Source: https://patents.google.com/patent/EP1645888A1/en
Timestamp: 2018-05-23 15:50:18+00:00
Document Index: 130167866

Matched Legal Cases: ['art 42', 'arrêt ', 'arrêt ', 'art 6', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'art 6']

EP1645888A1 - Device for assisting the steering of an all terrain vehicle - Google Patents
Device for assisting the steering of an all terrain vehicle
EP1645888A1
EP1645888A1 EP20040292360 EP04292360A EP1645888A1 EP 1645888 A1 EP1645888 A1 EP 1645888A1 EP 20040292360 EP20040292360 EP 20040292360 EP 04292360 A EP04292360 A EP 04292360A EP 1645888 A1 EP1645888 A1 EP 1645888A1
EP20040292360
EP1645888B1 (en )
The device has acquisition unit (2) connected to an all terrain vehicle (1) to carry out a partial acquisition limited to a ground plate (15) corresponding to a part (6) of field of view (4). The plate is limited on a side close to the vehicle by a close segment, on a distant side by a distant segment and laterally by two segments. The segments connect the ends of segments of the plate.
Le secteur technique de la présente invention est celui de l'assistance au pilotage des véhicules. The technical scope of the present invention is that of vehicle piloting assistance.
Jusqu'à ce jour, le pilotage d'un véhicule en tout terrain s'effectue sans assistance. To date, the steering of a vehicle off road is done without assistance. Le pilote estime les difficultés du terrain, sa carrossabilité, sa franchissabilité en s'aidant uniquement de sa vue et de son expérience. The pilot estimated the difficulties of the ground, his body mounting, the passability with the help only of sight and sound experience. Il dispose d'une perception du relief par l'intermédiaire de sa vision binoculaire, ainsi que d'autres indices de profondeur liés au déplacement, aux ombres, etc., tous obtenus par la vue et les traitements effectués par le cerveau. It has a depth perception through his binocular vision, and other depth cues associated with the movement, shadows, etc., all obtained by the view and processing performed by the brain. Il est aidé dans cette tâche perceptive par son expérience, son entraînement et éventuellement par sa connaissance préalable du relief ou de la nature du terrain. He is assisted in this task by perceptual experience, his training and possibly by his prior knowledge of the terrain or the terrain. Malgré cela, il est rare qu'un pilote utilise une part importante des capacités intrinsèques, notamment en vitesse, de son véhicule. Despite this, it is rare that a driver uses a significant portion of the intrinsic capabilities including speed of his vehicle. Cette auto-limitation, se traduisant par des vitesses faibles, est d'autant plus importante que le pilote est peu expérimenté. This self-limiting, reflected in low speeds is especially important that the driver is inexperienced. La vitesse peut se réduire encore davantage lorsque, dans le cas d'un véhicule télépiloté, le (télé-)pilote déporté à distance et débarqué du véhicule, ne disposant pas d'une perception directe et complète est incité à la prudence. The speed can be reduced even further when, in the case of an unmanned vehicle, the (tele-) Remote Remote driver and landed the vehicle does not have a direct and complete perception is urged caution.
On connaît des moyens d'acquérir une cartographie tridimensionnelle du terrain devant le véhicule avec une résolution compatible des besoins de détection permettant d'assurer la sécurité du véhicule, du matériel et des personnels embarqués. There are known ways to acquire a three-dimensional mapping of the terrain ahead of the vehicle with a compatible resolution detection needs to ensure the safety of the vehicle, equipment and onboard staff. Une anomalie du terrain pourra être ignorée, et donc être invisible du moyen d'acquisition du terrain, si son étendue géométrique reste inférieure à un seuil. An anomaly of the field will be ignored, and thus invisible from land acquisition means, if its geometrical extent remains below a threshold. Ce seuil est déterminable en fonction du véhicule, de ses suspensions et de la capacité de l'ensemble, ainsi que du matériel et des personnels embarqués, à supporter sans dommage une accélération provoquée par le roulage sur ladite anomalie à une vitesse donnée. This threshold can be determined depending on the vehicle, its suspensions and the capacity of the assembly, as well as material and embedded personal, to withstand without damage an acceleration caused by the rolling of said abnormality at a given speed.
Ces moyens d'acquisition du terrain encore appelés imageurs tridimensionnels permettent une acquisition dans un champ de vision et à une fréquence de rafraîchissement comparable à celui, par exemple, d'une caméra vidéo du type de celles utilisées en télépilotage. These means of land acquisition also called three-dimensional imagers allow an acquisition in a field of view and a refresh rate comparable to that, for example, a type of video camera that used in télépilotage. Cependant l'utilisation de tels imageurs tridimensionnels pour fournir au (télé- )pilote une information pertinente lui permettant d'apprécier les possibilités d'évolution dans la direction qu'il désire prendre ou pour déterminer automatiquement la meilleure trajectoire de cheminement pour le véhicule rencontre des limitations. However the use of such three-dimensional imaging to provide the (tele-) driver relevant information enabling it to assess the possibilities of evolution in the direction he wants to take, or to automatically determine the best trajectory path for the vehicle meets limitations. Si l'on analyse la totalité du champ de vision, le temps nécessaire à l'acquisition du terrain, puis aux traitements permettant de déterminer les paramètres de la carossabilité n'est pas compatible avec les besoins d'information utile, à la vitesse d'évolution du véhicule. If we analyze the entire field of view, the time required for land acquisition and treatment to determine the parameters of the carossabilité is not compatible with the relevant information needs to speed evolution of the vehicle. Si a contrario, l'analyse est limitée à une zone partielle du champ de vision complet, on ne sait pas choisir la zone sur laquelle il est intéressant de concentrer l'analyse. If conversely, the analysis is limited to a partial area of ​​the full field of view, we do not know to choose the area on which it is interesting to focus the analysis. Il est en effet difficile de connaître la future zone où va rouler le véhicule, tout en conservant au pilote sa liberté de commande de direction et de choix du parcours emprunté par son véhicule. It is difficult to know the future area will drive the vehicle, whilst retaining the driver's freedom of steering control and choice of the route taken by the vehicle.
Le but de l'invention est de proposer un dispositif permettant l'acquisition du terrain suivi par un véhicule de manière rapide. The purpose of the invention to provide a device for the acquisition of land followed by a quickly vehicle.
L'invention a donc pour objet un dispositif d'assistance au pilotage en tout terrain d'un véhicule comprenant un moyen d'acquisition de la géométrie du terrain utilisant un faisceau permettant une mesure de distance dans l'axe dudit faisceau, auquel est imposé un pilotage angulaire selon deux directions sensiblement perpendiculaires, dans un champ de vision situé devant le véhicule, caractérisé en ce que le moyen d'acquisition est relié au véhicule et est configuré pour effectuer une acquisition partielle limitée à une plaque de terrain correspondant à une partie du champ de vision. The invention therefore relates to a device to assist steering in any field of a vehicle comprising means for acquisition of the geometry of the field using a beam for measuring distance in the axis of said beam, which is imposed an angular steering according to two substantially perpendicular directions, in a field of vision in front of the vehicle, characterized in that the acquisition means is connected to the vehicle and is configured to perform a partial acquisition limited to a ground plate corresponding to a portion field of view.
Le moyen d'acquisition peut être configuré pour effectuer une nouvelle plaque après avoir acquis une plaque précédente. The acquisition means may be configured to perform a new plate after acquiring a previous plate.
Avantageusement, le moyen d'acquisition peut être fixé sur le véhicule ou sur un drone mobile indépendamment du véhicule. Advantageously, the acquiring means can be fixed on the vehicle or on a mobile drone independently of the vehicle.
Une plaque est limitée d'un côté proche du véhicule par un premier segment proche, d'un côté distant du véhicule par un second segment distant et latéralement par deux segments reliant les extrémités desdits premier et second segments et que ladite plaque comprend un segment médian. A plate is limited to the near side of the vehicle by a first close segment, a side remote from the vehicle by a second distant segment and laterally by two segments linking the ends of said first and second segments and said plate comprises a central section .
Avantageusement, le premier segment proche d'une nouvelle plaque est confondu avec le second segment distant d'une plaque précédente. Advantageously, the first segment close to a new plate is coincident with the second distant segment of a previous plate.
Selon une caractéristique de l'invention, le segment médian d'une nouvelle plaque est perpendiculaire au second segment distant de ladite nouvelle plaque, et présente une longueur égale au produit de la vitesse maximale du véhicule par un temps de traitement nécessaire à l'acquisition et au traitement de la plaque, ledit segment médian comprenant une première extrémité et une seconde extrémité, la première extrémité est confondue avec le milieu du premier segment proche de la nouvelle plaque et la seconde extrémité est confondue avec le milieu du second segment distant de la nouvelle plaque. According to one characteristic of the invention, the median segment of a new plate is perpendicular to the second distant segment of said new plate, and has a length equal to the product of the maximum speed of the vehicle by a processing time necessary for the acquisition and treatment of the plate, said median segment comprising a first end and a second end, the first end is coincident with the middle of the first segment closest to the new plate and the second end coincides with the middle of the second distant segment of the new plate.
Selon une autre caractéristique, le segment médian de la nouvelle plaque délimite un angle global avec le segment médian de la plaque précédente, l'angle global étant la somme d'un angle de commande et d'un angle de correction, le véhicule étant commandé en direction suivant un arc de cercle de commande passant par la position du véhicule tangent à l'axe du véhicule et de rayon égal au rayon de virage commandé . According to another feature, the median segment of the new plate delimits an overall angle with the median segment of the preceding plate, the overall angle being the sum of a control angle and a correction angle, the vehicle being controlled in the direction along an arc control circle passing through the position of the vehicle tangent to the vehicle axis and of radius equal to the turning radius commanded.
Avantageusement, l'angle de commande est égal à l'angle entre la tangente à l'arc de cercle de commande au point d'intersection entre ledit arc de cercle de commande et le premier segment proche de la nouvelle plaque, avec le segment médian de la plaque précédente. Advantageously, the control angle is equal to the angle between the tangent to the arc control circle at the intersection point between said arc control circle and the first segment closest to the new plate, with the center segment of the previous plate.
L'angle de commande est temporellement filtré sur un horizon sensiblement égal à une seconde. The control angle is temporally filtered on a horizon substantially equal to one second.
Avantageusement encore, l'angle de correction est égal à une constante de correction que multiplie une distance de correction, cette distance de correction étant mesurée en ligne droite entre un point de commande et la première extrémité du segment médian de la nouvelle plaque, ledit point de commande étant situé sur l'arc de cercle de commande à une distance du véhicule, mesurée le long dudit arc de cercle de commande, ladite distance étant égale à une distance mesurée entre ladite première extrémité (25) et un point de projection, cette distance étant mesurée le long d'une ligne brisée suivant les segments médians, le point de projection étant le point de ladite ligne brisée le plus proche du véhicule. Advantageously, the correction angle is equal to a correction constant which multiplies a correction distance, this correction distance being measured in a straight line between a control point and the first end of the median segment of the new plate, said point control being located on the arc of control circle at a distance from the vehicle, measured along said operating arc of circle, said distance being equal to a distance measured between said first end (25) and a projection point, this distance being measured along a broken line along median segments, the projection point being the point of said broken line closest to the vehicle.
Au moins une pré-acquisition à maillage grossier d'une plaque est effectuée pour optimiser l'acquisition définitive ultérieure de ladite plaque pour déterminer la pente et le dévers moyen de la plaque, l'acquisition préalable permettant de déterminer une répartition à pas constant, des points d'acquisition sur la plaque, ladite répartition étant utilisée pour l'acquisition définitive. At least one pre-acquisition coarse mesh of a plate is carried out to optimize the subsequent final acquisition of said plate to determine the slope and the average slope of the plate, the prior acquisition to determine a distribution constant pitch, of the acquisition points on the plate, said distribution being used for the final acquisition.
