Brevet FR2862380A1 — publié le 20050520

La présente invention concerne un système de guidage et de navigation, par exemple pour véhicule automobile. Un tel système est destiné notamment à aider le conducteur du véhicule à se déplacer en lui donnant des indications sur la route qu'il doit suivre. Ces indications sont généralement affichées sur un écran et parfois également annoncées à l'aide de messages vocaux. Le système peut être intégré dans le tableau de bord d'un véhicule ou se présenter sous une forme d'appareil portatif, susceptible d'être utilisé sur un quelconque véhicule, comme une motocyclette par exemple, ou même par un piéton. De tels systèmes sont connus de l'homme du métier. Ils comportent généralement d'une part des moyens permettant de déterminer la position du véhicule et d'autre part une mémoire dans laquelle sont stockées des informations correspondant à la topologie d'une zone géographique déterminée. Les moyens de détermination de la position du véhicule sont généralement un système appelé couramment GPS (pour Global Positioning System soit en français système mondial de positionnement). Un tel système permet de repérer précisément une position dans l'espace, et en particulier à la surface du globe, à l'aide d'au moins trois satellites dont les positions sont connues, en mesurant la distance séparant le véhicule desdits satellites. La topologie de la zone géographique correspond à une carte détaillée de cette zone sur laquelle figure le tracé de toutes les routes et chemins connus. Cette information peut être stockée sur tous types de support (DVD, CD-Rom, disque dur, etc...), ou encore être accessible à distance, par téléchargement à partir d'un serveur, par des moyens de communication connus en eux-mêmes. Une unité centrale avec des moyens de calcul est associée à ce système de détermination de la position du véhicule et à la carte mémorisée. Des moyens de saisie permettent au conducteur du véhicule de mentionner l'endroit où il souhaite se rendre. Les moyens de calcul déterminent alors la route à suivre et le système de guidage donne au conducteur les indications nécessaires pour rallier l'endroit choisi. Sur des systèmes de navigation connus des symboles indiquent des changements de direction à effectuer. Lorsqu'on doit quitter une route pour une autre, une ligne brisée, avec une extrémité pointue en forme de flèche, indique le changement de direction. Il est également connu d'afficher une flèche droite, qui, comme une aiguille de boussole, pointe dans la direction correspondant à la sortie d'un virage proche se présentant devant le véhicule. Comme indiqué dans le document FR-2 767 407, une telle flèche permet, en cas de doute, de donner une indication supplémentaire au conducteur. En effet, quand dans un virage se présente un chemin ou une route secondaire allant tout droit, le système de navigation ne donne pas d'indication de changement de direction puisqu'il convient de suivre la route principale. Le conducteur, sur le terrain, peut toutefois se poser des questions. En agissant sur un bouton, il provoque ainsi l'affichage sur l'écran de la direction à suivre. La présente invention a alors pour but de fournir au conducteur d'un véhicule des informations quant à la courbure d'un virage qui se présente devant le véhicule. De préférence, l'information fournie au conducteur sera immédiatement disponible sans que celui-ci ait un effort intellectuel à faire et de telle sorte qu'il puisse se consacrer au maximum à la conduite de son véhicule. Les indications fournies devront également avantageusement se distinguer des autres informations déjà habituellement disponibles sur un système de navigation. A cet effet, elle propose un système de navigation pour véhicule automobile comportant une unité centrale associée à des moyens de détermination de la position du véhicule, à une mémoire contenant des informations sur la topographie et/ou le tracer des routes d'une zone géographique et à des moyens d'affichage. Selon l'invention, ce système comporte en outre des moyens de détermination du rayon de courbure d'un virage d'une route se présentant devant le véhicule ainsi que des moyens de commande pour l'affichage sur les moyens d'affichage d'un symbole indiquant clairement la courbure dudit virage. Avec un tel système de navigation, le conducteur obtient une information claire et directement exploitable sur la courbure du virage qui se présente à lui. Ce système offre ainsi au conducteur une véritable assistance dans la conduite de son véhicule. Dans un tel système de navigation, le symbole affiché est par exemple choisi par les moyens de commande d'affichage dans une bibliothèque de symboles associée à l'unité centrale. Il s'agit de préférence d'une bibliothèque spécifique de manière à éviter toute confusion du symbole affiché avec un symbole utilisé par ailleurs. L'invention propose par exemple que chaque symbole de la bibliothèque soit