Brevet FR3128524A1 — publié le 20230428

L'invention concerne un procédé de détermination de la position angulaire d’un véhicule (10) qui comprend un tracteur (14), une plate-forme de remorquage (16) articulée sur le tracteur et une remorque (18) articulée sur la plate-forme de remorquage, procédé mis en œuvre par un système comprenant un calculateur et une caméra (24) orientée vers la remorque, caractérisé en ce qu’il comprend une étape d’acquisition par la caméra d’une première image dans une première position de référence du véhicule, et de détection d’au moins un point caractéristique (F A ) de la remorque dans ladite première position, une étape d’acquisition par la caméra d’une deuxième image dans une seconde position du véhicule, et de détection dudit point caractéristique (F B ) dans la seconde position, le point caractéristique (F A , F B ) détecté étant le même pour chaque position, une étape d’estimation de la position du point caractéristique (F A , F B ) dans la première position et la seconde position du véhicule par minimisation d’une fonction coût basée sur une itération de différentes valeurs de la hauteur du point caractéristique (F A ) dans la première position du véhicule et du point caractéristique (F B ) dans la seconde position du véhicule, et une étape de détermination de l’angle de rotation (α2) entre la remorque et la plate-forme de remorquage en se basant sur la position du point caractéristique estimé au cours de l’étape d’estimation précédente. Figure pour l’abrégé : Figure 3 Procédé de détermination de la position angulaire d’un véhicule complexe à deux axes de rotation et système configuré pour mettre en œuvre un tel procédé La présente demande de brevet se rapporte à un procédé de détermination de la position angulaire d’un véhicule, et qui comprend un tracteur, une plate-forme de remorquage articulée sur le tracteur au niveau d’un premier point d’ancrage, au moins autour d’un premier axe de rotation globalement perpendiculaire au plan général de la plate-forme de remorquage, et une remorque articulée sur la plate-forme de remorquage au niveau d’un second point d’ancrage, au moins autour d’un second axe de rotation globalement perpendiculaire au plan général de la plate-forme de remorquage, au niveau d’un second point d’ancrage. Le procédé est mis en œuvre par un système qui comprend un calculateur et une caméra orientée vers l’arrière du tracteur. De nombreuses technologies sont actuellement développées pour aider les conducteurs à la conduite de véhicules, en leur fournissant par exemple des informations supplémentaires sur la configuration du véhicule et sa position par rapport à son environnement. Ces technologies sont également nécessaires dans une perspective de véhicules complètement autonomes. C’est le cas pour les véhicules individuels, mais aussi pour des véhicules de transports, comprenant typiquement un véhicule tracteur et une remorque. Pour l’assistance à la conduite de tels véhicules, et notamment pour des manœuvres visant à garer le véhicule, il est critique de connaître avec précision au moins l’angle de lacet de la remorque par rapport au véhicule tracteur. Certaines configurations de véhicules à remorques sont particulièrement complexes, c’est le cas de véhicules présentant deux attelages, soit deux articulations, et qui se composent d’un véhicule tracteur, d’une plate-forme de remorquage articulée sur le tracteur, au niveau d’un premier point d’ancrage, et d’une remorque articulée sur la plate-forme, au niveau d’un second point d’ancrage. On connaît notamment un type de véhicule à deux articulations dans lequel le tracteur est un poids lourd de type rigide. La plate-forme de remorquage est parfois désignée sous le terme anglais de « dolly » et c’est sur cette plateforme qu’une remorque ou une semi-remorque est ensuite attachée. [Problème technique restant posé] Un problème constant constaté avec un tel type de véhicule à double articulations, autrement dit à double attelages, est la difficulté à manœuvrer du fait de la double rotation entre le tracteur et la remorque. Il serait donc désirable d’assister le conducteur en lui fournissant un contrôle basé sur l’angle réel de la semi-remorque en lieu d’utiliser le volant, ce qui permet de mieux maîtriser la trajectoire de l’ensemble du véhicule dans une manœuvre de parking. La présente invention a notamment pour but de proposer un moyen de détermination de la position d’un véhicule à deux articulations. En particulier, un but de l’invention est de permettre de déterminer au moins l’angle formé par une remorque par rapport à une plate-forme de remorquage qui est elle-même articulée par rapport au tracteur. On atteint cet objectif, ainsi que d’autres apparaîtront à la lecture de la description qui suit, avec un procédé de détermination de la position angulaire d’un véhicule qui comprend un tracteur, une plate-forme de remorquage articulée sur le tracteur au niveau