La plaque est analysée pour déterminer une vitesse maximale de franchissement de ladite plaque. The plate is analyzed to determine a maximal crossing speed of said plate.
Selon une caractéristique, la vitesse maximale de franchissement est déterminée par une méthode temporelle simulant le roulage d'un modèle simplifié du véhicule sur la plaque en variant la vitesse dudit modèle jusqu'à dépassement d'un critère d'inconfort et/ou d'instabilité. According to one characteristic, the maximal crossing speed is determined by a temporal method simulating the running of a simplified model of the vehicle on the plate by varying the speed of said model until exceeding a criterion of discomfort and / or instability.
Selon une autre caractéristique, la vitesse maximale de franchissement est déterminée par une méthode fréquentielle déterminant la rugosité du terrain et lui faisant correspondre une vitesse maximale de franchissement par un tableau de correspondance pré-établi. According to another characteristic, the maximal crossing speed is determined by a frequential method determining the roughness of the terrain and making it correspond to a maximal crossing speed by a table of pre-established correspondence.
Selon encore une autre caractéristique, la vitesse maximale de franchissement est déterminée par une méthode spatiale consistant à découper la plaque en éléments de relief élémentaires auxquels sont respectivement associées des vitesses maximales de franchissement. According to yet another characteristic, the maximal crossing speed is determined by a spatial method consisting in cutting the plate into individual elements in relief which are respectively associated maximum crossing speeds.
Selon encore une autre caractéristique, la vitesse maximale de franchissement est déterminée par une méthode combinant les méthodes temporelle, fréquentielle, spatiale. According to yet another characteristic, the maximal crossing speed is determined by a method combining the methods temporal, frequency, space.
Avantageusement, chaque plaque est visualisée par un quadrilatère, dont les segments des côtés se superposent avec les segments de la plaque. Advantageously, each plate is visualized by a quadrilateral, whose side segments are superimposed with segments of the plate.
Selon encore une caractéristique, un chenal est construit en assemblant bout à bout les quadrilatères issus des plaques. According to another characteristic, a channel is built by assembling butt quadrilaterals from the plates.
Selon encore une caractéristique, un gabarit de vitesse maximale de franchissement est construit de manière récursive en fonction de la vitesse maximale de franchissement déterminée pour chaque plaque du chenal garantissant que l'on pourra atteindre une plaque donnée à une vitesse inférieure à la vitesse maximale de franchissement de cette plaque. According to another characteristic, a maximum speed of crossing template is constructed recursively according to the maximal crossing speed determined for each plate of the channel to ensure that we can achieve a given plate at a speed less than the maximum speed crossing said plate.
Avantageusement, le gabarit de vitesse est tel que la décélération maximale, le long de ce gabarit, reste à tout instant inférieure au potentiel d'adhérence disponible. Advantageously, the speed template is such that the maximal deceleration along this template remains at all times less than the adhesion potential available.
Selon encore une caractéristique, le chenal constitué de la succession de quadrilatères est projeté en superposition du champ de vision du pilote. According to another characteristic, the channel consisting of the succession of quadrilaterals is projected superimposed on the pilot's field of vision.
Selon encore une caractéristique, le champ de vision est vu directement et la projection du chenal s'effectue en transparence sur une lame semi-réfléchissante intercalaire. According to another characteristic, the field of vision is seen directly and the projection of the channel is carried transparently over an intermediate semi-reflecting plate.
Le champ de vision est vu sur un écran de visualisation et en ce que le chenal est projeté en transparence sur ledit écran de visualisation. The field is seen on a display screen and that the channel is projected in transparency on the display screen.
Selon encore une caractéristique, la représentation graphique des quadrilatères utilise une symbolique graphique pour signifier qu'une plaque est infranchissable. According to another characteristic, the graphical representation of the quadrilaterals uses a graphic symbol to indicate a plate is impassable.
Selon encore une caractéristique, la représentation graphique des quadrilatères utilise N symboliques graphiques, pour signifier qu'une plaque est franchissable à une vitesse appartenant à l'une des N zones partageant la plage totale de vitesse. According to another characteristic, the graphical representation of the quadrilaterals uses N graphic symbols, to serve as a plate can be crossed at a speed belonging to one of the N zones sharing the total speed range.
Un avantage du dispositif selon l'invention est de permettre une analyse de la carrossabilité du terrain à partir de sa géométrie acquise en temps réel. An advantage of the device according to the invention is to allow an analysis of the marker body mounting from its geometry acquired in real time.
Un autre avantage du dispositif objet de la présente invention est de permettre d'acquérir et d'analyser le terrain en temps réel à des vitesses de progression du véhicule élevées. Another advantage of the device object of the present invention is to allow to acquire and analyze the field in real time to progression of the high vehicle speeds.
Un autre avantage du dispositif objet de la présente invention est de permettre d'augmenter sensiblement la vitesse de progression en sécurité, tant pour un pilote embarqué que pour un télé-pilote. Another advantage of the object of the present invention device is to allow to substantially increase the speed of progression safe, both for an embedded driver for a remote driver.
Un autre avantage du dispositif selon l'invention est de fournir des informations utiles au (télé-)pilote. Another advantage of the device according to the invention is to provide useful information to the (tele-) driver.
Un autre avantage du dispositif selon l'invention est de permettre d'afficher ces informations en superposition avec le champ de vision habituel du (télé)pilote. Another advantage of the device according to the invention is to display this information superimposed on the normal field of vision (TV) driver.
Un autre avantage du dispositif selon l'invention est d'indiquer au (télé)pilote un chenal dans lequel il sait qu'il peut progresser et dans lequel il sait que sa vitesse est limitée automatiquement afin d'éviter de mettre le véhicule, son matériel ou son personnel embarqués en danger. Another advantage of the device according to the invention is to tell the (TV) pilot a channel in which he knows he can progress and where he knows that his speed is automatically limited to avoid putting the vehicle, its hardware or embedded threatening staff.
Un autre avantage du dispositif selon l'invention est de permettre d'utiliser un moyen d'acquisition de la géométrie tridimensionnelle du terrain, du type de ceux existant actuellement dans le commerce. Another advantage of the device according to the invention is to allow to use a means of acquiring the three-dimensional geometry of the field, such as those existing at present in commerce.
la figure 1 présente un véhicule équipé du dispositif, en cours d'évolution sur un terrain accidenté, Figure 1 shows a vehicle equipped with the device, during evolution on uneven ground,
la figure 2 illustre l'utilisation du dispositif en relation avec le terrain, et l'acquisition partielle réduite à une partie du champ de vision, 2 illustrates use of the device in relation to the ground, and the partial acquisition limited to part of the field of view,
la figure 3a illustre une configuration avec le moyen d'acquisition monté sur le véhicule, Figure 3a illustrates a configuration with the acquisition means mounted on the vehicle,
la figure 3b illustre une configuration avec le moyen d'acquisition monté sur un drone, 3b illustrates a configuration with the acquisition means mounted on a drone,
la figure 4 illustre le principe du moyen d'acquisition, Figure 4 illustrates the principle of acquisition means,
la figure 5a illustre la notion de zone aveugle ou morte et la perte de qualité de l'acquisition à distance, Figure 5a illustrates the concept of blind or dead zone and the quality loss of the remote acquisition,
la figure 5b illustre l'amélioration de la qualité de l'acquisition obtenue avec la diminution de la distance, Figure 5b illustrates the improvement in the quality of the acquisition obtained with the decrease in distance,
la figure 6 introduit les distances de freinage et de sécurité, Figure 6 introduces braking distances and safety
la figure 7 précise la construction d'une nouvelle plaque, 7 the precise construction of a new plate
la figure 8 illustre la définition de l'angle de commande, 8 illustrates the definition of the control angle,
la figure 9 illustre la définition de l'angle de correction, 9 illustrates the definition of the correction angle,
la figure 10 illustre le chenal carrossable tel que présenté au (télé-)pilote en superposition de son champ de vision, 10 illustrates the carriage channel as shown in (tele-) driver by superposition of his field of vision,
les figures 11a et 11b illustrent l'influence de la pente sur la résolution de l'acquisition. Figures 11a and 11b illustrate the influence of the slope on the resolution of the acquisition.
La figure 1 nous montre un véhicule 1 illustratif d'un véhicule pouvant évoluer en tout terrain. Figure 1 shows a vehicle 1 illustrative of a vehicle that can move in any terrain. Il est ici, par exemple représenté en cours de roulage sur un élément du terrain 5. It is here, for example shown during running on an element of the field 5.
La figure 2 présente une vue d'ensemble du dispositif dans son cadre d'utilisation. Figure 2 shows an overview of the device within its scope of use. Le véhicule 1 évolue sur le terrain 5. Le moyen d'acquisition 2 de la géométrie tridimensionnelle du terrain 5 est monté solidaire de la caisse du véhicule, avantageusement sur un point haut, afin d'augmenter l'angle d'incidence de l'acquisition. The vehicle 1 moves on the ground 5. The acquiring means 2 of the three-dimensional geometry of the land 5 is mounted integral with the body of the vehicle, preferably on a high point, to increase the angle of incidence of the acquisition. La géométrie du terrain 5 situé devant le véhicule 1 et que ce dernier va potentiellement parcourir dans un instant à venir, est acquise par le moyen d'acquisition 2 ou imageur tri-dimensionnel. The geometry of the land 5 in front of the vehicle 1 and that the latter will potentially travel in a moment to come, is acquired by the acquiring means 2 or three-dimensional imager. Ce moyen d'acquisition 2 de la géométrie du terrain 5 dispose d'un champ de vision 4 dans la direction de la progression du véhicule 1. The acquiring means 2 the geometry of the field 5 has a field of view 4 in the direction of progression of the vehicle 1.
Comme illustré par la figure 3a, Le moyen d'acquisition 2 peut être installé directement sur le véhicule 1. La figure 3b illustre une configuration alternative, dans laquelle le moyen d'acquisition 2 est avantageusement installé sur un drone 21, séparé du véhicule 1. Le déplacement du drone, indépendant de celui du véhicule 1, autorise un positionnement avantageux du point de vision du moyen d'acquisition, permettant de mieux « voir » le terrain 5 dans certaines situations. As shown in FIG 3a, the acquiring means 2 may be installed directly on the vehicle 1. Figure 3b illustrates an alternative configuration in which the acquiring means 2 is advantageously installed on a UAV 21, separated from the vehicle 1 . the movement of the drone, independent of the vehicle 1, allows a better placement of the point of view of the average acquisition to better "see" the field 5 in certain situations. Le drone 21 se déplace avantageusement en précédant le véhicule 1 afin de recueillir des informations sur le terrain 5. Le mode de locomotion du drone 21 peut être quelconque. The UAV 21 advantageously moves before the vehicle 1 in order to collect information on the ground 5. The locomotion mode the UAV 21 may be arbitrary. Une version aérienne est avantageusement retenue. An aerial version is advantageously retained. La figure 3b montre comparativement à la figure 3a, que pour un même champ de vision 4, la position avancée du drone 21, permet de « voir » le terrain 5 avec un angle d'incidence 39 plus important. 3b shows compared to Figure 3a, for the same field of view 4, the advanced position of the UAV 21, can "see" the field 5 with an angle of incidence 39 largest. La qualité de l'acquisition augmente avec l'angle d'incidence 39, ceci constitue un avantage intéressant. The quality of the acquisition increases with the angle of 39, this is an interesting advantage.
