Brevet FR3087568A1 — publié le 20200424

Description Titre de l'invention ô PROCEDE DE LOCALISATION D'UN ICULE DANS UNE STRUCTURE Domaine technique [0001] Le domaine technique de l'invention concerne l'aide à la conduite pour un véhicule, notamment dans un parking. Notamment, l'invention concerne un procédé de localisation d'un véhicule dans une structure. Technique antérieure [00021 Actuellement, pour se repérer dans un parking où la localisation par satellite (par exemple par GPS pour « Global Positioning System » en langue anglaise) n'est pas possible, il est connu une fonction d'aide à la conduite d'un véhicule automobile utilisant un système de détection de repères fixes pour se repérer. Ce système de détection peut être une caméra frontale du véhicule automobile, des ceintures de caméras ou des ceintures de dispositifs de télédétection par laser (aussi connus sous le terme « lidar » pour « light detection and ranging » en langue anglaise), ces ceintures étant agencées horizontalement pour, par exemple, visualiser ce qu'il y a à l'avant, à l'arrière., à gauche et à droite du véhicule. Un inconvénient de. ce repérage. est que les repères à détecter sont placés dans une zone de détection du système de détection, donc à la hauteur du véhicule, c'est-à-dire à des endroits où ils peuvent être masqués par des objets Ou des personnes évoluant dans l'environnement extérieur du véhicule, rendant ainsi difficile la localisation du véhicule. Exposé de l'invention [0003] L'invention a pour but d'améliorer la détermination d'une position du véhicule au sein d'une structure, notamment dans le but d'aider au déplacement du véhicule, par exemple dans le cadre d'une conduite autonome du véhicule. [0004] On tend vers cc but grâce à un procédé de localisation d'un véhicule dans une structure, la structure comportant des repères agencés en hauteur par rapport au ieule, le procédé de localisation comportant 'tape de détection d'au moins l'un des repères par le véhicule, - une étape de détermination, par le véhicule, d'une position du véhicule dans la structure en utilisant ledit au moins un des repères détecté. [0005] Un tel procédé de localisation présente l'avantage d'utiliser des repères placés en hauteur par rapport au véhicule. Il en résulte que de tels repères sont moins susceptibles d'être masqués on améliore ainsi la détermination de la position du véhicule. [0006] Le procédé de ecal.tsaoon peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes le véhicule dispose d'une cartographie de la structure, les repères de la structure étant positionnés dans ladite cartographie, et. l'étape de dé! errnination comporte une étape de lecture de la cartographie pour déterminer la position du véhicule ; l'étape de détermination comporte une étape d'identification dudit au moins un des repères détecté à partir d'une liste des repères positionnés dans la cartographie, et l'étape de lecture de la cartographie utilise ledit. au moins un des repères identifié pour déterminer la position du véhicule ; la cartographie est fournie par la structure,ou la cartographie est stockée dans une mémoire du véhicule ; - la structure est un parking, et les repères sont agencés au plafond du parking ; - l'étape de détection comporte une étape d'acquisition de données à partir d'un capteur présentant un champ de vision orienté vers un plafond de la structure, ledit au moins un des repères étant détecté à partir des données acquises. [0007] L'invention est aussi relative à un procédé de déplacement d'un véhicule dans une structure, ledit procédé de deplaceenent comportant une étape de mise en oeuvre du procédé de localisation du véhicule dans la structure tel que décrit. [000$] Le procédé de déplacement peut comporter : - une étape d'élaboration d'une instruction de conduite par le véhicule, ladite étape d'élahoration prenant en compte la position déterminée du véhicule clans la structure, et - une étape d'application de l'instruction de conduite d'où il résulte un déplacement contrôlé du véhicule. [0009] Le procédé de déplacement petit être tel que ledit au moins un des repères détecté comporte une indication, ladite indication étant choisie parmi une règle de circulation dans la structure et une indication d'une direction à suivre par le véhicule, et dans ce cas l'étape d'élaboration de l'instruction de conduite prend en compte cette indication. [00 L'invention est aussi relative