Brevet FR2828930A1 — publié le 20030228

pince malgré la force de rappel du ressort helicoïdal. L'invention concerne un procédé ainsi qu'un dispositif de raccompagnement d'un objet guidé par navigation. Etat de la technique On connaît déjà des dispositifs de navigation qui guident un s véhicule sur une route précalculée. Les dispositifs de navigation qui dis posent d'un accès à des donnces autres que celles des routes empruntées sont en mesure d'amener l'utilisateur à destination par une route alterna tive qui le cas échéant doit être calculée. Si toutefois l'utilisateur se trouve à l'extérieur des réscaux routiers numérisés, on lui demande générale o ment de faire demi-tour ou bien on lui indique, au moyen d'une boussole, la direction à vol d'oiseau vers un point de route connu. Avantages de l'invention Le procédé selon l'invention est un procédé de raccompa gnement d'un objet guidé par navigation caractérisé par les étapes sui vantes: - pour le guidage à destination on utilise des données de route prédé terminées à l'intérieur d'une zone, - au moins lors de la sortie de la zone déterminée par les donnces de route, on mémorise les donnces de position de l'objet, o - la mémorisation des données de position se fait au moins aussi long temps que l'on n'atteint pas un point d'orientation connu par la mémo risation des données de position, - à partir d'un point d'orientation connu, un raccompagnement de l'objet se fait en fonction des donnces de position mémorisces. Le dispositif selon l'invention comporte les unités de fonc tionnement suivantes: - une mémoire pour une carte numérique, - une unité de positionnement, - une unité de mémorisation de positions, o - un module pour la reconnaissance d'état d'un objet, - une unité pour établir une piste de position à partir des donnces de l'unité de mémorisation de positions et des donnces de reconnaissance d'état, - un module pour le guidage à destination. 3s Le procédé et le dispositif permettent de raccompagner un objet guidé par navigation et en particulier un véhicule automobile, même à l'extérieur du réscau routier numérisé, jusqu'à un point de route connu. L'invention utilise en particulier le fait que dans un système de navigation en fonctionnement on enregistre automatiquement, à partir d'une certaine durée ou d'un certain trajet, un trajet emprunté précé demment (tracking). Dans l'invention on utilise de manière avantageuse s cette poursuite (tracking) pour raccompagner l'objet guidé par navigation selon le chemin inverse jusqu'au dernier point de route, lequel est par exemple encore désigné sur une carte numérique se trouvant à bord du véhicule. Un avantage de l'invention provient du fait que l'objet guidé o par navigation ou le véhicule peut être guidé vers sa destination même dans un domaine non numérisé, en le raccompagnant vers le trajet connu. De telles particularités sont particulièrement intéressantes lorsque le con ducteur du véhicule ne dispose que de banques de données incomplètes pour le mener à destination comme cela est le cas dans la navigation em s barquce. Par exemple, le raccompagnement de l'objet se fait en fonc tion des données de position mémorisées en générant une flèche de direc tion. pour générer la flèche de direction on analyse les donnces de route attendues à proximité de l'objet et sont mises en relation avec la vitesse instantanée de l'objet et dans ce cas on détermine si à partir des données de route et des rayons de courbure à attendre de celles-ci ainsi qu'à partir de la vitesse instantanée de l'objet on obtient une vitesse angulaire qui dépasse la vitesse maximale tolérce pour cet objet, et à partir de cela un procédé de virage est indiqué sous la forme d'une flèche de direction cor s respondante. Ainsi, le raccompagnement de l'objet se fait à l'aide d'une carte numérique qui est générée à partir des donnces de position mémori sées et la carte numérique générée à partir des données de position mé morisées est représentée de manière combinée avec une carte numérique o prédéterminée. Selon d'autres caractéristiques du procédé: lors d'un raccompagnement, sur une autre route, par exemple par suite d'une voie à sens unique, on entreprend une commande propre de l'objet, jusqu'à ce que l'on atteigne un point d'orientation connu, à ss partir duquel un raccompagnement à partir des donnces enregiskées