Brevet FR3044149A1 — publié le 20170526

PROCEDE DE CONTROLE DE L'ETAT D'UNE INFRASTRUCTURE DE ROUTE DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale les aides à la conduite de véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un procédé de contrôle de l'état des infrastructures d'une route sur laquelle roulent des véhicules automobiles. Elle est mise en oeuvre au moyen, d'une part, d'un serveur distant, et, d'autre part, de véhicules automobiles comportant un moyen de géolocalisation, au moins un capteur adapté à acquérir une information relative à une infrastructure, et un calculateur qui est connecté au capteur et au moyen de géolocalisation et qui est adapté à communiquer avec le serveur distant. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Pour faciliter et rendre plus sûre la conduite d'un véhicule automobile, on souhaite apporter au conducteur des informations (par exemple la vitesse maximum autorisée sur la route) et lui signaler des problèmes (par exemple lorsque le véhicule dévie de sa trajectoire). Pour élaborer ces informations et ces signalements, il est connu d'utiliser des capteurs adaptés à détecter et à interpréter les infrastructures de la route (panneau, position des lignes continues et discontinues, ...). Ces infrastructures se dégradent malheureusement dans le temps, par exemple en raison des conditions météorologiques, de leur exposition au soleil, et du nombre de voitures qui roulent dessus. Il s'avère donc nécessaire de surveiller leur état afin de les remplacer avant qu'elles ne soient plus lisibles. Actuellement, ce travail de surveillance est opéré par des personnes physiques, qui sont employées pour rouler sur des routes et pour consigner les infrastructures à réparer ou à changer. Cette opération de surveillance présente plusieurs inconvénients. Elle est tout d'abord onéreuse en ce sens qu'elle nécessite au moins un employé et un véhicule dédié. Elle est par ailleurs peu écologique dans la mesure où elle nécessite de faire beaucoup rouler ce véhicule dédié. Elle présente enfin une fiabilité aléatoire pour trois raisons. La première raison est que les résultats de cette surveillance varient en fonction du degré 3044149 2 d'attention de l'employé. La seconde raison est que les résultats de cette surveillance varient en fonction également des conditions météorologiques rencontrées. La troisième raison est que la perception d'un homme est différente de celle d'un capteur ; ainsi une infrastructure peut-elle sembler lisible à l'employé 5 alors qu'en pratique, les capteurs des véhicules ne sont plus en mesure de les détecter. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose un procédé de détermination automatique de l'état des 10 infrastructures d'une route. Plus particulièrement, on propose selon l'invention un procédé de contrôle de l'état des infrastructures d'une route, comprenant des étapes au cours desquelles : a) le capteur du véhicule acquiert une information relative à une 15 infrastructure, b) le moyen de géolocalisation du véhicule détermine la position du véhicule automobile et/ou de ladite infrastructure, c) le calculateur du véhicule communique au serveur distant la position déterminée à l'étape b) ainsi qu'une donnée qui est élaborée en fonction de 20 l'information acquise à l'étape a) et qui est sensible à l'état de ladite infrastructure, et d) le serveur distant déduit, en fonction de ladite position, quelle infrastructure a été acquise à l'étape a) et, en fonction de ladite donnée, un état de dégradation de ladite infrastructure. 25 Ainsi, grâce à l'invention, ce ne sont plus des employés dédiés qui exercent le travail de surveillance des infrastructures routières, mais plutôt les véhicules qui empruntent la route et qui sont équipés des moyens nécessaires pour mettre en oeuvre le procédé défini ci-dessus. Le serveur distant, en récoltant les informations transmises par tous les 30 véhicules empruntant la route, permet d'obtenir une bonne estimation de l'état des infrastructures. On notera que plus le nombre de véhicules sera important, plus le résultat de cette opération de contrôle sera fiable, quand bien même une partie des capteurs des véhicules seraient défaillants et quand bien même les conditions 3044149 3 météorologiques fausseraient parfois les données relevées par les capteurs. On notera enfin que pour simplifier la mise en oeuvre du procédé, chaque information exploitée sera acquise par un capteur déterminé. Autrement formulé, si deux capteurs acquièrent des informations au sujet d'une même infrastructure, 5 les informations acquises par les deux capteurs seront exploitées de manière indépendante. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé de contrôle conforme à l'invention sont les suivantes : - ladite donnée est une note affectée par le calculateur à ladite 10 information ; - ladite donnée est déterminée en fonction des conditions météorologiques ; - ladite donnée est déterminée en fonction d'un degré d'éblouissement dudit capteur ; 15 - à l'étape b), le moyen de géolocalisation détermine les coordonnées géographiques du véhicule automobile ; - à l'étape b), le moyen de géolocalisation détermine le sens de circulation du véhicule automobile sur la route et/ou sur laquelle des voies de circulation de la route le véhicule automobile roule ; 20 - à l'étape b), le moyen de géolocalisation détermine la position de ladite infrastructure par rapport à la route ; - ledit capteur étant un moyen d'acquisition d'image, ladite information est une image de ladite infrastructure ; - ledit capteur est un télédétecteur LIDAR, ladite information est relative à 25 la forme de ladite infrastructure ; et - il est prévu une étape e) supplémentaire au cours de laquelle le serveur distant affecte à ladite route une note globale, compte tenu de l'état de dégradation de chaque infrastructure de ladite route. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION 30 La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur le dessin annexé, la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un véhicule automobile roulant sur une route et d'un serveur distant de cette 3044149 4 route. Comme le montre cette figure 1, le véhicule automobile 10 est ici une voiture comportant quatre roues 11. En variante, il pourrait s'agir d'un véhicule automobile comprenant deux ou trois roues, ou davantage de roues. 5 Classiquement, ce véhicule automobile 10 comporte un châssis qui supporte notamment un groupe motopropulseur 12 (à savoir un moteur et des moyens de transmission du couple du moteur aux roues motrices), des éléments de carrosserie et des éléments d'habitacle. Le véhicule automobile 10 comprend également une unité électronique 10 de commande (ou ECU, de l'anglais "Electronic Control Unit"), appelée ici calculateur 14. Ce calculateur 14 comprend un processeur et une unité de mémorisation, par exemple une mémoire non-volatile réinscriptible ou un disque dur. 15 L'unité de mémorisation mémorise notamment des programmes d'ordinateur comprenant des instructions dont l'exécution par le processeur permet la mise en oeuvre par le calculateur du procédé décrit ci-après. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, le calculateur 14 est connecté à différents équipements du véhicule automobile 10. 20 Parmi ces équipements, le véhicule automobile 10 comprend au moins un capteur 16, 17, un moyen de géolocalisation 15, et des moyens de communication 18. Tel que représenté sur la figure 1, le véhicule automobile 10 est ici équipé de plusieurs capteurs adaptés à acquérir des informations relatives à des 25 infrastructures de route. L'un au moins de ces capteurs est un moyen d'acquisition d'images, si bien que l'information précitée est une image de ladite infrastructure, ou une interprétation de cette image. Le véhicule automobile 10 comporte ainsi une caméra 16 qui est située à l'avant du véhicule et qui est orientée vers l'avant, de telle sorte qu'elle peut 30 acquérir des images des infrastructures de la route 100. Le véhicule automobile 10 comporte également deux capteurs LIDAR (acronyme de l'expression en langue anglaise « light detection and ranging », c'est-à-dire « détection et localisation par la lumière »), qui se présentent ici sous la forme de deux télédétecteurs laser 17. Ces deux télédétecteurs laser 17 sont 3044149 5 situés à l'avant du véhicule et sont orientés dans des directions obliques, de telle sorte qu'ils peuvent déterminer la forme des infrastructures de la route 100, de part et d'autre du véhicule automobile. Un tel télédétecteur laser étant bien connu de l'homme du métier, il ne 5 sera pas