une flèche courbe. Ainsi chaque symbole de la bibliothèque peut être une flèche plane comportant un corps et une pointe, et la bibliothèque peut alors comporter des flèches pour lesquelles l'angle correspondant à la différence d'orientation dans le plan de la base du corps, c'est-à-dire l'extrémité du corps opposée à la pointe, par rapport à la pointe de la flèche varie. Dans ce cas, l'orientation dans le plan des bases des corps des flèches de la bibliothèque est avantageusement la même pour toutes les flèches, et correspond au sens de déplacement du véhicule. De cette manière, le symbole est plus explicite pour le conducteur. Le symbole affiché peut être également obtenu par calcul, en déformant l'axe d'une flèche exemplaire selon un rayon de courbure correspondant à la courbure du virage. De cette manière, les bibliothèques graphiques très gourmandes en taille de mémoire peuvent être réduites tout en permettant l'affichage d'un symbole particulièrement adapté. Un système de navigation selon l'invention peut comporter en outre des moyens d'activation et de désactivation de l'affichage sur les moyens d'affichage du symbole indiquant la courbure de la route se présentant devant le véhicule. Ces moyens d'activation et de désactivation de l'affichage du symbole comportent par exemple des moyens de prédiction d'un virage, et lesdits moyens d'activation et de désactivation activent l'affichage d'un symbole lorsque le véhicule se trouve à une distance prédéterminée dudit virage, comprise par exemple entre 100 et 250 m. La présente invention concerne également un procédé de guidage pour un système de navigation d'un véhicule automobile comportant les étapes suivantes: - détermination de la position du véhicule et de son sens de déplacement, - repérage sur une carte mémorisée de la position du véhicule et orientation du véhicule par rapport à la carte pour tenir compte de son sens de déplacement, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes: - détermination compte tenu de la position et du sens de déplacement du véhicule du rayon de courbure de la route se trouvant devant le véhicule, - obtention d'un symbole représentatif du rayon de courbure déterminé, par calcul 20 ou par choix dans une bibliothèque de symboles, et - affichage sur des moyens d'affichage du symbole obtenu. Un tel procédé peut être mis en oeuvre avec un système tel que décrit cidessus. Dans ce procédé de guidage l'affichage du symbole choisi est par exemple 25 réalisé lorsque le véhicule se trouve à une distance comprise entre 0 et 250 m d'un virage. Des détails et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui suit, faite en référence au dessin schématique annexé sur lequel: La figure 1 représente schématiquement un système de navigation selon 30 l'invention, et La figure 2 représente des exemples de symboles pouvant apparaître sur le dispositif d'affichage du système de la figure 1. Un système de navigation 2 est symbolisé sur la figure 1. Ce système est embarqué à bord d'un véhicule automobile non représenté. De manière classique, ce système de navigation est destiné à aider un conducteur du véhicule automobile à se diriger et atteindre l'endroit où il souhaite se rendre. Ce système peut également se présenter sous une forme d'appareil autonome, portatif, susceptible d'être utilisé sur un quelconque véhicule, comme une motocyclette par exemple, ou même par un piéton. Le système de navigation représenté au dessin comporte une unité centrale 4, des moyens de saisie 6, une mémoire 8, un système de positionnement 10 et un écran d'affichage 12. L'unité centrale 4 comporte des moyens de calcul ainsi que des moyens de gestion du système de navigation. Les moyens de saisie 6 peuvent comporter un clavier de touches alphanumériques mais il peut également s'agir de moyens associés à l'écran d'affichage 10 12 de manière à avoir un écran dit tactile. La mémoire 8 contient des informations sur la topographie d'une zone géographique. Ces informations sont par exemple, sous forme numérique, des informations que l'on trouve sur une carte (très détaillée) routière de la France. Diverses informations que l'on trouve sur une carte peuvent également se retrouver dans la mémoire 8. Le système de détermination 10 de la position du véhicule est, par exemple, un GPS (pour Global Positioning System ou en français système de positionnement mondial). Un tel système communique avec au moins trois satellites 14 en orbite autour de la terre. D'autres systèmes de positionnement peuvent être envisagés, utilisant des balises fixes, ou la mesure des déplacements effectués par rapport à la carte mémorisée. L'écran d'affichage 12 permet d'afficher des informations sous forme alphanumérique mais également des symboles et des détails d'une carte routière. De façon connue, l'écran d'affichage 12 permet d'afficher des pictogrammes de type RDA (pour Road Direction Arrow ou, en français, flèche d'indication de la