est possible, la mémorisation des données de position est interrompue lorsque deux donnces de position successives sont semblables ou trop peu différen tes l'une de l'autre, ou - la mémorisation des données de position ne se poursuit pas ou est in s terrompue lorsque l'imprécision des positions dépasse une quantité prédéterminée. L'invention s'avère particulièrement avantageuse lorsque les circonstances ne permettent pas de rebrousser chemin, par exemple lors qu'il n'y a pas de possibilité de demi-tour, en cas d'interdiction de tourner, o de voies à sens unique ou équivalent. Dans ces cas, le conducteur du vé hicule commence par se déplacer sans orientation dans le réscau de route connu pour y trouver un point d'orientation connu à partir duquel il re tourne jusqu'à la route empruntée précédemment. Dans un secteur non numérisé, c'est-à-dire lorsque l'on quitte les zones fournies par les don s nces de route, ce processus est soutenu selon l'invention en ce que ces secteurs inconnus sont automatiquement numérisés par un dispositif propre à l'objet guidé par navigation. Si ce dispositif détecte alors un point d'orientation o l'objet guidé par navigation s'est déjà trouvé, il est alors en mesure de raccompagner l'objet. Le raccompagnement est alors particulièrement simplifié lorsque des flèches d'indication de direction sont générces à partir des données de route attendues et de la vitesse de l'objet; à l'aide de ces flè ches on peut alors parcourir le chemin parcouru précédemment dans la zone " offroad " ou un nouveau chemin dans un secteur éventuellement numérisé. Avantageusement le dispositif est prévu pour que: - on associe un dispositif de filtrage à l'unité de mémorisation de posi tion, pour interrompre la mémorisation lorsque d'après certains critè res prédéterminés on a une trop grande phase d'immobilité de l'objet ou une trop grande imprécision de la position, - on prévoit un module pour établir des indications de guidage à desti nation en fonction de données d'état du véhicule, - le module pour obtenir des indications de guidage à destination est en liaison de fonctionnement avec la piste de position, pour donner des s indications de guidage à destination lors d'un nouveau mouvement de l'objet sur la piste de position, - le module pour le guidage à destination est relié avec une unité de sor tie pour délivrer les indications délivrées à partir d'un/du module pour l'obtention d'instructions de guidage à destination, en particulier sous la forme d'une flèche de direction. Dessins Des exemples de réalisation de l'invention seront décrits s plus en détail à l'aide des dessins. Ainsi: - la figure 1 montre une poursuite (un tracking) lorsque l'on a quitté les données de route préenregistrces, - la figure 2 est un raccompagnement le long d'un guide de position jus- qu'à un point d'orientation connu, to - la figure 3 montre un dispositif pour le raccompagnement d'un objet guidé par navigation, et - la figure 4 montre un raccompagnement à l'aide d'indications de direc- tion. Description des exemples de réalisation s La mise en _uvre de l'invention nécessite un système de navigation qui est en mesure de guider un objet guidé par navigation sur un réseau routier précédemment numérisé, c'est-à-dire de donner des in dications de guidage au conducteur à l'intérieur d'un secteur o les don nées routières ont été précédemment numérisées. De plus, le système de o navigation doit être en mesure de mémoriser les donnces de position de l'objet, c'est-à-dire les données routières, à partir desquelles les donnces de position de l'objet/du véhicule peuvent être récupérées. I1 s'agit en par- ticulier de positions GPS et/ou de directions et de trajets. Le procédé selon l'invention dessine, lorsque l'on quitte le s trajet 1 ou le réscau (du secteur prédéfini par les donnces de route) des donnces de position déterminées par l'unité de positionnement, une pour- suite (tracking), (voir figure 1). Cette poursuite 2 est dessinée jusqu'à ce qu'une ou plusieurs nouvelles positions déterminées s'avèrent être des informations de position déjà mémorisées. Si le véhicule rencontre au o moins une information de poursuite, alors le conducteur peut être rac- compagné de manière sûre le long de ce guide de position jusqu'à un ré- seau routier connu ou jusqu'à sa route (voir figure 2). Le mode de