à un véhicule, notamment automobile, comportant un dispositif de détection configure pour détecter au moins un des repères d'une structure et une titillé de traitement, le dispositif de détection présentant un champ de vision configuré pour détecter ledit au moins un des repères placé en hauteur clans la structure par rapport au véhicule, et l'unité de traitement étant configurée pour localiser le véhicule en utilisant ledit au moins un des repères détecté. [00111 D'autres caractéristiques et avantages pourront ressortir de la description détaillée Qui va suivre. Brève description des dessins [00121 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre de modes de réalisation de l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faire en se référant aux figures annexées listées ci-dessous. [0013] [fig.1] La figure 1 représente un véhicule se déplaçant dans une structure et cherchant à s'y localiser scion une réalisation particulière de l'invention. [00141 [fig.2] La figure 2 représente le véhicule placé sous un repère de la structure permettant ainsi la détection du repère par le véhicule, puis la localisation de ce véhicule en prenant en compte le repère détecté. [0015] [fig.3] La figure 3 représente un exemple de cartographie de la structure. [0016; [fig,.4] La figure 4 représente des étapes d'un procédé de localisation du véhicule selon un mode de réalisation de l'invention. [0017] [fig.5] La figure 5 représente un diagramme de composants d'un véhicule et de lem in- teraction selon un mode de réalisation de l'invention. [00181 [fig.6] La figure 6 représente des étapes d'un procédé de déplacement du véhicule selon un mode de réalisation de l'invention. Description des modes de réalisation [0019] L'invention est relative à un procédé de localisation, aussi appelé procédé de posi- tionnement, d'un véhicule 100 dans une structure 200 par exemple telle que visible en figures I à 2. Notamment, ce procédé de localisation, et en particulier une étape El de détection décrite ci-après, est mis en oeuvre au cours du déplacement du véhicule 100. La structure 200 comporte des repères 201, aussi appelés points de repère, agencés en hauteur par rapport au véhicule 100. Ces repères 201 sont notamment des repères visuels, Ces repères 201 sont notamment agencés de manière fixe dans la structure 200. [00201 Par « repères 201 agencés en hauteur par rapport au véhicule 100 », il est entendu que ces repères 201 sont placés à une hauteur, par rapport au sol 202 de la structure 200 sur lequel se déplace le véhicule 100, strictement supérieure à la hauteur du toit 101 du véhicule 100 par rapport à ce même sol 202. [0021] La structure 200 est notamment couverte dans le sens où elle comporte un plafond 205, rendant ainsi impossible ou difficile la réception d'un signal satellite par le véhicule '-.00 lorsqu'il se déplace dans la structure 200. [00221 De préférence, les repères 201 sont agencés au plafond 205 de la structure 200. Ceci permet de faciliter la fixation des repères et de faciliter la détection d'un repère lorsque le véhicule 100 passe sous cc repère 201 (figure 2). [0023; Le véhicule 100 est, de préférence, un véhicule automobile. [0024; La structure 200 peut être un parking, notamment où sont garés des véhicules 300 comme le montrent les figures 1 et 2. Une telle structure. 200 peut permettre au véhicule 100 de se localiser, et notamment de se déplacer, par exemple de manière autonome, pour se garer dans la structure 200, [00251 Une cartographie. 203 de la structure 200, aussi appelée. plan ou carte de la structure 200, est représentée à titre d'exemple en figure 3. La cartographie 203 peut représenter un ensemble de données dont l'utilisation sert à localiser le, c'est-à--dire déterminer la position du, véhicule 100. Cette cartographie 203 montre l'organisation des voies 204 de circulation de la structure. 