Le principe de l'acquisition est illustré par la figure 4. Le moyen d'acquisition 2 comprend un faisceau 3. Ce faisceau 3 est linéaire, concentré et pointe dans une direction commandable. The principle of acquisition is illustrated in Figure 4. The acquisition means 2 includes a beam 3. This beam 3 is linear, concentrated and advanced in a controllable direction. Il permet par un principe connu de l'homme de l'art de mesurer la distance 41 séparant sa source, ici le moyen d'acquisition 2, d'un obstacle 40 venant, le cas échéant, s'interposer devant ledit faisceau 3. Le faisceau 3 est constitué d'une onde concentrée qui est réfléchie par le terrain 5 en général et par l'obstacle 40 en particulier. It allows by a principle known to those skilled in the art to measure the distance between its source 41, here the acquiring means 2, a barrier 40 from, if any, interposed in front of said beam 3. the beam 3 is constituted by a concentrated wave reflected by the ground 5 in general and the obstacle 40 in particular. Cette onde est avantageusement un faisceau laser. This waveform is preferably a laser beam. Le moyen d'acquisition est avantageusement orienté légèrement vers le bas, afin que le faisceau 3 rencontre le terrain 5. Ceci permet de connaître, dans la direction pointée par le faisceau 3, la distance entre le terrain 5 et le véhicule 1. The acquisition means is preferably angled slightly downwards, so that the beam 3 meets the ground 5. This makes it possible to know, in the direction pointed by the beam 3, the distance between the field 5 and the vehicle 1.
En faisant parcourir à la direction du faisceau 3 un balayage angulaire selon deux directions, avantageusement sensiblement perpendiculaires, par exemple en site et en gisement, et en mesurant la distance 41 au terrain 5 pour chaque valeur d'angle site et d'angle gisement, on cartographie une zone du terrain 5 sensiblement rectangulaire. By doing traverse to the direction of beam 3 an angular scan in two directions, preferably substantially perpendicular, for example in elevation and in bearing, and measuring the distance 41 in field 5 for each angle value website and deposit angle, one mapping an area of ​​the substantially rectangular ground 5. Pour être exact, cette zone est un secteur sphérique, et l'on considère son intersection, sensiblement rectangulaire, avec la surface du terrain. To be exact, this area is a spherical sector, and considering its intersection substantially rectangular with the ground surface. Le champ de vision 4 désigne la zone totale que peut acquérir le moyen d'acquisition 2, lorsque le balayage en site et en gisement est utilisé au maximum de ses capacités en étendue. 4 The vision field is the total area that can acquire the acquisition means 2, when the scan elevation and azimuth is used to its fullest scope. Pour chaque angle de site s et pour chaque angle de gisement g, on mesure une distance d. For each elevation angle s and for each angle of field g is measured a distance d. On obtient ainsi une cartographie géométrique du terrain 5, dans le champ de vision 4, sous forme d'un ensemble de triplets (s, g, d). Thus, a geometric mapping of the field 5, the field of view 4 in the form of a set of triplets (s, g, d). Le profil du terrain est ainsi obtenu en coordonnées sphériques, dans un repère centré sur le moyen d'acquisition 2. The terrain profile is obtained in spherical coordinates, in a coordinate system centered on the acquisition means 2.
On voit sur la figure 5a, une limitation du principe de mesure. It is seen from Figure 5a, a limitation of the measuring principle. En cas de présence d'une partie de terrain située derrière un élément de relief saillant, le faisceau 3 ne peut rencontrer une partie du terrain et cette partie 42, dénommée zone d'ombre 42, zone morte ou zone aveugle, n'apparaît pas sur la cartographie du terrain 5. In case of presence of a portion of ground behind a projecting element in relief, the beam 3 can meet some of the ground and this part 42, referred to as shadow area 42, dead zone or dead zone, does not appear on terrain mapping 5.
Il en est de même lorsque le faisceau 3 vise trop haut. It is the same when the beam 3 is too high. Si l'incidence 39 est négative ou nulle, par rapport au niveau du sol, le faisceau ne rencontre aucun obstacle, n'est pas réfléchi et aucune mesure de distance 41 ne peut être obtenue. If the impact is negative or zero 39 with respect to ground level, the beam no obstacles, is not reflected and no distance measure 41 can not be obtained. De manière similaire si l'incidence 39 est trop faible, le faisceau 3 peut rencontrer le terrain 5 mais ne pas provoquer une réflexion suffisante pour permettre une mesure. Similarly if the effect 39 is too low, the beam 3 can meet the ground 5 but does not cause sufficient reflection to allow a measure.
La résolution d'une telle acquisition, est définie par le nombre de mesures de distance 41 effectuées dans le champ de vision 4. La durée d'une mesure de distance 41 ou, ce qui est équivalent, la fréquence maximale des mesures, limite cette résolution. The resolution of such acquisition, is defined by the number of 41 distance measurements in the field of view 4. The length of a distance measurement 41 or, equivalently, the maximum frequency of measurements, this limit resolution. Cette fréquence est caractéristique du moyen d'acquisition 2. Elle est déterminée par le type d'onde utilisée et par les moyens permettant de faire effectuer au faisceau 3 les balayages angulaires. This frequency is characteristic of the acquiring means 2. It is determined by the type of oven used and the means to make the beam 3 the angular scans. Elle ne peut, dans l'état actuel de la technologie, pas être augmentée. It can not, in the present state of technology, not be increased. Les imageurs tri-dimensionnels actuels permettent d'effectuer de l'ordre de cent mille mesures de distances par seconde (100 khertz). The current three-dimensional imagers can perform on the order of a hundred thousand distance measurements per second (100 KHertz). On considère que le temps global d'acquisition et de traitement de changement de repère d'un point est inférieur à 30 micro secondes. It is considered that the overall acquisition time and change of reference for processing a point less than 30 microseconds.
Une résolution minimale est nécessaire pour détecter sur le terrain 5 le plus petit obstacle 40 dont la taille est suffisante pour mettre en danger le véhicule 1, le matériel qu'il embarque ou son équipage. A minimum resolution is necessary to detect the field 5 the smallest obstacle 40 whose size is sufficient to endanger the vehicle 1, the material he embarks or its crew. Un tel obstacle 40 doit être détecté par le dispositif, un obstacle plus petit pouvant être ignoré. Such a barrier 40 must be detected by the device, a smaller obstacle can be ignored. On suppose, à titre illustratif que le véhicule 1, son train de roulement et sa suspension, permettent d'ignorer un obstacle de 10 cm d'extension, quelle que soit la vitesse d'évolution. It is assumed, for illustrative purposes that the vehicle 1, the undercarriage and suspension, allow to ignore an obstacle 10 cm extension, regardless of the rate of change. Ceci permet de considérer une résolution sur le terrain comprenant au moins un point d'acquisition par zone de 10 X 10 cm. This allows to consider a resolution on the field with at least one point of acquisition area of ​​10 X 10 cm.
On tente d'atteindre une vitesse objective d'évolution du véhicule 1, fixée en fonction des objectifs opérationnels, à titre indicatif, à une valeur de l'ordre de 10 m/s. One tries to achieve an objective rate of change of the vehicle 1, set according to the operational objectives, an indication, to a value of the order of 10 m / s. Il est nécessaire d'acquérir et d'analyser le terrain 5 avant que le véhicule 1 ne le parcourt. It is necessary to acquire and analyze the field 5 before the vehicle travels the only one.
Une solution pourrait consister à acquérir et analyser le terrain 5 très loin du véhicule afin de disposer de temps. One solution might be to acquire and analyze the terrain 5 far from the vehicle in order to have time. Ceci est limité par plusieurs facteurs : This is limited by several factors:
la mesure de distance par le faisceau 3 a une limite de portée, the distance measurement by the beam 3 has a range limit,
plus la mesure s'effectue loin et plus l'incidence du faisceau 3 avec le terrain 5 est faible et tend à rendre la mesure impossible, more measurement is carried away and the incidence of the beam 3 with 5 field is weak and tends to make the measurement impossible,
plus l'acquisition s'effectue loin et plus il faudrait analyser un terrain large compte-tenu des possibilités de changement de direction du véhicule, more acquisition occurs far more should be analyzed land held wide-account possible change in direction of the vehicle,
plus l'acquisition s'effectue loin et plus la résolution est faible : une même variation d'angle site ou gisement correspondant à une plus grande étendue de terrain, more acquisition occurs far more the resolution is low, the same variation site or field angle corresponding to a large tract of land,
plus l'acquisition s'effectue loin et plus le risque de zone d'ombre ou masquage est important. more acquisition occurs far more risk of shadow or masking is important. La coupure du faisceau par un obstacle saillant proche rend le moyen d'acquisition aveugle sur le terrain situé au-delà dudit obstacle saillant, Cleavage of the beam by a relative projecting obstacle makes the means of blind acquisition field located beyond said projecting obstacle,
plus l'acquisition s'effectue loin et plus l'imprécision sur la mesure des angles de balayage se rapproche de l'ordre de grandeur de la résolution angulaire. more acquisition is carried further and the imprecision in the measurement scan angle approaches the order of magnitude of the angular resolution.
L'un des principes de l'invention est de déterminer certaines caractéristiques du terrain 5, à l'avant du véhicule 1, avant que ce dernier ne le parcourt. One of the principles of the invention is to determine certain characteristics of the field 5 at the front of the vehicle 1 before the latter through it.
Compte tenu de l'adhérence et du profil du terrain 5, une certaine accélération/décélération maximale est possible sans perte d'adhérence. Given the grip and the profile of the terrain 5, some acceleration / deceleration maximum possible without loss of adhesion. Compte tenu de cette décélération maximale admissible, des possibilités de freinage du véhicule 1 et de sa vitesse instantanée, il est possible de déterminer une distance d'arrêt 11, qui est la distance minimale nécessaire au véhicule pour s'arrêter et donc se mettre en sécurité en cas de nécessité. Given this maximum allowable deceleration, braking ability of the vehicle 1 and its instantaneous speed, it is possible to determine a stopping distance 11, which is the minimum distance for the vehicle to stop and therefore to safety in case of necessity. L'acquisition et l'analyse du terrain 5 peut faire apparaître un obstacle infranchissable. The acquisition and analysis of the field 5 may reveal an insurmountable obstacle. Dans ce cas il doit être possible d'arrêter le véhicule 1. Il est donc nécessaire d'effectuer l'acquisition et l'analyse du terrain 5, tant que le véhicule 1 conserve sa distance d'arrêt 11. De plus, on tente de déclencher l'acquisition du terrain 5 le plus tard possible, afin d'obtenir une information la plus pertinente possible. In this case it must be possible to stop the vehicle 1. It is therefore necessary to perform the acquisition and analysis of the field 5, while the vehicle 1 maintains its stopping distance 11. Furthermore, attempts trigger land acquisition 5 as late as possible in order to obtain the most relevant information.
Compte tenu de ces contraintes, il n'est pas possible, actuellement, d'acquérir la totalité du champ de vision 4 en maintenant des vitesses d'évolutions élevées. Given these constraints, it is not possible at present to acquire all of the vision field 4 maintaining of high speed changes.
La solution, retenue par l'invention, consiste à réduire la zone d'acquisition à une partie 6 du champ de vision 4, telle qu'illustrée sur la figure 2. Cette partie 6 délimite sur le terrain 5 une plaque 15. Cette partie 6 du champ de vision 4, est déterminée en réduisant l'étendue de balayage par le faisceau 3 en site et/ou en gisement. The solution adopted by the invention is to reduce the acquisition zone to a portion 6 of the field of view 4, as shown in Figure 2. This portion 6 delimits on the course 5 a plate 15. This part 6 the field of view 4, is determined by reducing the extent of the scanning beam 3 in elevation and / or azimuth.