fonctionnement du raccompagnement selon l'invention sera décrit à l'aide de deux exemples de réalisation: s exemple 1: un véhicule est guidé par un système de navigation et quitte le secteur de la carte numérique se trouvant dans l'appareil de sorte qu'il se trouve dans un secteur non numérisé. A partir du moment o on a quitté ce secteur, le chemin parcouru par le véhicule est dessiné de manière permanente, de sorte qu'après un demi-tour on puisse le raccompagner sur le même chemin. Ce processus se fait par un déroulement en sens in verse du chemin enregistré, par exemple sous la forme d'un guidage à l'aide de flèches ou d'une carte numérique. s exemple 2: le même véhicule quitte le secteur de la carte numérique se trouvant dans l'appareil de navigation, mais du fait d'une voie à sens uni que défavorable il ne peut pas parcourir le même chemin en sens inverse. Le conducteur contourne bien évidemment la voie à sens unique. Dès que le conducteur rencontre à nouveau un secteur qui était parcouru en quel o que sens que ce soit, le système de navigation essaye de ne le raccompa gner jusqu'à la route connue en fonction des données mémorisces. Un dispositif approprié à la mise en _uvre du procédé selon l'invention sera décrit par la suite à l'aide de la figure 3. Le dispositif comporte un système de navigation avec une s unité de position 200 dont les données de position qu'elle détermine sont comparées avec les données d'une mémoire 100 pour une carte numéri que. Selon l'invention, ce système de navigation est prolongé par un mo dule 300 pour la reconnaissance d'état. Ce module 300 qui interprète les données du dispositif de positionnement 200 et de la mémoire 100 décide o entre les états de l'objet/du véhicule suivants: - onroad: le véhicule se trouve ou roule sur une portion de route numé risée. - offroad: le véhicule ne se trouve pas ou ne roule pas sur une portion de route numérisée ni sur une position précédemment mémorisée. s - ontrack: le véhicule se kouve ou roule sur une piste de position précé demment mémorisée. Une unité de mémorisation de position 400 selon l'invention pour la mémorisation et le fltrage des données de position assure que, d'une part, une piste de position soit mémorisée et que, d'autre part, tou tes les positions déterminées par l'unité de position 200 ne soient pas mémorisées mais qu'elles soient filtrées selon des critères prédéfinis. Les critères pour le ffltrage peuvent être: - phase de stabilité: arrêter l'enregistrement, car les valeurs de position ainsi déterminées ne se différencient pas ou trop peu de la position 3s déterminée précédemment, imprécision de position trop grande: l'enregistrement n'est alors pas poursuivi ou interrompu. Un module 500 selon l'invention pour établir des indica- tions de guidage à destination détermine les indications de guidage à des- tination approprices à partir du module 300, ces indications peuvent être donnces à partir de la piste de position 700 lorsque le trajet est répété. Un s module 600 pour le guidage à destination " ontrack " délivre, au moment approprié, les indications de guidage à destination déterminées par le mo- dule 500, à une unité de sortie 800 appropriée. On peut prévoir un méme bus 900 pour l'échange de donnces entre les modules/unités 300, 400, 500, 600, 700 et 800. o La carte numérique générée à partir des donnces de posi tion enregistrces peut étre représentée de manière combinée avec une carte numérique prcenregistrce, pour ne pas surcharger le conducteur du véhicule inutilement avec des informations supplémentaires ou d'une forme de représentation différente. On peut générer et afficher alternati s vement ou en plus de la carte numérique, des flèches de direction géné- rces à partir des données de position de raccompagnement enregistrées. De manière avantageuse, le module 500 détermine des indi- cations de guidage pour la destination sur la base d'un itinéraire déjà em- ployé à l'intérieur du secteur offroad. Ainsi, on augmente aussi bien la sécurité de conduite que le confort de conduite car le conducteur est averti à temps d'un changement de direction. Comme indication de virage on ne désignera par la suite aucune instruction de guidage à destination, qui reproduit les véritables donnces géographiques sous la forme de routes se séparant. On doit com s prendre les indications de virage