ici décrit en détail. Il sera simplement exposé qu'il s'agit d'un système de mesure à distance, dont le fonctionnement est basé sur l'émission d'un faisceau de lumière par un émetteur et sur l'analyse des propriétés du faisceau de lumière renvoyé par l'obstacle vers son émetteur. Par conséquent, un capteur LIDAR est en mesure de détecter un corps 10 étranger sur la route, tel qu'un pneumatique laissé sur la route ou une branche tombée sur la route. Il est également en mesure de détecter de la neige présente sur la route. Bien entendu, le véhicule pourra être équipé de davantage de capteurs LIDAR, situés par exemple sur les côtés et sur l'arrière du véhicule. 15 En variante, les capteurs pourraient être différents. Il pourrait notamment s'agir de capteurs SONAR ou RADAR. Ils pourraient être placés de manière différente sur le véhicule, par exemple afin d'acquérir des images de la route en vue arrière du véhicule. Le moyen de géolocalisation 15 est quant à lui prévu pour déterminer la 20 position du véhicule et/ou celle des infrastructures visées par les capteurs 16, 17. Si la route était équipée de modules de géolocalisation répartis sur sa longueur, on pourrait considérer que le moyen de géolocalisation soit formé par une antenne adaptée à communiquer avec ces modules de géolocalisation. Ici, on considérera plutôt que le moyen de géolocalisation 15 est formé 25 par une antenne GPS, permettant de déterminer les coordonnées géographiques du véhicule automobile 10. Comme cela sera bien exposé dans la suite de cet exposé, le moyen de géolocalisation pourra éventuellement aussi exploiter les signaux émis par les capteurs 16, 17 pour déterminer plus finement la position du véhicule automobile 30 10 sur la route 100 (sur quelle voie de circulation il se trouve, à quelle distance de chaque infrastructure il se trouve...). Enfin, le moyen de communication 18 est conçu pour communiquer avec un serveur distant 50, via une antenne relais 51. Il est plus précisément ici conçu pour se connecter à un réseau de téléphonie mobile qui comprend notamment 3044149 6 ladite antenne relais 51 et une passerelle de connexion à un réseau public (par exemple le réseau Internet). Le serveur distant 50 est alors également connecté au réseau public de sorte que le calculateur 14 du véhicule automobile 10 et le serveur distant 50 5 peuvent entrer en communication et échanger des données via le réseau de téléphonie mobile. Ce serveur distant 50 stocke ici un registre de base de données comprenant une pluralité d'enregistrements associés chacun à une infrastructure de route du réseau automobile. 10 Comme cela apparaîtra plus clairement dans la suite de cet exposé, chaque enregistrement stocke alors un identifiant de cette infrastructure, ainsi que les coordonnées géographiques de cette infrastructure et des données associées à l'état de cette infrastructure. Le véhicule automobile 10 est représenté sur la figure 1 comme roulant 15 sur une route 100 comportant différentes infrastructures 101, 102, 103, 104. Ici de manière illustrative, cette route 100 comporte deux voies de circulation 105 séparées l'une de l'autre par une ligne continue 101. Les bords latéraux de cette route 100 sont formés par l'accotement 104. Des lignes discontinues 102 marquent la position de ces accotements 104. Un panneau de 20 signalisation 103 est par ailleurs représenté sur le bord de la route 100. L'invention porte alors sur un procédé mis en oeuvre par le calculateur 14 du véhicule automobile 10 et par le serveur distant 50 pour contrôler l'état des infrastructures 101, 102, 103, 104 de la route 100. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, ce 25 procédé comprend quatre étapes principales, dont : - une première étape a) au cours de laquelle l'un et/ou l'autre des capteurs 16, 17 du véhicule acquièrent des informations, - une seconde étape b) au cours de laquelle le moyen de géolocalisation 15 détermine la position du véhicule automobile 10, 30 - une troisième étape c) au cours de laquelle le calculateur 14 communique au serveur distant 50 la position du véhicule ainsi que des données issues des informations acquises à l'étape a), et - une quatrième étape d) au cours de laquelle le serveur distant identifie l'infrastructure vue par chaque capteur ainsi qu'un état de dégradation de