Ainsi que l'illustre la figure 6, la plaque 15 acquise par le moyen 2, se situe nécessairement au-delà de la distance d'arrêt 11. De plus l'acquisition et l'analyse qui lui succède, nécessitent un certain temps de traitement 20. A titre d'ordre de grandeur, on considère un temps de cycle complet acquisition et analyse d'une plaque 15 d'environ une seconde. As shown in Figure 6, the plate 15 acquired by the means 2, is necessarily located beyond the stopping distance 11. In addition, the acquisition and analysis that follows it, require a certain time treatment 20. as an order of magnitude, it is considered a complete cycle time acquisition and analysis of a plate 15 of approximately one second. Durant le temps de traitement 20, le véhicule 1 continue son déplacement et parcourt une certaine distance. During the processing time 20, the vehicle 1 continues its movement and travels a certain distance. Cette distance supplémentaire est égale à l'intégrale de la vitesse instantanée du véhicule 1 sur l'intervalle de temps nécessaire au traitement. This additional distance is equal to the integral of the instantaneous speed of vehicle 1 on the time interval required for processing. Cette distance est majoré par une grandeur que l'on nomme marge de distance 12. Cette marge de distance 12 majorante peut, par exemple, être prise égale au produit de la vitesse maximale du véhicule 22 par le temps de traitement 20. Cette valeur constitue une majoration maximale. This distance is increased by a size which is called margin distance 12. This distance 12 upper bound margin may, for example, be taken equal to the product of the maximum speed of the vehicle 22 by the processing time 20. This value is a maximum increase. L'optimisation de cette marge de distance 12, en la réduisant au minimum, permet d'optimiser l'instant du début d'acquisition de la plaque 15, en le retardant le plus possible. Optimization of this margin away 12 in the minimizing, optimizes the start time of acquisition of the plate 15, delaying the most possible.
Pour garantir la sécurité du véhicule 1, il est nécessaire d'effectuer l'acquisition de la plaque 15 de terrain 5 au-delà de la distance d'arrêt 11, augmentée de ladite marge de distance 12. Ceci est illustré sur la figure 6. Cette contrainte est garantie par le mode de détermination de la plaque 15 retenu. To ensure the safety of the vehicle 1, it is necessary to perform the acquisition of the plate 15 of the field 5 beyond the stopping distance 11 increased from said margin distance 12. This is illustrated in Figure 6 . This requirement is guaranteed by the manner of determining the 15 retained plate.
La figure 7 supporte la description détaillée de la construction d'une nouvelle plaque 15 avant son acquisition par le moyen 2. Une plaque précédente 15' ayant été acquise et analysée. Figure 7 supports the detailed description of the construction of a new plate 15 before being acquired by the means 2. A previous plate 15 'was acquired and analyzed.
Une plaque 15 est une portion de terrain 5. C'est une surface tri-dimensionnelle. A plate 15 is a plot of land 5. This is a three-dimensional surface. Elle est limitée par quatre segments 7,8,9,10. It is limited by four 7,8,9,10 segments. Un premier segment 7 reliant un point 43 à un point 44 limite la plaque 15 du côté proche du véhicule 1. Un second segment 8 reliant un point 45 à un point 46 limite la plaque 15 du côté distant du véhicule 1. Deux segments latéraux 9,10 complètent la plaque 15 en reliant respectivement 43 à 45 et 44 à 46. 7 a first segment connecting a point 43 to a point 44 limits the plate 15 on the near side of the vehicle 1. A second segment 8 connecting a point 45 to a point 46 the limit plate 15 of the vehicle side remote 1. Two side portions 9 10 complete the plate 15 connecting respectively 43-45 and 44-46.
De manière analogue la plaque précédente 15' est limitée par un premier segment proche 7', un second segment distant 8' et deux segments latéraux 9' et 10'. Analogously to the preceding plate 15 'is limited by a first segment near 7', a second distant segment 8 'and two side portions 9' and 10 '.
Le premier segment proche 7 de la nouvelle plaque 15 est avantageusement choisi confondu avec le segment distant 8' de la plaque précédente 15' acquise et traitée précédemment à la nouvelle plaque 15. Une telle construction garantit que la contrainte précédemment évoqué, liée à la distance d'arrêt 11, augmentée de la marge de sécurité 12, est satisfaite. The first segment near 7 of the new plate 15 is advantageously chosen coincides with the distant segment 8 'of the previous plate 15' previously acquired and processed with the new plate 15. Such a construction ensures that the strain mentioned above, related to the distance stop 11 plus the safety margin 12, is satisfied. En effet, cette distance, quel que soit le majorant retenu, reste inférieur à la longueur d'une plaque 15, cette longueur étant égale au produit de la vitesse maximale 22 du véhicule 1 par le temps de traitement 20 d'une plaque 15,15'. In fact, this distance irrespective of the chosen upper bound, remains less than the length of a plate 15, this length being equal to the product of the maximum speed 22 of the vehicle 1 by the processing time 20 of a plate 15, 15 '. Le segment 7 est donc ainsi situé au delà de la distance 11 augmentée de la marge de sécurité 12. The segment 7 is thus located beyond the distance 11 plus the safety margin 12.
Le second segment distant 8 est positionné relativement au premier segment proche 7 de la manière suivante, illustrée par la figure 7. Du point 25 milieu du premier segment proche 7, et faisant un angle global 27 avec un segment médian 24' de la plaque précédente 15', est tracé un segment médian 24. Ce segment médian 24 a une longueur égale au produit du temps de traitement 20 nécessaire à l'acquisition et au traitement de la nouvelle plaque 15, par la vitesse maximale 22 du véhicule 1 considéré. The second remote segment 8 is positioned relatively close to the first segment 7 in the following manner, illustrated by figure 7. From the point 25 near the middle of the first segment 7, and making an overall angle 27 with a medial segment 24 'of the previous plate 15 ', is drawn a medial segment 24. This middle section 24 has a length equal to the product of the processing time 20 required for the acquisition and processing of the new plate 15, by the maximum speed 22 of the vehicle 1 in question. Le point 25 est la première extrémité du segment médian 24. Le second segment distant 8 est perpendiculaire au segment médian 24 et son milieu coïncide avec le point 26, seconde extrémité du segment médian 24. Point 25 is the first end of the middle segment 24. The second remote segment 8 is perpendicular to the central segment 24 and its center coincides with the point 26, second end of the middle segment 24.
La détermination de l'angle global 27 d'orientation du segment médian 24, qui détermine l'orientation de la nouvelle plaque 15 est réalisée en ajoutant algébriquement un angle de commande 28 et un angle de correction 29. The determination of the overall angle of orientation 27 of the middle segment 24, which determines the orientation of the new plate 15 is carried out by adding algebraically a control angle 28 and a correction angle 29.
La détermination de l'angle de commande 28 est illustrée sur la figure 8. Sur cette figure 8 est représentée la dernière plaque 15' acquise et traitée. The determination of the control angle 28 is illustrated in Figure 8. In this Figure 8 shows the last plate 15 'acquired and processed. Le segment reliant le point 43 au point 44 de cette figure est le second segment 8' distant de cette plaque 15' et aussi le premier segment proche 7 de la nouvelle plaque 15 que l'on cherche à déterminer. The segment connecting the point 43 to point 44 of this figure is the second segment 8 remote from the plate 15 'and also the first close segment 7 of the new plate 15 which it is desired to determine.
La commande de direction du véhicule 1 est donnée par l'opérateur par un rayon de virage. The vehicle steering control 1 is given by the operator by a turning radius. Cette commande par le rayon de virage peut se représenter, dans le repère véhicule, par un arc de cercle de commande 30. Cet arc de cercle de commande 30 débute sur le véhicule 1, est tangent à l'axe longitudinal dudit véhicule 1 et a un rayon égal au rayon de virage commandé. This command from the turning radius can be represented, in the vehicle reference frame, by an arc of circle 30. This control arc control ring 30 begins on the vehicle 1, is tangent to the longitudinal axis of said vehicle 1 and a a radius equal to the turning radius commanded. Cet arc de cercle 30 coupe le premier segment proche 7 de la nouvelle plaque 15 en un point d'intersection 31. La tangente 32 à l'arc de cercle de commande 30 au point d'intersection 31 fait avec le segment médian 24' de la plaque précédente 15' un angle de commande 28. This arcuate section 30 near the first segment 7 of the new plate 15 in an intersection point 31. The tangent 32 to the arc control circle 30 at the intersection point 31 makes with the center segment 24 ' the previous plate 15 a control angle 28.
La commande de direction de l'opérateur variant en permanence, la détermination de l'angle de commande 28 s'effectue avantageusement, en filtrant temporellement, sur un horizon sensiblement égal à une seconde, le résultat du calcul. The steering control of the operator varies continuously, the determination of the control angle 28 is advantageously carried out by filtering in time, on a substantially equal to a second vertical line, the result of the calculation.
Si l'on applique seul cet angle de commande 28 pour orienter la nouvelle plaque 15, il peut apparaître, dans la pratique, une divergence entre la position des plaques 15,15' et la position réelle du véhicule 1. Pour corriger cette divergence, on applique un angle global 27 qui est la somme de l'angle de commande 28 et d'un angle de correction 29. Applying only this control angle 28 to steer the new plate 15, it may appear, in practice, a discrepancy between the position of plates 15,15 'and the actual position of the vehicle 1. To correct this discrepancy, an overall angle 27 is applied which is the sum of the control angle 28 and an angle correction 29.
Cet angle de correction 29 est déterminé, par le produit d'une constante de correction 38 par une distance de correction 33 mesurée, comme illustré par la figure 9, entre un point 25 milieu du premier segment proche 7 de la nouvelle plaque 15 (qui est aussi la première extrémité 25 du segment médian 24), et un point de commande 34. This correction angle 29 is determined by the product of a constant and correction 38 by a correction distance 33 measured as shown in Figure 9, between a point 25 near the middle of the first segment 7 of the new plate 15 (which is also the first end 25 of the medial segment 24), and a control point 34.
Soit une ligne brisée 35, constitué de la succession des segments médians 24 des plaques successives 15. Un point de projection 47 est déterminé en projetant la position du véhicule 1 sur ladite ligne brisée 35. Ce point de projection 47 est le point de la ligne 35 le plus proche du véhicule 1. On détermine une distance 37, mesurée en suivant le long de la ligne brisée 35 entre le point de projection 47 et le point 25 milieu du segment médian 24 de la nouvelle plaque 15. Is a broken line 35, consisting of a succession of segments 24 Median successive plates 15. A projection point 47 is determined by projecting the position of the vehicle 1 of said broken line 35. This projection point 47 is the point of the line 35 closest to the vehicle 1. it determines a distance 37, measured along along the broken line 35 between the projection point 47 and the middle point 25 of medial segment 24 of the new plate 15.
Cette distance 37 est égale à une distance 48 restant à courir sur la plaque 15" la plus proche du véhicule 1, soit la distance entre le point de projection 47 et la seconde extrémité 26" du segment médian 24" auquel appartient le point de projection 47, cumulée avec les longueurs 49 des plaques 15,15', 15",...(ou longueurs des segments médians 24,24',24",... ) rencontrées pour rejoindre le point 25 de la nouvelle plaque 15 en suivant la ligne brisée 35. La longueur 49 d'une plaque étant identique à la longueur des autres plaques, la distance 37 est la distance 48 plus n fois la longueur 49 d'une plaque, n étant le nombre de plaques séparant la plaque 15" la plus proche du véhicule 1, de la nouvelle plaque 15. This distance 37 is equal to a distance 48 remaining on the plate 15 'closest to the vehicle 1, the distance between the projection point 47 and the second end 26 "of the medial segment 24" that owns the projection point 47, combined with the lengths 49 of the plates 15,15 ', 15 ", ... (or lengths median segments 24,24', 24", ...) encountered in joining the point 25 of the new plate 15 in the broken line 35. the length 49 of one plate being identical to the length of the other plates, the distance 37 is the distance 48 plus n times the length of a plate 49, where n is the number of plates between the plate 15 "closest to the vehicle 1, the new plate 15.
Le point de commande 34 est situé sur l'arc de cercle de commande 30 à une distance 36 du véhicule 1, prise égale à la distance 37, mesurée le long de l'arc de cercle de commande 30. The control point 34 is located on the arc of control circle 30 at a distance 36 of the vehicle 1, taken equal to the distance 37, measured along the arc of circle 30 control.