direction de la route). D'après ce concept technique RDA, un pictogramme, ou symbole, sous forme d'une flèche est représenté sur l'écran d'affichage 12. Cette flèche présente toujours la même forme et l'information affichée est donnée par l'orientation de cette flèche qui peut pivoter sur 360 . Cette flèche indique alors par exemple la direction d'une route au sortir d'un virage. Ainsi par exemple, s'il n'y a aucun virage, la flèche de type RDA pointe dans la direction 12 heures. S'il y a par contre un virage à 90 à droite, la flèche de type RDA pointe dans la direction 3 heures. II est fait référence ici à la position de la petite aiguille d'une montre analogique. Ainsi, la flèche représentée sur l'écran d'affichage donne une indication à la manière d'une aiguille de boussole. Les affichages réalisés avec la technique RDA peuvent être source d'ambiguïté dans la mesure où les symboles affichés s'apparentent à l'information TDA (pour Target Direction Arrow ou flèche indiquant la direction de l'objectif). Cette information indique dans quelle direction se trouve le lieu qui a été saisi par l'utilisateur comme le but à atteindre. De nombreux utilisateurs confondent ces deux informations. En effet, l'information TDA est représentée sur l'écran d'affichage par une flèche pivotant sur 360 . La technique RDA fournit au conducteur une information importante mais néanmoins incomplète. Pour exploiter au mieux cette information, le conducteur doit faire un effort intellectuel important pour la décrypter. De ce fait, l'attention du conducteur est détournée de la conduite du véhicule automobile. Ceci est à éviter car c'est une source de danger. La présente invention propose de fournir au conducteur une information directement exploitable. Elle propose de prévenir l'utilisateur de la présence imminente d'un virage potentiellement dangereux sur son itinéraire. Le système de navigation peut prédire l'arrivée d'un virage grâce aux données mémorisées dans la mémoire 8. Ces données permettent également de connaître la courbure de ce virage. Ainsi, il est proposé ici au système de déterminer, environ 200 m avant un virage, le rayon de courbure de celui-ci. La distance de 200 m est donnée à titre d'exemple non limitatif pour illustrer la description. Cette distance peut être prédéterminée et fixe. Elle peut également être choisie en fonction de la vitesse du véhicule et/ou d'autres paramètres. En fonction du rayon de courbure du virage ainsi déterminé, le système de navigation choisit dans une bibliothèque un symbole à afficher sur l'écran d'affichage 12. Cette bibliothèque de symboles est distincte de la bibliothèque des symboles d'informations RDA et TDA. Des exemples de symboles sont représentés sur la figure 2. On remarque sur cette figure des flèches 16 qui présentent chacune un corps 18 et une pointe 20. Le corps 18 de chaque flèche 16 présente une courbure correspondant à la courbure du virage se présentant devant le véhicule. Le rayon de courbure du corps 18 de la flèche peut être identique à celui du virage ou être proportionnel. On peut par exemple aussi prévoir qu'à une courbure de corps 18 de flèche correspond une plage prédéterminée de rayons de courbure de la route. Selon une variante, le symbole à afficher peut être élaboré par calcul. Par exemple, un sous programme de dessin, ou routine graphique exécutée par l'unité centrale 4 peut être utilisée pour élaborer le symbole à utiliser à partir d'une flèche exemplaire, représentative de l'apparence ou du style désiré. A cet effet, la routine graphique détermine, à partir du rayon de courbure du virage et d'un facteur d'échelle dépendant des caractéristiques de l'écran d'affichage 12, un rayon de courbure qu'elle applique à l'axe de la flèche exemplaire, à partir de la base du corps de celle-ci. En déformant la flèche exemplaire selon ce nouvel axe courbe, on obtient une flèche dont le rayon de courbure correspond au rayon de courbure du virage. On remarque que la base du corps 18 de chaque flèche 16, c'est-à-dire l'extrémité du corps 18 opposée à la pointe 20, présente pour toutes les flèches la direction correspondant à 12 heures. Cette direction correspond au sens de déplacement du véhicule. La pointe 20 de la flèche à quant à elle une orientation correspondant à l'orientation de la route à la sortie du virage qui se présente. On peut par exemple avoir une direction de la pointe 20 de la flèche 16 correspondant à la direction que donnerait la technique RDA pour le même virage. De cette manière, le conducteur peut appréhender la courbure d'un virage à venir sans effort mental. L'information est disponible directement. Les flèches 16 décrites permettent au conducteur de comprendre immédiatement de manière intuitive, précise et donc confortable l'importance du virage qui se présente à lui, à savoir s'il s'agit d'un virage serré, en lacet, ou d'une grande courbe. De cette manière, il peut avant d'aborder le virage