Brevet FR3124606A1 — publié le 20221230

L’invention concerne un procédé de détermination d’une position d’un engin (10) de chantier ou agricole, comportant : - une étape de réception d’une position géolocalisée, - une étape de détermination d’un déplacement relatif de l’engin au moyen d’un capteur d’images ou de télédétection (23) équipant ledit engin, - une étape de calcul d’une position recalée de l’engin en fonction du déplacement relatif déterminé, - une étape d’acquisition d’un paramètre de précision relatif à la précision de la position géolocalisée et/ou de la position recalée, et - une étape d’estimation de la position de l’engin, sélectionnée parmi la position géolocalisée et la position recalée en fonction dudit paramètre de précision. Figure pour l’abrégé : Fig.1 Procédé de détermination d’une position d’un engin de chantier ou d’un engin agricole, et procédé de pilotage de cet engin Domaine technique de l'invention La présente invention concerne de manière générale la localisation d’un véhicule dans son environnement. Elle s’applique plus précisément à la localisation d’un engin de chantier ou d’un engin agricole, et elle trouve une application particulièrement avantageuse dans la localisation d’un engin prévu pour réaliser des marquages routiers. L’invention concerne plus précisément un procédé de localisation et un procédé de pilotage d’un tel engin. Etat de la technique Actuellement, l’opération de marquage d’une route, qui consiste à peindre ou apposer des lignes de marquage sur la route telles que des lignes de séparation de voies, s’effectue en deux phases. La première phase consiste à réaliser une ligne de prémarquage très fine sur la route, indiquant le long de quel axe les lignes de marquage devront ensuite être peintes ou apposées. Cette première phase est généralement réalisée manuellement, par des opérateurs à pied munis d’une cordelette et d’outils de prémarquage. La seconde phase consiste ensuite à faire passer un engin de chantier qui est conduit par un opérateur afin de suivre cette ligne de prémarquage. L’objectif pour l’opérateur consiste généralement à commander la projection de peinture sur la route tout en suivant la ligne de prémarquage, sans osciller de part et d’autre de celle-ci. Toute oscillation, même légère, s’avèrerait en effet très perceptible et désagréable pour les usagers empruntant ensuite cette route. La première phase est très longue à mettre en œuvre. Quant à la seconde phase, elle requiert de la part de l’opérateur une grande habileté pour parvenir à réaliser des lignes de marquage satisfaisantes. Cette seconde phase doit donc être mise en œuvre par un opérateur ayant bénéficié d’un entraînement long et rigoureux. En cas d’insatisfaction du donneur d’ordre, le coût d’effacement des lignes et de retraçage de nouvelles lignes s’avèrerait effectivement très élevé, si bien que l’on souhaite à tout prix éviter de commettre des erreurs de marquage. Des problèmes similaires se posent également dans d’autres domaines, par exemple lors de la pose de dispositifs de sécurité routière (glissières de sécurité, dispositifs de retenue en béton…), ou même dans le domaine agricole lorsqu’il s’agit de travailler la terre dans un champ de la façon la plus efficace possible, sans osciller. Dans le domaine agricole, une solution consiste à déterminer en continu la position d’un tracteur en utilisant un service connu sous le nom de RTK (acronyme anglais de « Real Time Kinematic »), et à piloter le tracteur de façon automatisée, selon des trajectoires calculées en amont, compte tenu de sa position. En résumé, le service de positionnement RTK est une technologie qui repose sur un positionnement par satellites GNSS fourni par exemple par des systèmes GPS et GALILEO (lesquels permettent d’obtenir une première approximation de la position du tracteur), et qui propose de corriger cette première approximation au moyen de données de correction. Ces données de correction sont obtenues à l’aide d’une station d’observation ou d’un réseau de stations d’observations qui, compte tenu de leurs positions exactes connues d’elles-mêmes et de leurs positions approximatives données par les systèmes de positionnement par satellite disponibles, permettent de déterminer l’erreur de calage de ces systèmes de positionnement par satellite. Mais on observe qu’en utilisant ce service RTK, le positionnement du tracteur n’est pas toujours aussi précis que souhaité, ce qui peut l’amener à osciller le long de la trajectoire souhaitée. Par conséquent, ce service n’est pas suffisamment efficace pour être utilisé dans le domaine du marquage routier ou de la pose de dispositifs de sécurité routière. Présentation de l'invention Afin de remédier aux inconvénients précités de l’état de la technique, la présente invention propose de s’appuyer sur deux technologies distinctes, en les combinant à bon escient, de façon à pouvoir assurer un guidage autonome et efficace de l’engin. Plus particulièrement, on propose selon l’invention un procédé de détermination d’une position d’un engin de chantier ou agricole, comportant : - une étape de réception d’une position géolocalisée, - une étape de détermination de données de déplacement relatif de l’engin au moyen d’un capteur d’images ou de télédétection équipant ledit engin, - une étape de calcul d’une position recalée de l’engin en fonction des données de déplacement relatif déterminées, - une étape d’acquisition d’un paramètre de précision relatif à la précision de la position géolocalisée et/ou de la position recalée, et - une étape d’estimation de la position de l’engin, sélectionnée parmi la position géolocalisée et la position recalée en fonction dudit paramètre de précision. Ainsi, grâce à l’invention, il est prévu d’utiliser la position géolocalisée de l’engin uniquement si cette position est fiable. Dans le cas contraire, il est