Brevet FR2979461A1 — publié le 20130301

PROCEDE DE GUIDAGE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE DANS UNE ZONE DE PARKING. La présente invention concerne le guidage d'un véhicule automobile. Plus précisément, l'invention concerne, selon un premier de ses objets, un procédé de guidage vers une cible située dans une zone de parking, d'un véhicule automobile équipé d'un capteur de vitesse de rotation des roues et d'un capteur de mesure de l'angle du volant de direction, le procédé comprenant des étapes consistant à : - déterminer la position initiale du véhicule dans le plan du parking, - allouer au véhicule une cible de la zone de parking à atteindre, et - déterminer les coordonnées de la cible à atteindre. Un tel procédé est connu de l'homme du métier, notamment par l'exemple qu'en donne le document de l'état de la technique antérieure CN101789188 dans lequel la zone de parking est maillée par un système de capteurs sans fil qui renvoie les informations vers le véhicule. Une interface de navigation à l'intérieur du véhicule permet de guider le conducteur vers une place libre. Dans ce système, la position du véhicule au sein de la zone de parking est déterminée via un système externe au véhicule, ce qui implique un surcoût en termes d'infrastructure. On connaît également le brevet EP1775690 dans lequel un véhicule est guidé en direction d'une zone de parking par un système de navigation GPS. En même temps, le véhicule a la capacité de recevoir des données de l'ordinateur central de cette zone de parking lui spécifiant le nombre de places disponibles. Cette solution basée sur le GPS ne propose cependant pas de guidage à l'intérieur de la zone de parking. La présente invention a pour but d'améliorer ces solutions existantes en proposant une solution de guidage à l'intérieur de la zone de parking. Avec cet objectif en vue, le dispositif selon l'invention, par ailleurs conforme au préambule cité ci-avant, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend en outre des étapes consistant à : - charger préalablement le plan de la zone de parking dans une mémoire du véhicule, et - calculer la position du véhicule dans le plan en un temps t en fonction o de la position initiale du véhicule, o de la vitesse de rotation des roues et de la mesure de l'angle du volant de direction du véhicule, et o de la position du véhicule en un temps précédent. Ce qui permet de calculer très facilement la position du véhicule et de guider celui-ci dans une zone de parking sans recourir nécessairement à un module de positionnement par satellite (GPS), ce qui est particulièrement avantageux dans les zones de parking sous-terraines dans lesquelles les signaux satellites sont de très mauvaise qualité, voire inexistants. Dans un mode de réalisation, la position (X, Y) du véhicule dans le plan en un temps t est calculée selon les équations suivantes : X(t) = XO + f1(VR,AV,t) + X(t-1) (1) Y(t) = YO + f2(VR,AV,dt) + Y(t-1) (2) Avec X(t) et Y(t) les coordonnées du véhicule dans le plan (XY) au temps t, X(t-1) et Y(t-1) les coordonnées du véhicule dans le plan (XY) au temps t-1, XO et YO les coordonnées correspondantes à la position initiale du véhicule dans le plan, VR la vitesse de rotation des roues mesurée, AV l'angle du volant de direction mesuré, dt l'intervalle de temps entre le temps (t) et le temps (t1), et f1 et f2 deux fonctions mathématiques. De préférence, on prévoit en outre une étape consistant à communiquer au conducteur du véhicule l'évolution de la position du véhicule en temps réel, par affichage sur un écran du véhicule et/ou par instruction vocale. Le plan de la zone de parking peut être préchargé dans une mémoire du véhicule ou téléchargé depuis un terminal de la zone de parking communiquant avec le véhicule par voie sans fil. Le volume (en octets) d'un plan est faible. Grâce à cette 20 caractéristique, le chargement du plan est très rapide soit parce qu'il existe déjà en mémoire, soit parce que la transmission du plan depuis le terminal est très rapide. Dans un mode de réalisation, le véhicule est en outre équipé 25 d'un module de positionnement par satellites (GPS), le procédé comprenant en outre une étape de correction de la position du véhicule dans le plan calculée en un temps t par la position déterminée par le module de positionnement par satellites (GPS). 