cette 3044149 7 infrastructure. Plus précisément, au cours de la première étape, la caméra 16 acquiert une image de la route 100 sur laquelle apparaît chacune des infrastructures que sont le panneau de signalisation 103, la ligne continue 101 et les lignes 5 discontinues 102. Les informations acquises par cette caméra 16 sont donc l'image du panneau de signalisation 103, l'image de la ligne continue 101 et l'image des lignes discontinues 102. Les télédétecteurs laser 17 permettent quant à eux de déterminer la 10 forme des bords de la route 100. Les informations acquises par ces télédétecteurs laser 17 sont donc la forme et la position des accotements 104. Ces informations, qui sont sensibles à l'état des infrastructures 101, 102, 103, 104, sont alors transmises par les capteurs 16, 17 au calculateur 14. 15 En variante, les capteurs équipant le véhicule automobile 10 pourraient acquérir davantage d'informations, mais pour la clarté du présent exposé, seules ces informations seront ici considérées. Au cours de la seconde étape, le moyen de géolocalisation 15 acquiert les coordonnées géographiques du véhicule et il les transmet au calculateur 14. 20 Le calculateur peut ainsi déterminer la position du véhicule automobile 10 ainsi que son sens de circulation du véhicule sur la route 100 (obtenu grâce aux positions du véhicule successivement relevées par le moyen de géolocalisation 15). Durant cette étape, le calculateur 14 détermine également, grâce à 25 l'image acquise par la caméra 16, la position du véhicule automobile 10 sur la route (ici sur la voie de circulation 105 de gauche). Au cours de la troisième étape, on pourrait prévoir que le calculateur 14 transmette au serveur distant 50 l'ensemble des informations relevées par ses capteurs 16, 17, de manière que le serveur distant 50 puisse ensuite les exploiter. 30 Toutefois, ici, pour réduire le volume d'informations transmises au serveur distant 50, le calculateur 14 commence par exploiter les informations relevées par les capteurs 16, 17 afin d'en tirer des données qui sont relatives à l'état des infrastructures 101, 102, 103, 104 de la route 100. Ces données sont ensuite transmises au serveur distant 50, avec la position du véhicule automobile 3044149 8 10. Plus précisément, le calculateur 14 exploite l'image acquise par la caméra 16 et les formes vues par les télédétecteurs laser 17 de la manière suivante. 5 Il repère sur l'image acquise, par une analyse d'images classique, les lignes continues 101 et discontinues 102 et le panneau de signalisation 103. Il repère également dans les signaux reçus des télédétecteurs laser 17, par une analyse du signal classique, les accotements 104. Une référence est affectée à chaque type d'infrastructure, de manière à 10 faciliter son identification. Cette référence sera préférentiellement choisie en fonction du type d'infrastructure. Ainsi, on pourrait prévoir d'affecter la référence #101 à toutes les lignes continues, la référence #102 à toutes les lignes discontinues, la référence #103 à tous les panneaux de signalisation comportant un symbole « danger », et la référence #104 à tous les accotements. 15 Le calculateur 14 va alors affecter une note à chacune des informations relevées, c'est-à-dire à chacune des infrastructures repérées. Cette note pourra être un niveau de confiance Nc dans le repérage de l'infrastructure, ou un degré de probabilité que l'infrastructure ait bien été repérée. Ici, le calculateur 14 affectera un niveau de confiance Nc à chaque 20 infrastructure repérée, de la manière suivante. Le calculateur 14 détermine les variations de largeurs de la ligne continue 101. Alors, si la largeur de cette ligne continue 101 varie, ce qui signifie que la ligne continue 101 est probablement dégradée, il affecte un niveau de confiance réduit à la ligne continue 101 (par exemple un niveau de confiance égal 25 à 1). Dans le cas contraire, il affecte un niveau de confiance élevé (par exemple égal à 2 ou 3). Le calculateur 14 détermine ensuite les variations de largeurs et de longueur de chaque trait des lignes discontinues 102. Alors, si la largeur ou la longueur de ces traits varie, ce qui signifie que la ligne discontinue 102 30 correspondante est probablement dégradée, il affecte un niveau de confiance réduit à la ligne discontinue 102 (par exemple