plutôt prévu de déterminer la position de l’engin en fonction de données mesurées sur l’engin lui-même, lesquelles données permettent d’estimer le déplacement relatif de l’engin depuis la dernière position fiable connue. D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - la position géolocalisée est obtenue au moyen d’une technologie de positionnement par satellites corrigée, de type RTK ou NRTK ; - ledit paramètre de précision est relatif à la précision de la position géolocalisée ; - la position géolocalisée est sélectionnée si le paramètre de précision indique que cette position géolocalisée présente un niveau de précision inférieur ou égal à un seuil prédéterminé, ledit seuil étant strictement inférieur à 5 centimètres ; - le capteur d’images ou de télédétection est un capteur LIDAR ; - les données de déplacement relatif sont déterminées à l’aide aussi d’une centrale inertielle; - les données de déplacement relatif sont déterminées à l’aide aussi d’un odomètre ; - la position recalée est déterminée à l’aide d’un algorithme de positionnement SLAM. L’invention concerne aussi un procédé de pilotage d’un engin de chantier ou agricole, comportant : - une opération de détermination de la position estimée de l’engin au moyen d’un procédé tel que précité, - une opération d’acquisition d’une trajectoire souhaitée, et - une opération de pilotage de la direction de l’engin selon la trajectoire souhaitée en fonction de la position estimée. Préférentiellement, pendant l’opération de pilotage, il est prévu de réaliser une ligne de marquage ou de prémarquage routier. Préférentiellement, pendant l’opération de pilotage, la vitesse de l’engin est commandée par un conducteur. L’invention concerne également un engin de chantier ou agricole, comportant : - un moyen de réception de données de géolocalisation, - un capteur d’images ou de télédétection, et - un calculateur adapté à mettre en œuvre un procédé de détermination tel que précité. Préférentiellement, l’engin comporte en outre des moyens de commande autonome de sa direction d’avancement, et le calculateur est adapté à mettre en œuvre un procédé de pilotage tel que précité. Préférentiellement encore, l’engin comporte une centrale inertielle et/ou un odomètre. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. Procédé de détermination d’une position d’un engin (10) de chantier ou agricole, comportant une étape de réception d’une position géolocalisée (P30), caractérisé en ce qu’il comporte en outre : - une étape de détermination de données de déplacement relatif de l’engin (10) au moyen d’un capteur d’images ou de télédétection (23) équipant ledit engin (10), - une étape de calcul d’une position recalée (P20) de l’engin (10) en fonction des données de déplacement relatif déterminées, - une étape d’acquisition d’un paramètre de précision (λ) relatif à la précision de la position géolocalisée (P30) et/ou de la position recalée (P20), et - une étape d’estimation de la position de l’engin (10), sélectionnée parmi la position géolocalisée (P30) et la position recalée (P20) en fonction dudit paramètre de précision (λ). Procédé de détermination selon la revendication précédente, dans lequel la position géolocalisée (P30) est obtenue au moyen d’une technologie de positionnement par satellites corrigée, de type RTK ou NRTK. Procédé de détermination selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit paramètre de précision (λ) est relatif à la précision de la position géolocalisée (P30). Procédé de détermination selon la revendication précédente, dans lequel la position géolocalisée (P30) est sélectionnée si le paramètre de précision (λ) indique que cette position géolocalisée (P30) présente un niveau de précision inférieur ou égal à un seuil prédéterminé, ledit seuil étant strictement inférieur à 5 centimètres. Procédé de détermination selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le capteur d’images ou de télédétection (23) est un capteur LIDAR. Procédé de détermination selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les données de déplacement relatif sont déterminées à l’aide aussi d’une centrale inertielle (22). Procédé de détermination selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les données de déplacement relatif sont déterminées à l’aide d’un odomètre (21). Procédé de détermination selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la position recalée (P20) est déterminée à l’aide d’un algorithme de positionnement SLAM. Procédé de pilotage d’un engin (10) de chantier ou agricole, comportant : - une opération de détermination de la position estimée de l’engin (10) au moyen d’un procédé conforme à l’une des revendications précédentes, - une opération d’acquisition d’une trajectoire souhaitée (32), et - une opération de pilotage de la direction de l’engin (10) selon la trajectoire souhaitée en fonction de la position estimée. Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel, pendant l’opération de pilotage, il est prévu de réaliser une ligne de marquage ou de prémarquage routier (101). Procédé de pilotage selon l’une des deux revendications précédentes, dans lequel, pendant l’opération de pilotage, la vitesse de l’engin (10) est commandée par un conducteur. Engin (10) de chantier ou agricole, comportant : - un moyen de réception (31) de données de géolocalisation, - un capteur d’images ou de télédétection (23), et - un calculateur (40) adapté à mettre en œuvre un procédé conforme à l’une des revendications 1 à 8. Engin (10) selon la revendication précédente, comportant en outre des moyens de commande autonome de sa direction d’avancement, et dans lequel le calculateur (40) est adapté à mettre en œuvre un procédé conforme à l’une des revendications 9 à 11. Engin (10) selon l’une des deux revendications précédentes, comportant en outre une centrale inertielle (22) et/ou un odomètre (21).