200 et le placement des repères 201 aux intersections cistre les voies 204 de circulation. Sur l'exemple de cartographie 203 représenté en figure 3, douze repères sont représentés à titre d'exemple. La cartographie 203 peut être une grille en trois dimensions d'axes X,Y, Z orthogonaux deux à deux permettant de donner une position du véhicule selon l'axe X, dit « axe longitudinal », de la cartographie 203 (on peut parler de composante longitudinale de la position du véhicule 100 au sein de la cartographie 203) et selon l'axe Y dit, « axe latéral u, de la cartographie 203 (on peut alors parler de composante latérale de la position du véhicule 100 au sein de la cartographie 203). Par ailleurs, au sein de. cette grille, les repères sont placés selon l'axe Z notamment à une position précise selon les axes X et Y, ces repères pouvant indiquer une place de parking disponible, ou encore un sens de circulation au sein de la structure 200. [00261 Le procédé de localisation comporte, par exemple comme illustré en figure 4, l'étape El de détection d'au moins l'un des repères 201 par le véhicule 100, et une étape E2 de détermination, par le véhicule 100, d'une position du véhicule 100 dans la structure 200 en utilisant ledit au moins un des repères 201 détecté d'oh il résulte que le véhicule 100 est localisé, c'est-à-dire positionné, dans la structure 200. La détection d'un ou plusieurs repères situés en hauteur par rapport au véhicule 100 améliore la déterinitiation du positionnement du véhicule 100 car de tels repères ne sont généralement pas masqués par des personnes ou objets se déplaçant dans la structure 200. En fait, pour déterminer la position du véhicule 100, la détection d'un repère peut suffire, cependant, si le véhicule 100 détecte simultanément plusieurs repères 2.01, ces repères 201 détectés pourront être tous utilisés pour déterminer la position du véhicule 100 dans la structure 200. Par exemple, la détection simultanée de plusieurs repères 201 peut servir pour déterminer l'orientation du véhicule 100 (son cap) dans la structure 200, cette information de cap pouvant être utilisée dans le cadre d'une conduite autonome du véhicule pour gérer ses déplacements. Par la suite, il est fait référence au repère 201 détecté, mais ce qui s'r e pour ce repère détecté peut s'appliquer pour plusieurs repères détectés pour permettre la localisation, en ce sens les termes « repère détecté -» peuvent être remplacés par « ledit au moins un des repères détecté ». [00271 Par « position du véhicule 100 dans la structure 200 », il est notamment entendu sa position relativement à la cartographie 203, notamment dans la cartographie 203 de la structure 200 évoquée précédemment. La position du véhicule 100 dans la structure 200 peut, par exemple, être utilisée en combinaison avec la cartographie 203 pour donner les distances du véhicule 100 par rapport à des éléments de la structure 200, comme par exemple les voies de circulation de la structure 200 ou des piliers de la structure 200. La position du véhicule 100 peut aussi être utilisée pour déterminer l'orientation du véhicule 100 au sein de la structure 200. Notamment, ces distances et orientation peuvent être. déterminées dans le référentiel du véhicule 100. [0028] De préférence., le véhicule 100 dispose de la cartographie 203 de la structure 200, les repères 201 de la structure 200 étant positionnés dans ladite cartographie 203, c'est-à-dire, que la cartographie 203 comporte les positions des repères 201 de la structure 200, ces positions des repères 201 étant notamment chacune fixe dans la structure 200 et donc dans la cartographie 203. Ainsi, l'étape P2 de détermination de la position du véhicule 100 dans la structure 200 comporte de préférence l'utilisation de la -artographie 203 de la structure 100. Notamment, l'étape P2 de détermination de la position du véhicule 100 comporte une étape E2-1 de lecture de la cartographie 203, en utilisant le repère 201 détecté, pour déterminer la position du véhicule 100, notamment relativement à la cartographie 203 et donc dans la structure 200 (figure 4). Ainsi, à partir de la position du repère détecté dans la cartographie 203, il est possible d'en déduire la position du véhicule i00 dans la structure 200. L'utilisation de la cartographie 203 permet ici de localiser précisément le véhicule 1.00. [00291 Afin de faciliter le positionnement du véhicule 100 en utilisant la cartographie 203, l'étape E2 de détermination peut comporter une étape E2-2 d'identifi Lion du repère 201 détecté à partir d'une liste des repères 201 positionnés dans la cartographie 203 (figure 4). Notamment, le véhicule 100 dispose de cette liste, L'étape de lecture E2-1 de la cartographie 203 utilise alors le repère 201 identifié (le cas échéant ledit au moins un des repères identifié) pour déterminer la position du véhicule 100 que l'on cherche à déterminer par l'étape E2. Par exemple, la lecture de la cartographie 203 peut être réalisée à