Afin d'assurer la convergence entre la position des plaques et la trajectoire 14 du véhicule, le segment 8 distant de la nouvelle plaque 15 est avantageusement déterminé en utilisant pour l'orientation de la plaque 15 l'angle global 27 somme de l'angle de commande 28 et de l'angle de correction 29. In order to ensure the convergence of the position of the plates and the trajectory 14 of the vehicle, the remote segment 8 of the new plate 15 is preferably determined by using for the orientation of the plate 15 the angle 27 overall sum of the angle controller 28 and the correction angle 29.
Une limitation de l'acquisition de la plaque 15 est liée au principe de mesure. Limiting the acquisition of the plate 15 is linked to the measurement principle. Du fait de la nécessité pour obtenir une mesure de distance, d'obtenir une réflexion du faisceau 3 sur le terrain 5, il est nécessaire de diriger le faisceau vers le terrain 5 avec une incidence minimale. Due to the need for a measure of distance, to obtain a reflection of the beam 3 in the field 5, it is necessary to direct the beam to the ground 5 with minimal impact. L'incidence 39 du faisceau 3 dépend de l'orientation locale du terrain à l'endroit où le faisceau 3 le rencontre. 39 The incidence of the beam 3 is dependent on the local orientation of the field where the beam 3 meets. L'incidence 39 dépend aussi de l'angle de site du faisceau 3, qui dépend de l'angle de balayage en site du faisceau ainsi que de l'orientation du moyen d'acquisition 2 qui peut dépendre elle-même de l'angle de tangage et dans une moindre mesure de l'angle de roulis du véhicule 1. Si l'incidence 39 devient trop petite et donc inférieure à un certain seuil, la mesure de distance devient impossible. The incidence 39 also depends on the elevation angle beam 3, which depends on the angle of scan in elevation of the beam and the orientation of the acquiring means 2, which may depend on itself of the angle pitch and to a lesser extent from the vehicle roll angle 39 1. If the impact is too small and therefore below a certain threshold, the distance measurement becomes impossible. Ceci peut conduire à une limitation de la partie 6 vers le haut, et donc de la plaque 15 sur son côté distant 8. This can lead to a limitation of the portion 6 upward, and thus the plate 15 on its side remote 8.
Les plaques 15 sont acquises et analysées de manière continue. The plates 15 are acquired and analyzed continuously. Lorsqu'une plaque précédente 15 est acquise et analysée, il est possible de commencer l'acquisition et l'analyse de la nouvelle plaque 15 suivante. When previous plate 15 is acquired and analyzed, it is possible to start the acquisition and analysis of the new plate 15 next. Ceci est réalisé de telle manière que l'assemblage des plaques constitue un chenal continu 18, dont toute la surface fait l'objet d'une analyse. This is done so that the assembly plate is a continuous channel 18, whose entire surface is the subject of an analysis.
Dans le cas favorable où il n'y a pas de zone d'ombre, la plaque 15 est effectivement limitée entre les segments 7 et 8. En cas de zone d'ombre 42, il apparaît une zone morte 42 où aucune analyse n'est possible et où la continuité du chenal ne peut être assurée. In the favorable case where there is no shadow area, the plate 15 is effectively limited between the segments 7 and 8. In the case of shadow area 42, there occurs a dead zone 42 where no analysis n ' is possible and where the continuity of the channel can not be ensured. Ceci peut être pris en compte pour supprimer des points d'acquisition inutiles. This can be considered to remove unnecessary acquisition points. Le traitement nécessaire de la discontinuité du chenal est assuré par un ralentissement du véhicule, lui redonnant de la marge de distance et du temps pour reprendre l'acquisition et l'analyse de la plaque 15, tout en espérant une disparition de la zone d'ombre. The necessary treatment of the discontinuity of the channel is provided by a deceleration of the vehicle, giving it the margin of distance and time to resume the acquisition and analysis of the plate 15, hoping disappearance of the zone shadow. Le ralentissement est automatiquement introduit par l'affectation temporaire d'une vitesse maximale de franchissement 16 nulle pour la plaque 15 considérée. The slowdown is automatically introduced by the temporary assignment of a maximum speed of 16 zero crossing for the 15 considered plate. Cette plaque 15 ne pouvant être analysée est déclarée temporairement infranchissable afin de sécuriser le véhicule le temps d'une ré-analyse ou d'une amélioration de la situation. This plate 15 can not be analyzed is declared temporarily impassable to secure the vehicle time for a re-analysis or improvement of the situation.
Les figures 5a et 5b illustrent cette amélioration. Figures 5a and 5b illustrate this improvement. Sur la figure 5a le véhicule 1 est loin de la zone et l'analyse par le moyen 2 fait apparaître une zone 42 aveugle. In Figure 5a the vehicle 1 is far from the zone and the analysis means 2 shows a blind zone 42. En l'absence d'information, le doute est permis et la stratégie adoptée reste prudente en attente de plus d'information. In the absence of information, there is doubt and the strategy remains cautious awaiting more information. Le véhicule 1 en poursuivant son cheminement, arrive dans la configuration favorable de la figure 5b. The vehicle 1 in continuing its path, reaches the favorable configuration of Figure 5b. Dans cette configuration, il n'y a plus de zone aveugle. In this configuration, there is no blind zone. L'acquisition et l'analyse peuvent se dérouler complètement. The acquisition and analysis can take place completely. Le doute sur la franchissabilité de la zone est levé au profit d'une analyse complète. Doubt on the passability of the area is lifted in favor of a comprehensive analysis.
Une autre difficulté tient au fait que le pilote reste libre d'agir sur la direction du véhicule 1. Ceci est d'autant plus amplifié que la vitesse et donc la distance d'arrêt 11 qui détermine la distance à laquelle il faut acquérir le terrain 5, augmentent, et que la plaque 15 sur laquelle est effectuée l'acquisition, s'éloigne d'autant du véhicule 1. Another difficulty is that the driver is free to act on the direction of the vehicle 1. This is all the more amplified the speed and thus the stopping distance 11 determines the distance at which we must acquire the land 5, increases, and the plate 15 on which is performed the acquisition away all of the vehicle 1.
La largeur d'une plaque 15, avantageusement prise identique pour toutes les plaques 15, est déterminée par les capacités de l'imageur tri-dimensionnel 2 en terme de résolution. The width of a plate 15, preferably taking the same for all plates 15 is determined by the capacity of the three-dimensional imager 2 in terms of resolution. Il est cependant nécessaire que la largeur de la plaque 15 soit un multiple de, soit n fois, la largeur du véhicule 1. Plus n est grand et plus le véhicule est susceptible d'être sur le chenal analysé, malgré les variations de commande de direction. It is however necessary that the width of the plate 15 is a multiple of, or n times the width of the vehicle 1. The larger n is, the more the vehicle is likely to be on the scanned channel, despite the control of variations direction. Si la capacité de l'imageur permet d'augmenter n, il devient possible d'augmenter la vitesse maximale d'évolution. If the imaging capacity can increase n, it becomes possible to increase the maximum rate of evolution.
Ladite largeur disponible pour une plaque 15 est répartie en deux parties égales autour du centre déterminé par le point 26, seconde extrémité du segment médian 24, qui détermine la position du segment distant 8 de la nouvelle plaque 15. Said width available for a plate 15 is divided into two halves around the center determined by the point 26, second end of the middle segment 24, which determines the position of the remote segment 8 of the new plate 15.
Compte tenu des autres paramètres dimensionnants évoqués ci-dessus, il est possible, en pratique, de considérer des plaques 15 de terrain d'environ 10 m par 10 m. Given the other dimensioning parameters mentioned above, it is possible in practice to consider 15 field plates of approximately 10 m by 10 m.
L'acquisition d'une plaque 15 de terrain 5 fournit un modèle tri-dimensionnel géométrique ou modèle numérique de terrain local. The acquisition of a plate 15 course 5 provides a three-dimensional geometric model or numerical model of local terrain. Sur ce modèle numérique de terrain correspondant à une plaque 15, est effectuée une analyse de la forme qui a pour but de déterminer une vitesse maximale de franchissement 16 à laquelle le véhicule peut rouler sur ladite plaque 15. Cette vitesse maximale de franchissement 16 est la vitesse la plus grande à laquelle la plaque 15 de terrain 5 peut être traversée en toute sécurité. On the digital terrain model corresponding to a plate 15, is carried out an analysis of the form that is intended to determine a maximal crossing speed 16 at which the vehicle can travel on said plate 15. This maximum crossing speed 16 is the the greater speed at which the plate 15 of the field 5 can be crossed safely. Cette analyse peut s'effectuer selon plusieurs méthodes. This analysis can be done in several ways.
Une première méthode, dite méthode temporelle, consiste à simuler le roulage d'un modèle, éventuellement simplifié, du véhicule 1 sur le modèle numérique de terrain de la plaque 15 analysée. A first method, called temporal method is to simulate the rolling of a model, possibly simplified, of the vehicle 1 on the digital terrain model of the plate 15 analyzed. La vitesse utilisée dans cette simulation est progressivement augmentée, jusqu'à ce qu'un seuil donné d'un critère soit atteint. The speed used in this simulation is gradually increased, until a given threshold of a criterion is reached. Ce critère intègre, avantageusement, des notions de stabilité du véhicule, des notions de limite de confort tel que ressenti par l'équipage, le matériel embarqué ou le véhicule lui-même. This criterion includes, preferably, vehicle stability concepts, notions limit of comfort as felt by the crew, the onboard equipment or the vehicle itself. Un exemple de limite de confort quantitatif est l'utilisation du débattement d'un élément de suspension. An example of a quantitative limit of comfort is the use of displacement of a suspension element. Au-delà d'une certaine valeur seuil, et notamment l'atteinte d'une butée, un débattement d'un élément de suspension est indicatif d'une accélération trop importante pour rester confortable. Beyond a certain threshold value, and in particular reaching a stop, a displacement of a suspension element is indicative of excessive acceleration to remain comfortable.
Une seconde méthode, dite méthode fréquentielle, consiste à identifier la rugosité du terrain 5 sur le modèle numérique de terrain de la plaque 15, et à estimer la possibilité d'évolution du véhicule 1, à partir d'un tableau pré établi de correspondance entre la rugosité et la vitesse. A second method, known frequency method is to identify the terrain roughness 5 on the digital terrain model of the plate 15, and to estimate the possibility of evolution of the vehicle 1, from a table pre-established correspondence between roughness and speed. L'identification de la rugosité, peut par exemple s'effectuer par une analyse fréquentielle, de type densité spectrale de puissance, du modèle numérique de terrain de la plaque 15. Le tableau de correspondance peut être déterminé par essai réel ou en simulation en effectuant des roulages d'un véhicule similaire sur des terrains de rugosité canonique donnée et en déterminant la vitesse maximale ne provoquant pas le dépassement d'un seuil forfaitaire, le cas échéant associé à un critère d'inconfort ou d'instabilité. The identification of the roughness may for example be effected by a frequency analysis, type power spectral density, the digital terrain model of the plate 15. The correspondence table can be determined by actual test or simulation by performing rollings of a similar vehicle on given canonical roughness land and determining the maximum speed does not cause the exceeding of a fixed threshold, where appropriate combined with a criterion of discomfort or instability.
Une troisième méthode, dite méthode spatiale, correspond à un traitement analytique de la plaque 15 en considérant sa forme. A third method, called spatial method, corresponds to an analytical processing of the plate 15 considering its shape. Le principe est de décomposer la forme géométrique du modèle numérique de terrain de la plaque 15 en un ensemble d'obstacles locaux élémentaires correspondant respectivement à une marche, une cassure de pente et à un voilage du terrain. The principle is to break the geometry of the digital terrain model of the plate 15 by a set of elementary local barriers corresponding to a walk, a slope of breakage and a sheer ground. Pour chacun de ces obstacles types, on a déterminé au préalable la vitesse maximale locale de franchissement dudit obstacle. For each type barriers, previously was determined local maximum speed exceeding the said obstacle. Cette méthode présente l'avantage d'être intrinsèquement surfacique en ce qu'elle peut donner une vitesse maximale de franchissement 16 pour chaque zone de la plaque 15 analysée. This method has the advantage of being inherently surface in that it can give a maximal crossing speed for each zone 16 of the plate 15 analyzed.