un niveau de confiance égal à 1). Dans le cas contraire, il affecte un niveau de confiance élevé (par exemple égal à 2 ou 3). Au moyen d'un logiciel de reconnaissance d'image enregistré dans son 3044149 9 unité de mémorisation et qui stocke les différents symboles pouvant apparaître sur les panneaux de signalisation, le calculateur 14 détermine le symbole affiché sur le panneau de signalisation 13. S'il n'y parvient pas, il affecte un niveau de confiance réduit au panneau de signalisation 13 (par exemple un niveau de 5 confiance égal à 0). Dans le cas contraire, et selon le degré de certitude de la reconnaissance du symbole, il affecte un niveau de confiance plus élevé (par exemple égal à 1, 2 ou 3). Le calculateur 14 détermine enfin les variations de distances entre les lignes discontinues 102 et les accotements 104 et il repère les irrégularités de ces 10 accotements 104. Alors, si ces distances varient ou si les accotements 104 sont irréguliers, ce qui signifie que les accotements 104 sont probablement dégradés, il affecte un niveau de confiance réduit aux accotements 104 (par exemple un niveau de confiance égal à 0 ou 1). Dans le cas contraire, il affecte un niveau de confiance élevé (par exemple égal à 2 ou 3). 15 Au cours de la quatrième étape, le calculateur 14 transmet au serveur central 50 la position du véhicule automobile, la référence de chaque infrastructure 101, 102, 103, 104 et les niveaux de confiance affectés à chacune de ces infrastructures. Compte tenu des coordonnées géographiques du véhicule automobile 20 100, de son sens de circulation sur la route 100, de la voie de circulation 105 qu'il emprunte et de la référence de chaque infrastructure 101, 102, 103, 104, le serveur distant 50 est en mesure d'identifier les infrastructures 101, 102, 103, 104 vues par les capteurs 16, 17. Il peut alors rechercher, dans son registre de base de données, les 25 enregistrements correspondant à chacune de ces infrastructures 101, 102, 103, 104. Il peut ensuite écrire dans ces enregistrements les niveaux de confiance affectés à ces infrastructures 101, 102, 103, 104. Alors, le serveur central 50 pourra déterminer l'état de dégradation de 30 chaque infrastructure, en lisant les niveaux de confiance qui sont stockés dans son registre de base de données. Etant donné le nombre de véhicules automobiles lui transmettant des informations, chaque enregistrement stockera un grand nombre de niveaux de confiance pour chaque infrastructure. 3044149 10 On peut alors par exemple prévoir que le serveur distant 50 calcule la moyenne des niveaux de confiance affectés à chaque infrastructure, et qu'il en déduise l'état de l'infrastructure. Ainsi le serveur distant 50 pourra-t-il émettre une alerte à destination des 5 services d'entretien des infrastructures lorsque la moyenne des niveaux de confiance affectés à une infrastructure est inférieure à un seuil (par exemple inférieur ou égal à 1). Le serveur distant 50 pourra par ailleurs éventuellement mettre en oeuvre une cinquième étape e), au cours de laquelle il affectera à la route 100 une note 10 globale, compte tenu de l'état de dégradation de chaque infrastructure de cette route 100. Cette note globale pourra par exemple être égale à la moyenne des niveaux de confiance affectés aux infrastructures de la route 100. Cette note globale permettra ainsi de connaître dans quelle mesure les 15 infrastructures d'une route 100 particulière sont exploitables par les capteurs des véhicules automobiles. Elle pourra être utilisée par les services d'entretien des infrastructures, pour classer les routes selon leur besoin de réfection. La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation 20 décrit et représenté. Ainsi, on pourrait prévoir de tenir compte des conditions météorologiques et/ou du degré d'éblouissement des capteurs 16, 17 et/ou de l'heure du jour, afin de ne pas fausser les résultats des mesures. En effet, une mauvaise météo (pluie, brouillard) peut entraîner des 25 difficultés de reconnaissance des infrastructures par les capteurs 16, 17. De la même manière, la caméra 16 peut être éblouie par le soleil ou par toute autre source de lumière, ce qui pourra entraîner des difficultés de reconnaissance des infrastructures. Enfin, on comprend que l'heure du jour aura une influence sur la qualité de vision par la caméra 16 des infrastructures. 