30 Ce qui permet de limiter la dérive éventuelle du calcul de la position issue des capteurs de la vitesse de rotation des roues et de l'angle du volant de direction du véhicule. Cette caractéristique optionnelle peut permettre des guidages pour des zones de parking étendues dans lesquelles un guidage précis est 35 utile. La position initiale du véhicule peut être déterminée par des capteurs embarqués à bord du véhicule et/ou débarqués. La zone de parking comprend en général une pluralité de cibles. De préférence, le procédé comprend en outre une étape de détection de présence, de sorte à allouer une cible disponible de la zone de parking. Avantageusement, on peut prévoir en outre une étape de détermination du type de motorisation et de charge du moteur du véhicule. Ce qui permet d'allouer une cible correspondante au type de 15 véhicule. Selon un autre de ses objets, l'invention concerne un programme d'ordinateur, comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon 20 l'invention lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Enfin, l'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'un capteur de vitesse de rotation des roues, d'un 25 capteur de mesure de l'angle du volant de direction, d'une mémoire, et d'un processeur pour la mise en oeuvre du programme d'ordinateur selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de la présente 30 invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 illustre un mode de réalisation du 35 procédé selon l'invention, et - la figure 2 illustre l'invention pour un véhicule entrant dans une zone de parking. Par véhicule automobile 3 on entend un véhicule doté d'un capteur au moins 4 de mesure de la vitesse de rotation des roues et d'un capteur au moins 5 de mesure de l'angle du volant de direction (à l'heure actuelle ces deux types de capteurs sont rendus quasiment obligatoires par les normes ABS/ESP). En outre on prévoit que le véhicule est muni d'un système 10 de communication sans fil (type WiFi, Bluetooth...) et d'une interface utilisateur (type écran LCD par exemple). Comme décrit ultérieurement, on peut prévoir que le véhicule soit également muni d'un système de navigation par satellites, de type GPS, et d'un système de stockage de données. Selon divers modes de réalisation, le véhicule automobile 20 peut être à moteur électrique à charge par induction ou filaire, un véhicule à moteur thermique, ou encore un véhicule hybride. Une zone de parking 2 est un bâtiment comprenant une pluralité d'emplacements sur lesquels des véhicules 3 sont 25 susceptibles de stationner. Elle peut être équipée de bornes 9 d'alimentation électrique, par voie filaire ou par induction, pour la recharge d'un véhicule électrique. Une borne est localisée par exemple sur un emplacement (bobine au sol), dans ou en périphérie d'un emplacement (alimentation électrique par 30 voie filaire), ou encore dans une sous-zone dédiée de la zone de parking. La zone de parking 2 est dotée d'un moins un terminal 8, et d'un système 6 de communication sans fil capable d'échanger des 35 données avec un véhicule 3. Le terminal 8 comprend un logiciel capable d'allouer 120 au véhicule une cible 1 de la zone de parking à atteindre, c'est-à-dire de gérer les emplacements disponibles et les bornes de charges disponibles, et d'envoyer 130 ces informations de disponibilité vers un véhicule 3. La disponibilité d'un emplacement ou d'une zone de charge (bornes d'alimentation électrique et/ou bobines) est connue par 10 une détection de présence 170 d'un véhicule. La détection de présence d'un véhicule thermique sur un emplacement de parking peut être mise en oeuvre par un capteur de présence, par exemple un capteur de poids ou un capteur optique. 15 Pour un véhicule électrique, la détection de présence peut être effectuée par capteur comme pour un véhicule thermique, ou par le système de charge lui-même. 20 Une cible 1 dans la zone de parking correspond à un emplacement (disponible), ou à une borne 9 d'alimentation électrique (de préférence disponible) avec ou sans fil. Le procédé de guidage d'un véhicule automobile vers une 25 cible dans une zone de parking implique l'existence d'un plan 7 de la zone de parking. Le plan 7 de la zone de parking est chargé 100 dans une mémoire du véhicule. A cet effet il peut être préexistant dans 30 la mémoire ou chargé depuis une autre mémoire du véhicule ou téléchargé depuis le terminal 8 de la zone de parking par communication sans fil, par exemple grâce au système 10 de communication sans fil du véhicule apparié automatiquement au système 6 de communication sans fil relié audit terminal 8 de la 35 zone de parking à l'entrée du véhicule dans la zone de parking. De préférence, le plan est affiché sur un écran du véhicule. La position initiale X0, YO du véhicule est déterminée 110 dans le plan 7 du parking, de préférence à l'entrée