Il est aussi possible de combiner les trois méthodes et d'appliquer tantôt l'une, tantôt l'autre, en fonction de la forme de la plaque 15, ou encore, de les utiliser simultanément en considérant une vitesse maximale de franchissement 16 résultante comme étant, par exemple, la moyenne pondérée des vitesses maximales de franchissement 16 obtenues par chacune des trois méthodes ou encore le minimum des vitesses obtenues par les trois méthodes ou encore toute combinaison ou arbitrage entre les résultats de ces trois méthodes. It is also possible to combine all three methods and apply sometimes one, sometimes the other, depending on the shape of the plate 15, or to use them simultaneously by considering a maximum speed of 16 resulting crossing as being, for example, the weighted average of the maximum crossing speed 16 obtained by each of the three methods or the minimum of the rates obtained by the three methods, or any combination or tradeoff between the results of these three methods.
La plaque 15 est une surface tri-dimensionnelle. The plate 15 is a three-dimensional surface. Aux fins de représentation, cette plaque 15 est visualisée par un quadrilatère 19. Ce quadrilatère 19 est déterminé tel qu'il se projette sur le contour de la plaque 15 selon la projection ponctuelle centrée sur le point de vision situé au sommet du cône correspondant à la partie 6 du champ de vision 4. Ce quadrilatère 19 n'est pas nécessairement plan et peut être voilé dans l'espace. For representation purposes, the plate 15 is visualized by a quadrilateral 19. This quadrilateral 19 is determined such that it is projected onto the contour of the plate 15 according to the projection point centered on the point of view at the top of the cone corresponding to part 6 of sight 4. This quadrilateral 19 is not necessarily plane and can be warped into space.
Après l'acquisition d'une première plaque 15', une seconde plaque 15 peut être acquise. After the acquisition of a first plate 15 ', a second plate 15 can be acquired. Les plaques sont, comme on l'a vu dans leur construction, déterminées jointives. The plates are, as we have seen in their construction, determined contiguous. A chaque plaque 15' (respectivement 15) ainsi successivement acquise, est associé un quadrilatère 19' (respectivement 19). Each plate 15 '(respectively 15) successively acquired is assigned a quadrilateral 19 (respectively 19).
En joignant de manière continue cette succession de quadrilatères 19, on obtient un ruban continu ou chenal carrossable 18. Ce chenal carrossable 18 est la zone sur laquelle une acquisition du terrain 5 et une analyse ont été réalisées. By joining continuously this succession of quadrilaterals 19, we obtain a continuous ribbon or passable passable channel 18. This channel 18 is the area over which an acquisition of the land 5 and analysis were carried out. La figure 10 illustre un exemple de chenal 18 tel qu'il peut être présenté à l'opérateur. Figure 10 shows an example of channel 18 such that it can be presented to the operator.
Pour chacune des plaques 15 et par extension, pour chacun des quadrilatères 19, constituant le chenal 18, une vitesse maximale de franchissement 16 a été déterminée. For each of the plates 15 and by extension, for each of the quadrilaterals 19, constituting the channel 18, crossing a maximum speed of 16 was determined. A partir de la vitesse actuelle du véhicule 1, est construit un gabarit de vitesse maximale de franchissement 17, permettant d'arriver sur la plaque 15 avec une vitesse compatible de la vitesse maximale de franchissement 16 de cette même plaque 15. Ce gabarit de vitesse 17 est déterminé le long de la trajectoire 14 du véhicule 1 de manière récursive en tenant compte de la pente du terrain et du potentiel d'adhérence disponible. From the current speed of the vehicle 1 is constructed a maximum speed of crossing template 17, for arriving on the plate 15 with a speed compatible with the maximum speed of crossing 16 of that plate 15. This speed template 17 is determined along the trajectory 14 of the vehicle 1 recursively taking account of the slope and the available adhesion potential. Le potentiel d'adhérence du terrain est supposé connu. The grip potential of the land is assumed to be known. Il est possible de déterminer en fonction du véhicule 1, une décélération maximale admissible sans solliciter dangereusement le potentiel d'adhérence disponible. It can be determined depending on the vehicle 1, an allowable maximum deceleration without dangerously solicit potential available traction. La détermination du potentiel d'adhérence ne fait pas l'objet du présent brevet. The determination of the adhesion potential is not the subject of this patent.
On dispose pour chaque plaque 15 (respectivement 15') d'une vitesse maximale de franchissement 16 (respectivement 16') déterminée intrinsèquement en fonction de la géométrie de la plaque. Available for each plate 15 (respectively 15 ') of a maximal crossing speed 16 (respectively 16') intrinsically determined depending on the geometry of the plate. En partant de la plaque 15 la plus éloignée, sa vitesse maximale de franchissement 16 est connue, en remontant sur la trajectoire 14 en supposant que le parcours s'effectue à la décélération/accélération maximale, on détermine une nouvelle vitesse maximale de franchissement pour la plaque 15' précédente. Starting from the plate 15 furthest, its maximum speed of 16 crossing is known, going back on the path 14 assuming that the path is made in the deceleration / acceleration maximum, a new maximum crossing speed is determined for the plate 15 previous. Cette nouvelle vitesse maximale de franchissement peut être différente de celle 16' déterminée précédemment par l'analyse géométrique de cette plaque précédente 15'. This new maximum crossing speed can be different from 16 'previously determined by geometric analysis of the preceding plate 15'. On conserve la valeur la plus faible de ces deux vitesses maximales de franchissement (vitesse déterminée intrinsèquement pour la plaque, et vitesse déterminée récursivement le long de la trajectoire) pour l'intégrer au gabarit de vitesse 17. On procède ainsi de plaque en plaque en remontant le long du chenal 18. Le gabarit de vitesse 17 ainsi obtenu est une courbe donnant une vitesse maximale de franchissement 16 en chaque point, le long de la trajectoire du véhicule 1, compatible de la vitesse instantanée du véhicule 1, des capacités d'accélération/freinage dudit véhicule 1 et du terrain rencontré sur la totalité du chenal 18 analysé. Stored the lowest value of these two maximum crossing speed (determined intrinsically speed for the plate, and recursively determined speed along the trajectory) to integrate the speed of jig 17. This is done plate plaque ascending along the channel 18. the speed of jig 17 thus obtained is a curve giving a maximum speed of 16 crossing at each point along the path of the vehicle 1, supports the instantaneous speed of the vehicle 1, the capacity of acceleration / braking of said vehicle 1 and terrain encountered on the screen of the analyzed channel 18.
Il est possible en fonction de ce gabarit 17 de vitesse maximale de contrôler la vitesse du véhicule 1 afin qu'elle ne dépasse pas le gabarit 17. Deux approches sont possibles. It is possible according to this gauge 17 maximum speed to control the speed of the vehicle 1 so that it does not exceed the template 17. Two approaches are possible. Dans une première approche totalement automatique, la vitesse du véhicule 1 est automatiquement asservie à la vitesse maximale calculée, correspondant à la valeur déterminée par le gabarit de vitesse 17. Il n'est dans cette approche besoin d'aucune interface homme-machine. In a first totally automatic approach, the speed of vehicle 1 is automatically controlled to the calculated maximum speed, corresponding to the value determined by the speed of jig 17. It is in this approach needs no man-machine interface.
Dans une seconde approche semi-automatique, l'information est utilisée pour assister les choix du (télé)pilote. In the second semi-automated approach, the information is used to assist the choice of (tele) driver. L'information d'analyse du terrain 5 est présentée au pilote sous forme graphique, schématisée par la représentation graphique du chenal carrossable 18 en superposition du terrain 5, tel qu'illustré par la figure 10. Le pilote est libre de commander la vitesse du véhicule tant que cette vitesse reste inférieure à celle du gabarit 17. Si elle tend à devenir supérieure au gabarit 17, un automatisme intervient sur la commande d'avancement et la limite afin que la vitesse reste à tout moment inférieure au gabarit 17 et que le véhicule 1 évolue à tout instant en sécurité. The marker 5 analysis information is presented to the pilot in graphical form, schematically represented by the graphical representation of the carriage channel 18 in superimposition of the field 5, as shown in FIG 10. The driver is free to control the speed of vehicle and this speed is lower than that of the jig 17. If it tends to become greater than the template 17, an automatic command operates on the progress and the limit so that the speed remains at any time at lower jig 17 and the vehicle 1 operates at all times safe.
Afin d'indiquer au pilote quelle zone du terrain 5 est analysée et lui donner des indications sur cette portion de terrain et les résultats de l'analyse qui a été pratiquée, le chenal 18, en tant que succession des quadrilatères 19 est affiché pour être visible du pilote. To tell the driver what area of ​​the field 5 is analyzed and to provide guidance on this stretch of land, and the results of the analysis that was performed, the channel 18, as a succession of quadrilateral 19 is to be displayed visible to the pilot.
Dans le cas d'un pilote percevant le terrain 5 en direct, avec un champ de vision 4 direct, ce champ de vision 4 lui apparaît au travers d'un pare-brise, ou le cas échéant au travers d'un système de renvoi optique : épiscope, périscope ou viseur. In the case of a driver perceiving the field 5 live, with direct field of view 4, this field of vision 4 it appears through a windshield, or optionally through a referral system optical: episcope, periscope or viewfinder. Dans tous les cas, il est possible de projeter le chenal 18 dans le champ de vision du pilote en superposition. In all cases, it is possible to project the channel 18 in the field of view superimposed driver. Il est ainsi possible d'utiliser, à titre illustratif, une lame semi-transparente permettant une visualisation du chenal 18 directement sur le pare-brise, l'épiscope, le périscope ou le viseur. It is thus possible to use, for illustrative purposes, a semi-transparent blade enabling viewing of the channel 18 directly on the windshield, the bishop, the periscope or the viewfinder. Il est aussi possible d'envisager une projection sur une lame semi-transparente localisée sur la visière du casque du pilote. It is also possible to envisage a projection on a semi-transparent plate located on the visor of the pilot's helmet.
Dans le cas d'un (télé-)pilote percevant le terrain 5 par l'intermédiaire d'un écran de visualisation lui renvoyant une image, par exemple acquise par une caméra vidéo située sur le véhicule, ladite caméra vidéo est avantageusement localisé sur le véhicule à proximité du moyen d'acquisition 2 et dispose avantageusement d'un champ de vision proche, ou incluant le champ de vision 4 du moyen d'acquisition 2. Il est alors possible d'afficher le chenal 18 en superposition de l'image vidéo du terrain 5, sur le même écran de visualisation, après application du changement de repère adéquat. In the case of a (tele-) driver perceiving the ground 5 by means of a display screen sending back an image, for example acquired by a video camera located on the vehicle, said video camera is advantageously located on the vehicle close to the acquiring means 2 and preferably has a near vision field, or including the field of view 4 of the acquiring means 2. It is then possible to display the channel 18 by superposition of the image video of the field 5, on the same display screen, after applying the appropriate reference change.