partir d'une donnée d'entrée (le repère 20! identifié) d.e sorte à donner en sortie la position que l'on cherche à déterminer. [0030] Notamment, la cartographie 203, et le cas échéant la liste des repères positionnés dans la cartographie 203, sont fournis par la structure 100 par exemple via une liaison sans fil. Alternativement, la cartographie 203, et le cas échéant la liste des repères positionnés dans la. cartographie 203, sont stockées dans une mémoire 112 du véhicule ts 100 (figure 5). Ces deux solutions sont adaptées pour mettre la cartographie 203, et le cas échant la liste, à disposition du véhicule 100. [0031; Il a été décrit ci-dessus que c'est le véhicule 100 qui se positionne dans la structure 200. Il existe donc un hesoin d'intégrer judicieusement les composants nécessaires à cette localisation dans le véhicule 100 pour réaliser une fonction d'aide à la conduite du véhicule 100, Pour répondre à ce besoin, l'invention est aussi relative au véhicule 100 qui comporte un dispositif de détection 102 configuré pour détecter au moins un des repères 201 de la structure, et une unité de traitement 103 (respectivement représentés en pointillé en figure 5). Le dispositif de détection 102 est notamment configuré pour détecter l'un des repères ou plusieurs des repères à la fois. Le dispositif de détection 102 présente un champ de vision 104 (représenté schématiquement par un cône en figures 1 et 2) configuré pour détecter un ou plusieurs des repères 201 (c'est-à-dire ledit au moins un des repères 201) placés en hauteur dans la structure 200 par rapport au véhicule 100, ceci permettant d'éviter les aléas dus au masquage des repères placés à la hauteur du véhicule, c'est-à-dire notamment frontalement au véhicule ou latéralement à gauche ou à droite du véhicule.. Par ailleurs l'unité de traitement 103 est configurée pour localiser le, c'est-à-dire déterminer la position du, véhicule 100 dans la structure 200 en utilisant ledit au moins un des repères détectés, et de préférence la cartographie 203 de la structure 100. Tic préférence, l'unité de traitement 103 est aussi configurée pour reconnaitre/identifier chaque repère 201 détecté et pour lire la cartographie 203 en utilisant le ou les repères identifiés d'où il résulte la détermination de la position du véhicule 100. Notamment, le champ de vision est tel que le repère 201 est détecté lorsque le véhicule 100 passe sous ce repère : on limite ici encore plus la possibilité d'un objet masquant le repère 201. [00321 Afin de présenter un champ de vision adapté, le dispositif de détection 102 peut comporter un capteur 105 orienté de manière adaptée, de préférence vers le plafond 205 de la structure 200 lorsque le véhicule 100 évolue dans la structure 200. Ce capteur 105 peut être une caméra ou an récepteur d'un lidar, par exemple monté sur le toit 101 du véhicule 100 ou au moins orienté vers le plafond 205 de la structure 200. Notamment, l'étape El de détection comporte une étape El -1 d'acquisition (figure 4) de données à partir du capteur 105, notamment appartenant au véhicule 100, présentant le champ de vision orienté vers le plafond 205 de la structure 200, le repère étant détecté à partir des données acquises, c'est-à-dire en analysant ces données par exemple à l'aide d'un calculateur 109 du véhicule 100. Ainsi, l'étape El de détection peut alors aussi comporter une étape El -2 d'analyse (figure 4) des données acquises pour y détecter la présence du repère 201. Une telle acquisition de données selon le champ de vision 104 orienté permet d'éviter le passage d'objets dans le champ de vision 104 susceptibles de masquer un repère devant être délecté. [ )033] Selon une réalisation partieulièr illustrée à titre d'exemple en figure 5, le dispositif de détection 102 comporte un module de détection 106 configilré pour détecter la présence d'un ou plusieurs repères 201 à partir de données fournies à son entrée EM1 par le capteur 105. L'unité de traitement 103 comporte un module de reconnaissance 107 du repère détecté et un module de localisation 108 du véhicule 100. Le module de reconnaissance 107 du repère prend en entrées le repère détecté par le module de détection 106 (entrée En2), et une liste des repères de la structure 200 (entrée En3), ceci permettant d'identifier le repère détecté au sein d'une liste prédéterminée pour ensuite retrouver son positionnement dans la cartographie 203. Par ailleurs, le