utilisation décrite ici. 6. Système de télésignalisation selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que les panneaux ou supports (2) sont ceux décrits dans la revendication 5 modifiés par l'adjonction d'une étiquette (8) ne les dénaturant pas du point de vue de leur destination initiale, mais améliorant les conditions de leur lecture automatique (fig. 1). 7. Système de télésignalisation selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que les panneaux ou supports (2) sont conçus spécialement pour l'utilisation décrite ici. 8. Système de télésignalisation selon les revendications 1, et 4 caractérisé en ce que les panneaux ou supports (2) sont ceux décrits dans la revendication 5 modifiés par l'adjonction d'une étiquette (9) ne les dénaturant pas du point de vue de leur destination initiale, mais améliorant les conditions de leur lecture automatique par le procédé de la revendication 4 (fig. 2). 9. Système de télésignalisation selon les revendications 1, et 4 caractérisé en ce que les panneaux ou supports (2) sont conçus spécialement pour l'utilisation décrite ici. 10. Système de télésignalisation selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que les panneaux ou supports (2) portent un graphisme spécialement adapté à la lecture optique tel que le code barre ou les caratères OCR. 11. Système de télésignalisation selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que les panneaux ou supports (2) portent des graphismes alphanumériques ou iconographiques lisibles aussi bien à l'oeil et de façon automatique par le système proposé. 12. Système de télésignalisation selon l'une des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que les panneaux ou supports (2) sont du type de ceux qui existent actuellement pour tout système de signalisation. 13. Système de télésignalisation selon l'une des revendications 1 à -12 caractérisé en ce que les signaux recueillis par la caméra (3) selon les revendications 1, 2 et 3 ou le système LASER (5 et 6) selon les revendications 1 et 4 alimentent un dispositif de décodage (10) permettant la reconstitution des informations portées par les panneaux ou supports et leur utilisation par un dispositif (11) embarqué dans le véhicule (1). 14. Système de télésignalisation selon l'une des revendications 1 à 13 caractérisé en ce qu'il est utilisé pour l'acquisition, à bord d'un véhicule routier, de la signalisation habituellement portée par l'infrastructure routière. 15. Système de télésignalisation selon l'une des revendications 1 à 13 caractérisé en ce qu'il est utilisé pour l'acquisition à bord d'un véhicule ferroviaire, de la signalisation habituellement portée par l'infrastructure du réseau. 16. Système de télésignalisation selon l'une des revendications 1 à 13 caractérisé en ce qu'il est utilisé pour l'acquisition, à bord d'un robot industriel, de toutes les informations nécessaires à l'accomplissement de la tâche qui lui est assignée. 17. Système de télésignalisation selon l'une des revendications 1 à 13 caractérisé en ce qu'il est utilisé pour l'acquisition, à bord d'un robot domestique, des informations qui sont nécessaires à l'accomplissement de la tâche qui lui est assignée. 18. Système de télésignalisation selon l'une des revendications 1 à 15 caractérisé en ce qu'il est associé, à bord d'un véhicule routier ou ferroviaire, avec un dispositif électronique de comparaison (12) entre la vitesse du véhicule et la vitesse limite réglementaire acquise par lecture automatique de panneaux ou supports fixes d'information (2) afin d'avertir par tout moyen, notamment sonore (13), le conducteur dudit véhicule qu'il outrepasse la limitation de vitesse associée au parcours qu'il emprunte.