Dans les deux cas, la représentation du chenal se limite comme montré sur la figure 10 au tracé filaire des segments/côtés des quadrilatères 19. Un indice surfacique peut être utilisé pour faire ressortir une information dans la surface du quadrilatère, par exemple une couleur, un niveau de gris ou des hachures, mais cette couleur reste transparente. In both cases, the representation of the channel is limited as shown in Figure 10 to the wired route segments / sides of the quadrilateral 19. An area index can be used to emphasize information in the surface of the quadrilateral, e.g., a color, a grayscale or hatching, but this color is transparent. Ceci afin de ne pas masquer l'image du terrain 5. L'information de carrossabilité est ajoutée au terrain, auquel elle ne se substitue pas. This order not to mask the image of the terrain 5. The body mounting information is added to the field, which it is not a substitute. On est dans une approche de « réalité augmentée » par opposition à une approche de « réalité virtuelle ». It is an approach of "augmented reality" as opposed to an approach of "virtual reality". Des effets de sur-brillance ou de clignotement linéaires ou surfaciques peuvent être utilisés pour mettre en exergue un quadrilatère 19 donné. Effects of on-brightness or blinking line or polygon can be used to highlight a given quadrilateral 19.
Il est ainsi avantageux de considérer N+1 représentations graphiques différentes pour symboliser des états différents. It is thus advantageous to consider N + 1 different graphics to symbolize different states. Il est ainsi possible de faire varier la représentation des traits utilisés pour les contours de chaque quadrilatère parmi : trait continu, pointillé, tireté,... Il est aussi possible de faire varier la surface du quadrilatère avec des couleurs, des niveaux de gris différents, des hachures ou toute autre texture. It is thus possible to vary the representation of strokes used for the contours of each quadrangle from: solid line, dotted, dashed, ... It is also possible to vary the surface of the quadrilateral with colors, different gray levels , hatches or other texture. Dans tous les cas on maintient une certaine transparence afin de laisser libre la perception du terrain réel. In any case it maintains a certain transparency to unleash the perception of the real terrain.
Une représentation graphique particulière est retenue pour indiquer un quadrilatère infranchissable, correspondant à une vitesse maximale de franchissement nulle. Particular plot is retained to indicate an impassable quadrilateral corresponding to a maximum speed of zero crossing. Les N autres représentations graphiques peuvent par exemple être associées chacune à une portion parmi N de l'étendue totale de vitesse accessible au véhicule 1. Cette étendue totale de vitesse correspond à la plage depuis la vitesse nulle jusqu'à la vitesse maximale du véhicule. N other graphic representations may for example be each associated with a portion from N of the total extent of speed available to the vehicle 1. This total extent of speed corresponds to the range from zero speed to maximum speed of the vehicle. Cette étendue est partitionnée en N sous plages de vitesse. This range is partitioned into N sub speed ranges. A chaque sous plage est associée, pour la représentation graphique, une symbolisation graphique linéaire ou surfacique. At each sub range is associated, to the graphical representation, a line or polygon graphic symbolization. Ainsi au premier coup d'oeil l'opérateur dispose d'une indication de la carrossabilité, quantifiée en terme de vitesse de franchissement. So at first glance the operator has an indication of the body mounting, quantified crossing speed run.
De manière similaire un quadrilatère 19 correspondant à une plaque 15 délicate peut être, par exemple, visualisé par une représentation graphique particulière correspondant à celle associée à la non franchissabilité ou à une autre représentation graphique dédié à cet état temporaire, tant que sa franchissabilité n'est pas établie. Similarly a quadrilateral 19 corresponding to a plate 15 delicate can be, e.g., visualized by a particular graphic representation corresponding to that associated with the non-passability or other graphical representation dedicated to this temporary state as its passability n ' is not established. Ainsi si l'acquisition ou l'analyse d'une plaque 15 pose des problèmes, Il est possible d'adopter une stratégie d'attente. So if the acquisition or analysis of a plate 15 is problematic, it is possible to adopt a waiting strategy. Le pilote est averti par la représentation graphique adaptée, la plaque non encore analysée se voit affectée, au moins temporairement, d'une vitesse maximale de franchissement 16 nulle. The driver is warned by the appropriate graphic representation, not yet analyzed plate is affected, at least temporarily, with a maximum speed of 16 zero crossing. Le gabarit de vitesse s'en trouve automatiquement réduit. The speed template is correspondingly reduced. En conséquence, ceci entraîne une approche du véhicule 1 à vitesse plus réduite. Consequently, this approach causes the vehicle 1 to slower speed. Ceci permet d'obtenir du temps supplémentaire permettant de réitérer l'acquisition et/ou l'analyse de la plaque. This provides additional time for repeated acquisition and / or analysis of the plate. Cette analyse effectuée de plus près, (Cf. Figure 5b) a plus de chance d'aboutir. This analysis closer (see Figure 5b) has a greater chance of success. Dès qu'un résultat est obtenu, le pilote est prévenu par l'affichage qui redevient normal. Once a result is obtained, the driver is warned by the display that returns to normal. La vitesse maximale de franchissement 16 et le gabarit 17 sont recalculés. The maximum speed of breach 16 and the template 17 are recalculated.
Une autre alternative consiste à autoriser le pilote à valider, sous son contrôle, une plaque 15, pour laquelle il arrête l'acquisition et l'analyse et lève la limitation. Another alternative is to allow the driver to validate, control, plate 15, where it stops the acquisition and analysis and raises the limit. Le pilote, sous sa responsabilité, reprend dans ce cas la main sur l'automatisme de limitation de la vitesse. The pilot, under its responsibility, in this case takes the hand on the speed limit automation.
L'acquisition d'une plaque 15 est idéalement réalisée en un instant. The acquisition of a plate 15 is conveniently performed in an instant. Dans la réalité le double balayage angulaire du faisceau 3 nécessaire pour parcourir la plaque 15 et le temps de chaque mesure de distance sur chaque point prend un certain temps. In reality the dual angular sweep of the beam 3 necessary to cover the plate 15 and the time of each measurement distance on each point takes some time. Pendant ce temps le véhicule continue son déplacement. Meanwhile the vehicle keeps moving. Ce déplacement s'effectuant en tout-terrain, l'orientation du véhicule est en permanence modifiée. This movement taking place in all-terrain vehicle orientation is changed permanently. Si le moyen d'acquisition 2 est directement solidaire du véhicule 1, ceci a pour conséquence de dévier le faisceau 3, qui ne vise plus le point de la plaque 15 souhaité. If the acquiring means 2 is directly fixed to the vehicle 1, this has the effect of deflecting the beam 3, which is not the point of the plate 15 desired. Ces modifications d'orientation du faisceau 3, relativement au temps de balayage aux vitesses élevées que l'on tente de maintenir, conduisent à des déformations de l'acquisition de la plaque 15 trop importantes pour permettre une exploitation. These orientation changes of the beam 3 with respect to the scanning time for higher speeds than attempting to maintain, leading to deformations of the acquisition of the plate 15 too great to permit operation. Pour obtenir un résultat exploitable, il est nécessaire de stabiliser l'acquisition. To obtain a usable result, it is necessary to stabilize the acquisition. Ceci peut être réalisé par exemple par une plate-forme gyro-stabilisée, bien connue de l'homme de l'art, et qui permet, insérée entre le moyen d'acquisition 2 et le véhicule 1, de maintenir le moyen d'acquisition 2 dans une orientation quasi constante relativement au terrain, malgré les changements d'orientation du véhicule 1. Ceci ne fait pas l'objet du présent brevet. This can be achieved for example by a gyro-stabilized platform, well known to those skilled in the art, and which, inserted between the acquiring means 2 and the vehicle 1, to maintain the acquisition means 2 in an almost constant orientation relative to the ground, despite the vehicle direction changes 1. this is not the subject of this patent.
On a vu précédemment que la résolution minimale est calculée, pour un véhicule donné, en longueur sur le terrain 5, par la dimension du plus grand obstacle, qu'il soit en relief positif (bosse) ou négatif (trou), que peut ignorer le véhicule 1. De cette longueur et à la distance d'analyse envisagée pour une plaque 15, on déduit l'angle maximal de balayage séparant deux points d'acquisition, déterminant ainsi une résolution angulaire. We have already seen that the minimum resolution is calculated, for a given vehicle, in length on the ground 5, the dimension of the largest hindrance, be it in positive relief (bump) or negative (hole) that can ignore the vehicle 1. in this length and the distance of analysis envisaged for a plate 15, the maximum angle is deduced scanning between two acquisition points, thereby determining an angular resolution. On conçoit aisément que pour une longueur ainsi déterminée l'angle correspondant varie en fonction de la pente du terrain au niveau de la plaque 15. Ou ce qui est équivalent, pour un même angle de balayage, la distance correspondante sur le terrain va être modifiée. It is easily understood that, for a given length and the corresponding angle varies depending on the slope at the plate 15. Or equivalently, for a given scan angle, the corresponding distance on the ground will be altered . Ceci est illustré par les figures 11a et 11b. This is illustrated by Figures 11a and 11b. Ainsi, pour un angle constant de balayage en site, une pente plus forte comme sur la figure 11a, va conduire à une distance faible. Thus, for a constant angle of scanning in elevation, a steeper slope as in Figure 11a, will lead to a small distance. Si la pente diminue, comme illustré sur la figure 11b, la distance augmente proportionnellement. If the slope decreases, as shown in Figure 11b, the distance increases proportionally.
Compte-tenu du nombre de points d'acquisition limité, il est avantageux d'optimiser leur utilisation. Taking into account the limited number of acquisition points, it is advantageous to optimize their use. Une approche intéressante consiste à tenir compte pour cela de la pente et du dévers du terrain au niveau de la plaque 15. Ainsi dans une zone de forte pente/dévers, il est judicieux d'augmenter le pas angulaire d'acquisition et réciproquement dans une zone de faible pente/dévers il est judicieux de le réduire. An interesting approach is to consider why the slope and the slope of the terrain at the plate 15. Thus in a steep slope / tilt area, it is wise to increase the angular pitch of acquisition and in a mutually area of ​​low slope / tilt it makes sense to reduce it. Dans une zone aveugle il n'est pas utile de perdre des points à réaliser des acquisitions. In a blind zone is not worth losing points to make acquisitions. Pour cela il est nécessaire de disposer, avant l'acquisition d'une plaque 15, de sa forme, même grossière en terme de pente et de dévers. For this it is necessary to have, before the acquisition of a plate 15, its shape, even coarse in terms of slope and cant.
Le temps de cycle complet d'acquisition d'une plaque 15 et de traitement complet de son analyse de carrossabilité est raisonnablement d'une seconde, pour être compatible des autres contraintes du système. The complete cycle time of acquisition of a plate 15 and complete processing of its analysis of body mounting is reasonably a second, to be compatible to other system constraints. Ce cycle complet comprend dans un premier temps un temps d'acquisition suivi ensuite d'un temps dédié aux calculs d'analyse de la plaque 15 acquise. This complete cycle includes initially acquisition time monitoring then a dedicated time for analysis calculations of the plate 15 gained. La plaque 15 acquise a raisonnablement une taille correspondant au sol à un carré de 10 m par 10 m. The 15 acquired reasonably plate has a size corresponding to the ground in a square of 10 m by 10 m. Compte tenu d'une résolution indicative de l'ordre de 10 cm, cette acquisition nécessite 10000 points. Given a tentative resolution of about 10 cm, the acquisition requires 10000 points. Le temps d'acquisition d'un point étant inférieur ou égal à 30 micro seconde, l'acquisition d'une plaque 15 nécessite environ 0,3 seconde. The acquisition time of a point being less than or equal to 30 micro seconds, the acquisition of a plate 15 requires about 0.3 seconds. Le moyen d'acquisition 2 n'est pas utilisé durant la phase de traitement, soit pendant 0,7 seconde. The acquiring means 2 is not used during the treatment phase, either during 0.7 seconds. L'invention met à profit cette disponibilité pour effectuer une pré-acquisition grossière de la nouvelle plaque 15. The invention takes advantage of this availability to perform a coarse pre-acquisition of the new plate 15.