module de localisation 108 prend en entrées la cartographie 203 de la structure 200 (entrée DA) et le repère reconnu/identifié (entrée En5) pour donner en sortie la position Pos du véhicule 100 dans la structure 200. Les modules de reconnaissance 107, de détection 106 et de localisation 108 sont notamment intégrés au calculateur 109 du véhicule 100. [0034] Selon un mode de réalisation particulier, le véhicule 100 dispose de la cartographie 203 de la structure 200 qui est un parking et de la liste des repères visuels. Cette cartographie 203 et cette liste sont envoyées au véhicule 100 par la structure 200 ou stockés dans le véhicule 100, par exemple dans une unité de commande électronique (ECU) du véhicule 100. Lorsque le véhicule 100 se déplace dans le parking, le dispositif de détection 102 est actif et cherche si un repère est clans son champ de vision. Lorsqu'un ou plusieurs repères sont détectés, ils sont identifiés/reconnus et le véhicule 100 peut détenuiner sa position, à l'aide de la cartographie 203, relativement dans cette cartographie 203 et donc dans le parking. [00371 Les repères 201 de la structure 200 sont notamment tous différents afin que chaque repère 201 puisse correspondre à un point unique de la structure 200 et notamment de la cartographie 203. Les repères 201 peuvent, par exemple, se différencier par des motifs/formes, des couleurs, des lettres, des signalisations ou des matériaux spécifiques pouvant être détectés en utilisant, par exemple, la caméra ou le lidar. [0036j Lorsque la position Pos du véhicule 100 dans la structure 200 est connue, cette dernière peut être transmises à l'aide d'un organe de transmission 110 (figure 5) du véhicule 100, tel un bus de transfert de données, à d'autres modules de la fonction d'assistance à la conduite (comme par exemple la navigation, la planification de trajectoire et le contrôle) qui peuvent permettre au véhicule 100 d'atteindre une destination dans la structure 200, comme par exemple une place de parking sur laquelle il doit se garer. En figure 5, l'organe de transmission 110 transfère la position Pos à un organe de travail 111 apte à utiliser la position du véhicule 100 dans la structure 200. Par exemple, cet organe de travail Ill peut provoquer le déplacement automatique et contrôlé du véhicule 100 en prenant en compte la position Pos du véhicule 100 dans la structure 200. [00371 En cc sens, l'invention est aussi relative à un procédé de déplacement du véhicule 100 dans la structure 200. Un tel procédé de déplacement comporte (figure 6) une étape E100 de mise en oeuvre du procédé de localisation du véhicule 100 dans la structure 200 tel que décrit. Un tel procédé de déplacement est tout particulièrement avantageux dans le sens où le déplacement du véhicule 100, notamment de manière autonome, sera mieux géré du fait d'une localisation efficace du véhicule 100 au cours de son déplacement. Comme évoqué., en cas de déplacement autonome du véhicule 100, la détection de plusieurs repères 201 (notamment de manière simultanée) peut permettre au véhicule 100 de définir son cap en vue d'élaborer son déplacement. [0038] Ainsi, le procédé de localisation permet préférentiellement une localisation du véhicule 100 à plusieurs reprises au cours de son déplacement dans la structure 200. Notamment, à chaque nouvelle détection d'un ou plusieurs des repères 201 de la structure 200, il est mis en oeuvre l'étape E2 décrite ci-dessus. [0039] Le procédé de déplacement peut comporter une étape El 01 d'élaboration d'une ins- truction de conduite par le véhicule 100, l'étape 17,101 d'élaboration de l'instruction de conduite prenant en compte la position déterminée du véhicule 100 dans la structure 200. Cette étape 101 est ensuite suivie d'une étape E102 d'application de l'instruction de conduite, notamment pour piloter le déplacement du véhicule 100, d'où il résulte un déplacement contrôlé, du véhicule 100 (figure 6). Ceci permet de déplacer efficacement un véhicule de manière autonome. [0040] L'instruction de conduite peut correspondre à une planification de trajectoire du véhicule 100 et à son contrôle. Les étapes E101 et E102 peuvent être mises en oeuvre par l'organe de travail 111. [0041] Selon. une réalisation particulière du procédé de déplacement, le repère 201 détecté comporte une indication. Dans ce cas, l'étape E102 d'élaboration de l'instruction de conduite prend en compte cette indication. Ceci