prendre les mesures nécessaires en adaptant notamment la vitesse de son véhicule. L'unité centrale 4 du système de navigation peut gérer l'activation et la désactivation de l'affichage flèche 16 sur l'écran d'affichage 12. On peut par exemple prévoir d'avoir en permanence une flèche 16 affichée sur l'écran d'affichage 12. Quand la route qu'emprunte le véhicule est rectiligne, la flèche 16 est alors elle aussi rectiligne, la pointe 20 étant dans le prolongement du corps 18 rectiligne (rayon de courbure infini). On peut également prévoir que la flèche 16 ne s'affiche que lorsqu'un virage se présente devant le véhicule. La flèche s'allume alors lorsque le virage se trouve à 200 m et disparaît lorsque le véhicule aborde le virage ou une fois le virage pris. L'unité centrale 4 du système de navigation peut en outre gérer un affichage dynamique, dans lequel l'image de la flèche 16 est rafraichie périodiquement, pour représenter le rayon de courbure instantané que présente la route à une distance prédéterminée du véhicule. Ainsi l'affichage peut se présenter sous la forme d'une animation dans laquelle la courbure de la flèche 16 varie en fonction de la courbure de la route, permettant de ce fait au conducteur d'appréhender aisément des virages qui se referment ou s'inversent (zig-zag). La présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif. Elle concerne également toutes les variantes de réalisation à la portée de l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Système de navigation, du type comportant une unité centrale (4) associée à des moyens de détermination de la position d'un véhicule, à une mémoire (8) contenant des informations sur la topographie et/ou le tracé des routes d'une zone géographique et à des moyens d'affichage (12), caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de détermination du rayon de courbure d'un virage d'une route se présentant devant le véhicule ainsi que des moyens de commande pour l'affichage sur les moyens d'affichage d'un symbole (16) indiquant clairement la courbure dudit virage. 2. Système de navigation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 10 symbole (16) affiché est choisi par les moyens de commande d'affichage dans une bibliothèque de symboles associée à l'unité centrale (4). 3. Système de navigation selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque symbole de la bibliothèque est une flèche courbe (16). 4. Système de navigation selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque symbole de la bibliothèque est une flèche plane comportant un corps (18) et une pointe (20), et en ce que la bibliothèque comporte des flèches (16) pour lesquelles l'angle correspondant à la différence d'orientation dans le plan de la base du corps (18), c'est-à-dire l'extrémité du corps opposée à la pointe (20), par rapport à la pointe (20) de la flèche (16) varie. 5. Système de navigation selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'orientation dans le plan des bases des corps (18) des flèches (16) de la bibliothèque est identique pour toutes les flèches (16), et correspond au sens de déplacement du véhicule. 6. Système de navigation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le symbole (16) affiché est obtenu par calcul, en déformant l'axe d'une flèche exemplaire selon un rayon de courbure correspondant à la courbure du virage. 7. Système de navigation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'activation et de désactivation de l'affichage sur les moyens d'affichage (12) du symbole (16) indiquant la courbure de la route se présentant devant le véhicule. 8. Système de navigation selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'activation et de désactivation de l'affichage du symbole comportent des moyens de prédiction d'un virage, et en ce que lesdits moyens d'activation et de désactivation activent l'affichage d'un symbole lorsque le véhicule se trouve à une distance prédéterminée dudit virage, comprise par exemple entre 100 et 250 m. 9. Procédé de guidage pour un système de navigation d'un véhicule automobile comportant les étapes suivantes: - détermination de la position du véhicule et de son sens de déplacement, - repérage sur une carte mémorisée de la position du véhicule et orientation du véhicule par rapport à la carte pour tenir compte de son sens de déplacement, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes: détermination compte tenu de la position et du sens de déplacement du véhicule du rayon de courbure de la route se trouvant devant le véhicule, - obtention d'un symbole représentatif du rayon de courbure déterminé, par calcul ou par choix dans une bibliothèque de symboles, et - affichage sur des moyens d'affichage du symbole obtenu. 10. Procédé de guidage selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'affichage du symbole choisi est réalisé lorsque le véhicule se trouve à une distance comprise entre 0 et 250 m d'un virage.