30 On peut alors par exemple prévoir que le niveau de confiance affecté à chaque infrastructure par le calculateur tienne compte de ces conditions. On peut en variante prévoir que dans ces conditions de mauvaise visibilité des infrastructure, le procédé soit interrompu afin qu'aucune donnée ne soit envoyée au serveur central 50. 3044149 11 Selon une autre variante de l'invention, on pourra également prévoir que si le serveur distant 50 ne reçoit plus aucune information au sujet de l'une des infrastructures de la route depuis une durée prédéterminée (par exemple un jour), ce qui peut signifier que cette infrastructure a disparu, il émette une alerte à 5 destination des agents d'entretien des infrastructures. L'invention pourra également être utilisée pour déterminer l'état de la route elle-même. Il sera en effet possible, grâce aux capteurs LIDAR de détecter un corps étranger (pneumatique, branche cassée, neige) sur la route, et d'en déduire l'état de la route. Il sera ainsi possible d'alerter rapidement les personnes 10 en charge de l'entretien de la route de la nécessité de nettoyer ou de déneiger la route. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle de l'état des infrastructures (101, 102, 103, 104) d'une route (100) sur laquelle roule un véhicule automobile (10) adapté à communiquer avec un serveur distant (50), ledit véhicule automobile (10) comportant un moyen de géolocalisation (15, 16), au moins un capteur (16, 17) adapté à acquérir une information relative à une infrastructure (101, 102, 103, 104) et un calculateur (14) connecté au capteur (16, 17) et au moyen de géolocalisation (15), caractérisé en ce qu'il comprend des étapes au cours desquelles : a) le capteur (16, 17) acquiert au moins une information relative à une infrastructure (101, 102, 103, 104), b) le moyen de géolocalisation (15, 16) détermine la position du véhicule automobile (10) et/ou de ladite infrastructure (101, 102, 103, 104), c) le calculateur (14) communique au serveur distant (50) la position déterminée à l'étape b) et une donnée (Nc) qui est fonction de l'information acquise à l'étape a) et qui est sensible à l'état de ladite infrastructure (101, 102, 103, 104), et d) le serveur distant déduit, en fonction de ladite position, quelle infrastructure (101, 102, 103, 104) a été acquise à l'étape a) et, en fonction de ladite donnée, un état de dégradation de ladite infrastructure (101, 102, 103, 104). 2. Procédé de contrôle selon la revendication précédente, dans lequel ladite donnée (Nc) est une note affectée par le calculateur (14) à ladite information. 3. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite donnée (Nc) est déterminée en fonction des conditions météorologiques. 4. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite donnée (Nc) est déterminée en fonction d'un degré d'éblouissement dudit capteur (16, 17). 5. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, à l'étape b), le moyen de géolocalisation (15) détermine les coordonnées géographiques du véhicule automobile. 6. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, dans 3044149 13 lequel, à l'étape b), le moyen de géolocalisation (15, 16) détermine le sens de circulation du véhicule automobile (10) sur la route (100) et/ou sur laquelle des voies de circulation (105) de la route (100) le véhicule automobile (10) roule. 7. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, dans 5 lequel, à l'étape b), le moyen de géolocalisation (15, 16) détermine la position de ladite infrastructure (101, 102, 103, 104) par rapport à la route (100). 8. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, ledit capteur (16) étant un moyen d'acquisition d'image, ladite information est une image de ladite infrastructure (101, 102, 103, 104). 10 9. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, ledit capteur (17) est un télédétecteur LIDAR, ladite information est relative à la forme de ladite infrastructure (101, 102, 103, 104). 10. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, dans lequel il est prévu une étape e) supplémentaire au cours de laquelle le 15 serveur distant (50) affecte à ladite route (100) une note globale, compte tenu de l'état de dégradation de chaque infrastructure (101, 102, 103, 104) de ladite route (100).