d’un premier point d’ancrage, au moins autour d’un premier axe de rotation globalement perpendiculaire au plan général de la plate-forme de remorquage, et une remorque articulée sur la plate-forme de remorquage au niveau d’un second point d’ancrage, au moins autour d’un second axe de rotation globalement perpendiculaire au plan général de la plate-forme de remorquage, au niveau d’un second point d’ancrage, procédé mis en œuvre par un système comprenant un calculateur et une caméra orientée vers la remorque, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - acquisition par la caméra d’une première image dans une première position de référence du véhicule, et détection d’au moins un point caractéristique de la remorque dans ladite première position, qui est observé dans la première image, - acquisition par la caméra d’une deuxième image dans une seconde position du véhicule, et détection dudit point caractéristique dans la seconde position, qui est observé dans la deuxième image, le point caractéristique détecté étant le même pour chaque position, - estimation de la position du point caractéristique dans la première position et la seconde position du véhicule, qui est observé dans la première image et dans la seconde image respectivement, par minimisation d’une fonction coût basée sur une itération de différentes valeurs de la hauteur du point caractéristique dans la première position du véhicule et du point caractéristique dans la seconde position du véhicule, suivant un axe perpendiculaire au plan général de la plate-forme de remorquage, et - détermination de l’angle de rotation entre la remorque et la plate-forme de remorquage en se basant sur la position du point caractéristique estimé dans la première position et la seconde position au cours de l’étape d’estimation précédente. Le procédé selon l’invention offre l’avantage de pouvoir s’adapter à différents types de véhicule, en particulier différents types de remorques qui présentent des géométries distinctes, comme une benne, une remorque de grumes de bois ou une remorque du type citerne. Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du procédé selon invention, prises seules ou en combinaison : - la fonction coût utilisée dans l’étape d’estimation de la position du point caractéristique est la suivante : avec : - P RLA le point qui matérialise l’intersection entre un plan imaginaire parallèle au plan général de la plate-forme de remorquage et de hauteur variable, et un rayon optique de la caméra qui passe par le point caractéristique de la première position, - M A le second point d’ancrage dans la première position, - P RLB le point qui matérialise l’intersection entre ledit plan imaginaire parallèle au plan général de la plate-forme de remorquage et de hauteur variable, et un rayon optique de la caméra qui passe par le point caractéristique de la seconde position, et - M B le second point d’ancrage dans la seconde position ; - l’étape de détermination géométrique de l’angle de rotation entre la remorque et la plate-forme de remorquage est obtenue par le calcul suivant : avec : - F rŷB le point caractéristique estimé dans la seconde position, - F rŷA le point caractéristique estimé dans la première position, et - M le second point d’ancrage. On notera que le procédé est basé sur des calculs simples qui favorisent une exécution rapide par un calculateur ; La présente invention se rapporte également à un système de détermination de la position angulaire d’un véhicule qui comprend un tracteur, une plate-forme de remorquage articulée sur le tracteur au niveau d’un premier point d’ancrage, au moins autour d’un premier axe de rotation globalement perpendiculaire au plan général de la plate-forme de remorquage, et une remorque articulée sur la plate-forme de remorquage au niveau d’un second point d’ancrage, au moins autour d’un second axe de rotation globalement perpendiculaire au plan général de la plate-forme de remorquage, au niveau d’un second point d’ancrage, procédé mis en œuvre par un système comprenant un calculateur et une caméra orientée vers la remorque, caractérisé en ce qu’il est configuré pour mettre œuvre le procédé du type décrit précédemment. Aussi, la présente invention se rapporte à un produit programme d’ordinateur, comprenant des instructions de code pour la mise en œuvre du procédé décrit précédemment. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : : une vue schématique de côté d’un véhicule à deux articulations comprenant successivement un tracteur, une plate-forme de remorquage et une remorque, auquel est appliqué le procédé selon l’invention ; : une vue schématique de dessus du véhicule de la dans une première position de référence ; : une vue schématique de dessus du véhicule de la dans une seconde position dans laquelle la plate-forme de remorquage délimite un angle non nul avec le tracteur et avec la remorque ; : une vue schématique en perspective du véhicule de la dans sa première position de référence ; : une vue schématique en perspective du véhicule de la dans sa seconde position ; : un organigramme du déroulement des étapes du procédé selon l’invention ; : un schéma géométrique de la position estimée du point caractéristique dans la première image et dans la seconde image par rapport au second point d’ancrage. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques ou similaires sur l’ensemble des figures. Procédé de détermination de la position angulaire d’un véhicule (10) qui comprend un tracteur (14), une plate-forme de remorquage (16) articulée sur le tracteur (14) au niveau d’un premier point d’ancrage (N), au moins autour d’un premier axe (O1) de rotation globalement perpendiculaire au plan général (P) de la plate-forme de remorquage (16), et une remorque (18) articulée sur la plate-forme de remorquage (16) au niveau d’un second point d’ancrage (M), au moins autour d’un second axe (O2) de rotation globalement perpendiculaire au plan général (P) de la plate-forme de remorquage (16), au niveau d’un second point d’ancrage (M), procédé mis en œuvre par un système (20) comprenant un calculateur (22) et une caméra (24) orientée vers la remorque (18), caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - acquisition (100) par la caméra (24) d’une première image dans une première position de référence du véhicule (10), et détection d’au moins un point caractéristique (F A ) de la remorque (18) dans ladite première position, qui est observé dans la première image, - acquisition (200) par la caméra (24) d’une deuxième image dans une seconde position du véhicule (10), et détection dudit point caractéristique (F B ) dans la seconde position, qui est observé dans la deuxième image, le point caractéristique (FA, F B ) détecté étant le même pour chaque position, - estimation (300) de la position du point caractéristique (F A , F B ) dans la première position et la seconde position du véhicule (10), qui est observé dans la première image et dans la seconde image respectivement, par minimisation d’une fonction coût basée sur une itération de différentes valeurs de la hauteur (y) du point caractéristique (F A ) dans la première position du véhicule (10) et du point caractéristique (F B ) dans la seconde position du véhicule (10), suivant un axe perpendiculaire au plan général (P) de la plate-forme de remorquage (16), et - détermination (400) de l’angle de rotation (α2) entre la remorque (18) et la plate-forme de remorquage (16) en se basant sur la position du point caractéristique estimé (F rŷA , F rŷB ) dans la première position et la seconde position au cours de l’étape d’estimation précédente. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fonction coût utilisée dans l’étape d’estimation de la position du point caractéristique (F A , F B ) est la suivante : avec : - P RLA le point qui matérialise l’intersection entre un plan (Ly) imaginaire parallèle au plan général (P) de la plate-forme de remorquage (16) et de hauteur (y) variable, et un rayon optique (R FA ) de la caméra (24) qui passe par le point caractéristique (F A ) de la première position, - M A le second point d’ancrage dans la première position, - P RLB le point qui matérialise l’intersection entre ledit plan (Ly) imaginaire parallèle au plan général (P) de la plate-forme de remorquage (16) et de hauteur (y) variable, et un rayon optique (R FB ) de la caméra (24) qui passe par le point caractéristique (F B ) de la seconde position, et - M B le second point d’ancrage dans la seconde position. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape de détermination (400) géométrique de l’angle (α2) de rotation entre la remorque (18) et la plate-forme de remorquage (16) est obtenue par le calcul suivant : avec : - F rŷB le point caractéristique estimé dans la seconde position, - F rŷA le point caractéristique estimé dans la première position, et - M le second point d’ancrage. Système (20) de détermination de la position angulaire d’un véhicule (10) qui comprend un tracteur (14), une plate-forme de remorquage (16) articulée sur le tracteur (14) au niveau d’un premier point d’ancrage (N), au moins autour d’un premier axe (O1) de rotation globalement perpendiculaire au plan général (P) de la plate-forme de remorquage (16), et une remorque (18) articulée sur la plate-forme de remorquage (16) au niveau d’un second point d’ancrage (M), au moins autour d’un second axe (O2) de rotation globalement perpendiculaire au plan général (P) de la plate-forme de remorquage (16), au niveau d’un second point d’ancrage (M), procédé mis en œuvre par un système (20) comprenant un calculateur (22) et une caméra (24) orientée vers la remorque (18), caractérisé en ce qu’il est configuré pour mettre œuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes. Produit programme d’ordinateur, comprenant des instructions de code pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3.