du véhicule dans la zone de parking. De préférence, la position initiale du véhicule est affichée sur l'écran dudit véhicule. Par X et Y on entend typiquement des coordonnées cartésiennes dans un repère orthonormé. La position initiale du véhicule peut être déterminée par des capteurs embarqués à bord du véhicule (par exemple capteurs à ultrasons, radar, caméra, etc.) et/ou débarqués (par exemple sur une ou plusieurs bornes à l'entrée de la zone de parking ou un capteur de poids au sol, etc.). Une cible 1 de la zone de parking à atteindre est allouée au véhicule 3 par le terminal 8 ou par un calculateur du véhicule lorsque le terminal 8 transmet au véhicule les informations de disponibilité. Les coordonnées de la cible à atteindre sont déterminées par un calculateur du véhicule ou transmises au véhicule par le terminal 8. De préférence, la cible est affichée sur l'écran dudit véhicule. La cible (sa position) et/ou la position initiale du véhicule peuvent être identifiées sur le plan 7. En fonction des coordonnées de la cible 1 et de celles de la position initiale du véhicule X0, Y0, la trajectoire de guidage du véhicule depuis la position initiale jusqu'à la cible est calculée, par un processeur du véhicule ou par le terminal de la zone de parking puis transmise audit véhicule par voie sans fil. De préférence, la trajectoire de guidage est affichée au moins partiellement sur l'écran dudit véhicule. En outre, on peut prévoir une communication par synthèse vocale pour indiquer au conducteur ladite trajectoire.35 A chaque temps t (arbitraire), la position du véhicule dans le plan est calculée 140, de préférence par un processeur du véhicule. La position du véhicule dans le plan est calculée en fonction : o de la position initiale du véhicule, o de la vitesse de rotation des roues et de la mesure de l'angle du volant de direction du véhicule, et o de la position du véhicule en un temps précédent. Par exemple, la position (X, Y) du véhicule dans le plan en un temps t est calculée selon les équations suivantes : X(t) = XO + f1(VR,AV,dt) + X(t-1) (1) Y(t) = YO + f2(VR,AV,dt) + Y(t-1) (2) Avec X(t) et Y(t) les coordonnées du véhicule dans le plan (XY) au temps t, X(t-1) et Y(t-1) les coordonnées du véhicule dans le plan (XY) au temps précédent (t-1), XO et YO les coordonnées correspondantes à la position initiale du véhicule dans le plan, VR la vitesse de rotation des roues mesurée, AV l'angle du volant de direction mesuré, dt l'intervalle de temps entre le temps (t) et le temps (t1), et f1 et f2 deux fonctions mathématiques. Par exemple, deux fonctions f1 et f2 sont définies comme suit : f1(VR,AV,dt)= fe(T)dI * rp/e * [e cos((32) + b sin((32)] lyl cos(0(t-1)) f2(VR,AV,dt)= f av(T)dI * rp/e * [e cos((32) + b sin((32)] sin(e(t-1)) t-1 avec rp: le rayon du pneu, e: l'empattement, b: une demie-largeur de voie, 1': la vitesse de rotation de la roue (liée à VR), 132 : l'angle de la roue (dû à l'action du volant et liée à AR), et e: l'orientation du véhicule dans le repère du parking. L'intégration permettant de faire apparaître explicitement la vitesse de rotation de la roue. L'orientation du véhicule dans le repère du parking est 15 calculée à chauqe aps de temps de la façon suivante: t e(t)= f rp/e * 01(T) * sin ((32) * di L'orientation initiale du véhicule dans le repère parking 20 est déterminée par les mêmes capteurs que pour la détermination de position initiale. La position au temps t ainsi que l'évolution 150 de la position du véhicule en temps réel sur le plan 7 peuvent être 25 communiquées au conducteur du véhicule par affichage sur l'écran du véhicule et/ou par instruction vocale. L'utilisation de la position initiale du véhicule, de la vitesse de rotation des roues et de la mesure de l'angle du 30 volant de direction du véhicule, c'est-à-dire des seuls capteurs internes du véhicule permet de calculer la position du véhicule et de guider celui-ci dans la zone de parking. Cependant, l'utilisation de ces seuls capteurs peut donner 35 des solutions qui dérivent dans le temps. On peut donc prévoir en outre, pour les cas dans lesquels le véhicule est équipé d'un module de positionnement par satellites (GPS), une étape 160 de correction du calcul de la position du véhicule dans le plan 5 calculée en un temps t par la position déterminée par le module de positionnement par satellites (GPS). Cette étape est une réinitialisation qui consiste par exemple à remplacer les coordonnées de la position calculée au temps t par les capteurs internes du véhicule par les coordonnées déterminées par le 10 module de positionnement par satellites (GPS). Pour l'allocation 120 par le terminal d'une cible de la zone de parking à atteindre par le véhicule, on peut prévoir une étape 180 de détermination du type de motorisation et de charge 15 du moteur du véhicule, c'est-à-dire si le moteur est un moteur thermique, électrique à charge électrique par fil ou par induction. L'étape 180 de détermination peut être déclarative. Par 20 exemple, un écran de contrôle permet au conducteur de déclarer au terminal s'il souhaite une cible avec alimentation électrique filaire ou bobine de charge, ou sans alimentation électrique. La détermination peut être automatique. Par exemple la zone de parking comprend, de préférence en entrée de zone de parking, 25 une bobine de détection pour détecter automatiquement la bobine de charge du véhicule lorsque celui-ci passe au-dessus de la bobine de détection. Par rapport aux véhicules existants dotés d'un capteur de 30 mesure de la vitesse de rotation des roues, d'un capteur de mesure de l'angle du volant de direction, et d'un processeur, la présente solution permet simplement de configurer le processeur pour que celui soit apte à mettre en oeuvre le procédé précédemment décrit. REVENDICATIONS1. Procédé de guidage d'un véhicule automobile (3) vers une cible (1) dans une zone de parking (2), le véhicule automobile (3) étant équipé d'un capteur (4) de vitesse de rotation des roues et d'un capteur (5) de mesure de l'angle du volant de direction, le procédé comprenant des étapes consistant à : - déterminer (110) la position initiale du véhicule dans un plan (7) de la zone de parking, - allouer (120) au véhicule une cible (1) de la zone de parking à atteindre, et - déterminer (130) les coordonnées de la cible à atteindre, 15 caractérisé en ce qu'il comprend en outre des étapes consistant à : - charger (100) préalablement le plan de la zone de parking dans une mémoire du véhicule, - calculer (140) la position du véhicule dans le plan en un 20 temps t en fonction o de la position initiale du véhicule, o de la vitesse de rotation des roues et de la mesure de l'angle du volant de direction du véhicule, et o de la position du véhicule en un temps précédent. 25 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la position (X, Y) du véhicule dans le plan en un temps t est calculée selon les équations suivantes : X(t) = X0 + f1(VR,AV,dt) + X(t-1) (1) 30 Y(t) = YO + f2(VR,AV,dt) + Y(t-1) (2) Avec X(t) et Y(t) les coordonnées du véhicule dans le plan (XY) au temps t, X(t-1) et Y(t-1) les coordonnées du véhicule dans le plan 35 (XY) au temps t-1,XO et YO les coordonnées correspondantes à la position initiale du véhicule dans le plan, VR la vitesse de rotation des roues mesurée, AV l'angle du volant de direction mesuré, dt l'intervalle de temps entre le temps (t) et le temps (t1), et f1 et f2 deux fonctions mathématiques. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape (150) consistant à communiquer au conducteur du véhicule l'évolution de la position du véhicule en temps réel, par affichage sur un écran du véhicule et/ou par instruction vocale. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le plan (7) de la zone de parking (2) est préchargé dans une mémoire du véhicule ou téléchargé depuis un terminal (8) de la zone de parking communiquant avec le véhicule par voie sans fil. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le véhicule est équipé d'un module de positionnement par satellites (GPS), le procédé comprenant en outre une étape (160) de correction de la position du véhicule dans le plan calculée en un temps t par la position déterminée par le module de positionnement par satellites (GPS). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, dans lequel la position initiale du véhicule est déterminée par des capteurs embarqués à bord du véhicule et/ou débarqués. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 35 précédentes, dans lequel la zone de parking comprend unepluralité de cibles, le procédé comprenant en outre une étape (170) de détection de présence, de sorte à allouer une cible disponible de la zone de parking. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape (180)de détermination du type de motorisation et de charge du moteur du véhicule. 9. Programme d'ordinateur, comprenant des instructions de 10 code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. 10. Véhicule automobile équipé d'un capteur de vitesse de 15 rotation des roues, d'un capteur de mesure de l'angle du volant de direction, d'une mémoire, et d'un processeur pour la mise en oeuvre du programme d'ordinateur selon la revendication 9. 20