bien plus comme une préparation du conducteur qui par la suite adaptera sa conduite à la vue ou à la route. Le système de guidage à destination analyse le guidage de rue (guidage de route) à attendre et ne les met en relation avec la vitesse instantance d'un véhicule. Si l'on obtient à partir des données de route et o le rayon de courbure à attendre d'aprés celles-ci ainsi qu'à partir de la vi- tesse instantanée de l'objet, une vitesse angulaire, qui dépasse la vitesse maximale tolérable pour cet objet (véhicule), alors on attend un processus approprié au virage qui conduit à une indication correspondante. Par la donnce/l'affichage d'une instruction de guidage à destination correspon ss dante, le conducteur est préparé de sorte qu'il réduit à temps la vitesse et peut ainsi suivre sans danger la rue (route). Cela est visible à la figure 4. Si le véhicule 5 suit l'itinéraire 6 enregistré précédemment avec une vi- tesse suffisamment faible, seules les flèches de direction 7 sont illuminces, cette flèche montre la suite du trajet 6 par comparaison avec le nord. Ain- si, le conducteur est aidé pour choisir la bonne direction en cas d'embranchement. Le guidage à destination selon l'invention suppose que s l'appareil de guidage ou le module 300 dispose d'informations numérisées, c'est-à-dire des donnces de route (rue). Pour la fonction offroad de naviga- tion, ces donnces de route numérisées peuvent être enregistrées lorsque l'on p arcourt la zone offro ad en même temps que les co ordonnée s gé ogra- phiques associées. I1 est également possible de transmettre un tel trajet o par d'autres systèmes, c'est-à-dire par une transmission par ondes à par- tir d'une centrale qui possède des données numérisées concernant cette zone offroad qui n'est pas connue de la mémoire 10 du véhicule. Le procé- dé de guidage à destination est également utilisable pour des appareils de navigation courants avec lesquels l'utilisateur se trouve à l'intérieur des s secteurs prédéterminés par les données de route. Pour cela, on doit obte- nir le trajet nocessaire à partir de la carte numérique de la mémoire 100 du véhicule. A partir du trajet observé, on calcule alors dans la direction de déplacement, le rayon de courbure minimal à l'intérieur d'une distance o définie de l'endroit du véhicule. Un développement avantageux du procédé teste la plausibilité du rayon de courbure et les bruits ou les erreurs de mesure ne sont pas interprétés fallacieusement comme des courbes. Un autre développement avantageux du procédé réside dans le fait que le trajet est évalué à une distance de la position du véhicule dépendant de la vitesse du véhicule. A partir de la vitesse instantance du véhicule v et du rayon de courbure r on calcule, au moyen de la formule = v/r, la vitesse angulaire maximale à attendre. Si cette vitesse dépasse la vitesse maxi- male admise et/ou observée en règle générale et/ou saisie manuellement, associée à ce véhicule et/ou conducteur, l'unité de sortie 800 délivre une :o instruction de virage correspondante. Si le véhicule roule à une vitesse suffisamment réduite, le trajet se trouvant à proximité immédiate est représenté comme droit. Dans une réalisation avantageuse, la direction instantanée correspond à la di- rection sur écran de l'unité de sortie 800. Le virage le plus proche sera re s présenté par une courbure de la flèche par rapport à la représentation mentionnée ci-dessus. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 4, le vé- hicule comportant un guidage à destination selon l'invention tourne du secteur numérisé vers un chemin de forêt non numérisé et se trouve ainsi, selon la définition, dans un état offroad. Avec l'arrivoe de l'état offroad, le trajet du véhicule est mémorisé sous la forme d'une châîne de coordon- nces de points de chemin. Après avoir atteint une destination intermé diaire dans le secteur non numérisé, le conducteur choisit d'être raccompagné par le guidage selon l'invention. Le guidage de destination conduit le conducteur à l'aide d'indications de direction le long d'un trajet mémorisé jusqu'à destination. Lorsqu'il s'éloigne du chemin, la direction correcte apparâît au conducteur to car une flèche de guidage de destination lui montre de manière perma- nente le chemin. Avant les courbes dont le conducteur s'approche trop vite, des indications de virage sont délivrées. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Procédé de raccompagnement d'un objet guidé par navigation caractérisé par les étapes suivantes: - pour le guidage à destination on utilise des donnces de route prédé terminces à l'intérieur d'une zone, - au moins lors de la sortie de la zone déterminée par les donnces de route, on mémorise les données de position de l'objet, - la mémorisation des donnces de position se fait au moins aussi long temps que l'on n'atteint pas un point d'orientation connu par la mémo o risation des donnces de position, - à partir d'un point d'orientation connu, un raccompagnement de l'objet se fait en fonction des données de position mémorisces. 2 ) Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que le raccompagnement de l'objet se fait en fonction des données de position mémorisces en générant une fléche de direction. 3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour générer la fléche de direction, on analyse les donnces de route atten dues à proximité de l'objet et on les met en relation avec la vitesse ins tantance de l'objet. 4 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on détermine si à partir des donnces de route et des rayons de courbure à attendre de celles-ci ainsi qu'à partir de la vitesse instantanée de l'objet on obtient une vitesse angulaire qui dépasse la vitesse maximale tolérée pour cet objet, et à partir de cela un procédé de virage est indiqué sous la forme d'une fléche de direction correspondante. ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le raccompagnement de l'objet se fait à l'aide d'une carte numérique qui est générce à partir des données de position mémorisées. 6 ) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la carte numérique générée à partir des donnces de position mémorisées est représentée de manière combinée avec une carte numérique prédéter minee. 7 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors d'un raccompagnement, sur une autre route, par exemple par suite d'une voie à sens unique, on entreprend une commande propre de l'objet, to jusqu'à ce que l'on atteigne un point d'orientation connu, à partir duquel un raccompagnement à partir des données enregistrces est possible. 8 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que s la mémorisation des donnces de position est interrompue lorsque deux données de position successives sont semblables ou trop peu différentes l'une de l'autre. 9 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mémorisation des données de position ne se poursuit pas ou est inter- rompue lorsque l'imprécision des positions dépasse une quantité prédé- terminée. s 10 ) Dispositif pour le raccompagnement d'un objet guidé par navigation comportant les unités de fonctionnement suivantes: - une mémoire (100) pour une carte numérique, - une unité de positionnement (200), - une unité de mémorisation de positions (400), - un module (300) pour la reconnaissance d'état d'un objet, - une unité (700) pour établir une piste de position à partir des données de l'unité de mémorisation de positions (400) et des données de recon- naissance d'état (300), - un module (600) pour le guidage à destination. 3s 11 ) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu' on associe un dispositif de filtrage à l'unité de mémorisation de position (400), pour interrompre la mémorisation lorsque d'après certains critères prédéterminés on a une trop grande phase d'immobilité de l'objet ou une trop grande imprécision de la position. 12 ) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu' on prévoit un module (500) pour établir des indications de guidage à des tination en fonction de donnces d'état du véhicule. 13 ) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le module (500) pour obtenir des indications de guidage à destination est en liaison de fonctionnement avec la piste de position (700), pour donner s des indications de guidage à destination lors d'un nouveau mouvement de l'objet sur la piste de position (700). 14 ) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le module (600) pour le guidage à destination est relié avec une unité de sortie (800) pour délivrer les indications délivrées à partir d'un/du module (500) pour l'obtention d'instructions de guidage à destination, en particu- lier sous la forme d'une flèche de direction.