permet à la structure 100 d'imposer certaines règles à suivre par le véhicule 100. L'indication peut être choisie parmi une règle de circulation dans la structure 200. autrement dit une indication relative aux règles de conduite à respecter par le véhicule 100 dans la structure 200, et une indication d'une direction à suivre par le véhicule 100, par exemple pour rejoindre une place disponible en vue d'y garer le véhicule 100 lorsque la structure 200 est un parking. Par exemple, une règle de conduite peut être une vitesse autorisée ou une direction autorisée : si la structure 200 n'est pas à double sens, le repère 201 peut indiquer quelles sont les directions dans lesquelles peut s'engager le véhicule 100. Le repère 201 peut aussi comporter plusieurs indications différentes qui pourront être prise en compte pour élaborer l'instruction de conduite. 10042] Lorsque les repères 201 de la structure 200 permettent d'indiquer y direction à 9 suivre par le véhicule 100, le procédé de déplacement du véhicule 100 permet au véhicule 100 de se localiser, notamment à l'aide de la cartographie 203, et de suivre les repères 201 pour par exemple atteindre une place de parking disponible. [0043; Selon un mode de réalisation particulier, le véhicule 100 peut comporter un état des places disponibles dans la structure 200, par exemple fourni par la structure 200, lorsque cette dernière est un parking. Dans cc cas, le véhicule 100 est configure pour élaborer l'instruction de conduite en prenant en compte cet état des places disponibles pour élaborer un déplacement à mettre en oeuvre pour rejoindre une des places disponibles. [0044] Les repères 201 de la structure 200 peuvent être des repères statiques ou des repères dynamiques. Un repère statique est un repère qui n'évolue pas il reste fixe et inchangé dans le temps. Un repère dynamique est un repère qui est susceptible d'évoluer, par exemple en indiquant une direction à prendre pour rejoindre une place disponible pour e stationnement du véhicule 100. Les repères statiques peuvent être utilisés en aidant simplement le véhicule à se localiser. Les repères dynamiques présentent l'avantage d'assister le. véhicule par exemple dans la recherche d'une place disponible, notamment en lui donnant une indication adaptée. [0045] Selon un mode de réalisation particulier, le procédé de localisation, ou le cas échéant le procédé de déplacement avant l'étape de mise en oeuvre du procédé de localisation, comporte une étape (figures 4 et 6) d'initial isation permettant au véhicule 100 d'établir la cartographie 203. Par exemple, le véhicule 100 peut, dans le cadre d'une conduite manuelle, se déplacer dans la structure 200 pour enregistrer des données lui permettant d'établir la cartographie 203, de détecter les repères 201 notamment pour en établir la liste et de positionner ces repères dans la cartographie 203. Ceci peut, par exemple, être mis en oeuvre dans le cas d'un parking résidentiel où le conducteur aura à stationner manuellement son véhicule 100 la toute première fois pour permettre au éhicule 1.00 de cartographier ce parking tout en positionnant les repères 201 du parking lors de la réalisation de la cartographie 203. Par la suite, le véhicule 100 pou la se garer de manière autonome en utilisant son dispositif de détection 102 et la cartographie 203 qu'il aura lui-même établie. [00461 Les repères 201 peuvent être positionnés à des intersections de la structure 200 comme illustré en figures 1 à 3. Alternativement, les repères 201 peuvent être positionnés de manière différentes du. moment qu'ils permettent de participer à la mise en oeuvre la fonction d'assistance à la conduite désirée. 10047j Dans la présente description, tout ce qui est déterminé, ou détecté, par le véhicule 100, l'est notamment par son calculateur 109. [004.81 fi résulte de ce qui a été décrit ci-avant que l'invention est aussi relative à un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour 10 l'exécution des étapes du procédé de localisation décrit et/ou du procédé de déplacement décrit, [0049; Le procédé de localisation, le procédé de déplacement, et le véhicule décrits présentent une application industrielle notamment dans le domaine automobile, en par- ticulier pour la conduite autonome de véhicule dans la structure de type parking. 11 [Revendication 1] [Revendicatio [Revendication 3] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7]