Afin de préparer l'acquisition d'une nouvelle plaque 15, il est avantageux d'effectuer au moins une pré-acquisition. To prepare for the acquisition of a new plate 15, it is advantageous to make at least one pre-acquisition. Afin de ne pas y consacrer trop de temps cette acquisition est effectuée avec un pas de balayage plus important. In order not to spend too much time this acquisition is made with no greater sweep. Le maillage de la pré-acquisition de ladite plaque 15 est ainsi plus grossier. The mesh of the pre-acquisition of said plate 15 is thus coarser. On peut ainsi effectuer un sous-échantillonnage de l'ordre d'un point sur 2, sur 3 ou sur p dans chacune des deux dimensions. One can thus perform subsampling of the order of a point of 2, 3 or p in each of the two dimensions. La pré-acquisition d'une plaque 15 complète est donc effectuée en 1/4, 1/9 ou 1/p 2 fois moins de temps que l'acquisition complète définitive à la fréquence spatiale nominale d'une plaque 15, ce qui reste tout à fait compatible des temps de disponibilité du moyen d'acquisition 2. Le modèle numérique de terrain de la plaque 15, ainsi obtenu par cette acquisition préalable à maillage plus lâche, plus grossier, est moins détaillé. The pre-acquisition of an entire plate 15 is thus carried out in 1/4, 1/9 or 1 / p 2 times less time than the final complete acquisition to the nominal spatial frequency of a plate 15, which remains entirely consistent time availability of acquisition means 2. the digital terrain model of the plate 15, as obtained by this prior acquisition looser mesh, coarser, less detailed. Il permet cependant de déterminer avec profit des éléments caractéristiques de la plaque 15 tels que la pente et le dévers moyen. However determines profitably characteristic elements of the plate 15 such that the slope and the average slope. Un aperçu, même grossier de la forme de la plaque 15 permet d'estimer l'incidence du faisceau 3 lors de la mesure de distance. A preview, even coarse shape of the plate 15 makes it possible to estimate the incidence of the beam 3 during the distance measurement. Ceci permet de déterminer des zones qui nécessiteront une plus ou moins grande densité de points de mesure lors de l'acquisition définitive ultérieure. This determines areas that require greater or lesser density of measurement points in the subsequent vesting. Il est ainsi possible de déterminer pour la plaque 15, avant son acquisition définitive, une répartition optimale des points d'acquisition telle que ces points d'acquisition présentent une distance entre eux, mesurée sur le sol, encore nommée pas spatial, constant. It is thus possible to determine the plate 15, before final acquisition, optimal allocation of acquisition points as the acquisition points have a distance between them, measured on the ground, not yet named space, constant. Ce pas spatial est avantageusement inférieur ou égal à la résolution fixée pour détecter un obstacle potentiellement dangereux. This spatial pitch is advantageously less than or equal to the resolution set for detecting a potentially dangerous obstacle. Ceci permet d'optimiser l'acquisition définitive de la plaque 15, en pilotant le balayage du moyen d'acquisition 2 en fonction de cette répartition optimale des points d'acquisition. This optimizes the vesting of the plate 15, by controlling the scanning of the acquisition means 2 according to this optimal allocation of acquisition points.
Dispositif d'assistance au pilotage en tout terrain d'un véhicule (1) comprenant un moyen d'acquisition (2) de la géométrie du terrain (5) utilisant un faisceau (3) permettant une mesure de distance dans l'axe dudit faisceau, auquel est imposé un pilotage angulaire selon deux directions sensiblement perpendiculaires, dans un champ de vision (4) situé devant le véhicule (1), caractérisé en ce que le moyen d'acquisition (2) est relié au véhicule et est configuré pour effectuer une acquisition partielle limitée à une plaque (15) de terrain correspondant à une partie (6) du champ de vision (4). Device for steering assistance in any field of a vehicle (1) comprising an acquisition means (2) the geometry of the terrain (5) using a beam (3) for a distance measurement in the axis of said beam , which is an angular steering imposed in two substantially perpendicular directions, in a field of view (4) located in front of the vehicle (1), characterized in that the acquisition means (2) is connected to the vehicle and is configured to perform a partial acquisition limited to a plate (15) of field corresponding to a portion (6) field of vision (4).
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'acquisition (2) est configuré pour effectuer une nouvelle plaque (15) après avoir acquis une plaque précédente (15'). Flight device support according to claim 1, characterized in that the acquisition means (2) is configured to perform a new plate (15) after completing a previous plate (15 ').
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'acquisition (2) est fixé sur le véhicule (1). Flight device support according to claim 2, characterized in that the acquisition means (2) is fixed on the vehicle (1).
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'acquisition (2) est fixé sur un drone (21) mobile indépendamment du véhicule (1). Device steering aid device according to claim 2, characterized in that the acquisition means (2) is fixed on a drone (21) movable independently of a vehicle (1).
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu' une plaque (15, 15') est limitée d'un côté proche du véhicule par un premier segment proche (7, 7'), d'un côté distant du véhicule par un second segment distant (8, 8') et latéralement par deux segments (9, 10, 9', 10') reliant les extrémités desdits premier et second segments et que ladite plaque (15, 15') comprend un segment médian (24, 24'). Device steering aid device according to claim 3 or 4, characterized in that a plate (15, 15 ') is limited to the near side of the vehicle by a first close segment (7, 7'), a side remote from the vehicle by a second distant segment (8, 8 ') and laterally by two segments (9, 10, 9', 10 ') connecting the ends of said first and second segments and said plate (15, 15') comprises a medial segment (24, 24 ').
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier segment proche (7) d'une nouvelle plaque (15) est confondu avec le second segment distant (8') d'une plaque précédente (15'). Device steering aid device according to claim 5, characterized in that the first close segment (7) of a new plate (15) coincides with the second distant segment (8 ') of a preceding plate (15') .
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le segment médian (24) d'une nouvelle plaque (15) est perpendiculaire au second segment distant (8) de ladite nouvelle plaque (15), et présente une longueur égale au produit de la vitesse maximale (22) du véhicule (1) par un temps de traitement (20) nécessaire à l'acquisition et au traitement de la plaque (15), ledit segment médian (24) comprenant une première extrémité (25) et une seconde extrémité (26), la première extrémité (25) est confondue avec le milieu du premier segment proche (7) de la nouvelle plaque (15) et la seconde extrémité (26) est confondue avec le milieu du second segment distant(8) de la nouvelle plaque (15). Flight device support according to claim 6, characterized in that the medial segment (24) of a new plate (15) is perpendicular to the second distant segment (8) of said new plate (15) and has a length equal to the product of the maximum speed (22) of the vehicle (1) by a processing time (20) required for the acquisition and processing of the plate (15), said middle segment (24) comprising a first end (25 ) and a second end (26), the first end (25) coincides with the middle of the first close segment (7) of the new plate (15) and the second end (26) coincides with the middle of the second distant segment (8) of the new plate (15).
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 7, caractérisé en ce que le segment médian (24) de la nouvelle plaque (15) délimite un angle global (27) avec le segment médian (24') de la plaque précédente (15'), l'angle global (27) étant la somme d'un angle de commande (28) et d'un angle de correction (29), le véhicule (1) étant commandé en direction suivant un arc de cercle de commande (30) passant par la position du véhicule (1) tangent à l'axe du véhicule (1) et de rayon égal au rayon de virage commandé. Flight device support according to claim 7, characterized in that the medial segment (24) of the new plate (15) delimits an overall angle (27) with the median segment (24 ') from the previous plate (15' ), the overall angle (27) being the sum of a control angle (28) and a correction angle (29), the vehicle (1) being controlled in the direction according to a control arc (30 ) passing through the vehicle position (1) tangent to the vehicle axis (1) and of radius equal to the turning radius commanded.
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'angle de commande (28) est égal à l'angle entre la tangente (32) à l'arc de cercle de commande (30) au point d'intersection (31) entre ledit arc de cercle de commande (30) et le premier segment proche (7) de la nouvelle plaque (15), avec le segment médian (24') de la plaque précédente (15'). Device steering aid device according to claim 8, characterized in that the control angle (28) is equal to the angle between the tangent (32) to the control arc (30) at the point of intersection (31) between said operating arc of circle (30) and the first close segment (7) of the new plate (15), with the median segment (24 ') from the previous plate (15').
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'angle de commande (28) est temporellement filtré sur un horizon sensiblement égal à une seconde. Device steering aid device according to claim 9, characterized in that the control angle (28) is temporally filtered on a horizon substantially equal to one second.
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'angle de correction (29) est égal à une constante de correction (38) que multiplie une distance de correction (33), cette distance de correction (33) étant mesurée en ligne droite entre un point de commande (34) et la première extrémité (25) du segment médian (24) de la nouvelle plaque (15), ledit point de commande (34) étant situé sur l'arc de cercle de commande (30) à une distance (36) du véhicule (1), mesurée le long dudit arc de cercle de commande (34), ladite distance (36) étant égale à une distance (37) mesurée entre ladite première extrémité (25) et un point de projection (47), cette distance (37) étant mesurée le long d'une ligne brisée (35) suivant les segments médians (24,24'), le point de projection (47) étant le point de ladite ligne brisée (35) le plus proche du véhicule (1). Device steering aid device according to claim 8, characterized in that the correction angle (29) is equal to a constant and correction (38) that multiplies a correction distance (33), this correction distance (33) being measured in a straight line between a control point (34) and the first end (25) of the middle segment (24) of the new plate (15), said control point (34) being located on the circular arc of control (30) at a distance (36) of the vehicle (1), measured along said operating arc of circle (34), said distance (36) being equal to a distance (37) measured between said first end (25) and a projection point (47), this distance (37) being measured along a broken line (35) along the median segments (24,24 '), the projection point (47) being the point of said line broken (35) closest to the vehicle (1).
Dispositif d'assistance au pilotage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' au moins une pré-acquisition à maillage grossier d'une plaque (15) est effectuée pour optimiser l'acquisition définitive ultérieure de ladite plaque (15) pour déterminer la pente et le dévers moyen de la plaque (15), l'acquisition préalable permettant de déterminer une répartition à pas constant, des points d'acquisition sur la plaque (15), ladite répartition étant utilisée pour l'acquisition définitive. Flight device support according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one pre-acquisition coarse mesh of a plate (15) is performed to optimize the subsequent final acquisition of said plate (15 ) for determining the slope and the average slope of the plate (15), the prior acquisition to determine a distribution constant pitch of the acquisition points on the plate (15), said distribution being used for the final acquisition .
Dispositif d'assistance au pilotage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque (15) est analysée pour déterminer une vitesse maximale de franchissement (16) de ladite plaque (15). Device steering aid device according to any one of the preceding claims, characterized in that the plate (15) is analyzed to determine a maximal crossing speed (16) of said plate (15).
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 13, caractérisé en ce que la vitesse maximale de franchissement (16) est déterminée par une méthode temporelle simulant le roulage d'un modèle simplifié du véhicule (1) sur la plaque (15) en variant la vitesse dudit modèle jusqu'à dépassement d'un critère d'inconfort et/ou d'instabilité. Device steering aid device according to claim 13, characterized in that the maximum speed of crossing (16) is determined by a temporal method simulating the running of a simplified model of the vehicle (1) on the plate (15) by varying the speed of said model until exceeding a criterion of discomfort and / or instability.
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 13, caractérisé en ce que la vitesse maximale de franchissement (16) est déterminée par une méthode fréquentielle déterminant la rugosité du terrain (5) et lui faisant correspondre une vitesse maximale de franchissement (16) par un tableau de correspondance pré-établi. Device steering aid device according to claim 13, characterized in that the maximum speed of crossing (16) is determined by a frequential method determining the roughness of the terrain (5) and making it correspond to a maximum speed of crossing (16) an array of pre-established correspondence.
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 13, caractérisé en ce que la vitesse maximale de franchissement (16) est déterminée par une méthode spatiale consistant à découper la plaque (15) en éléments de relief élémentaires auxquels sont respectivement associées des vitesses maximales de franchissement (16). Device steering aid device according to claim 13, characterized in that the maximum speed of crossing (16) is determined by a spatial method consisting in cutting the plate (15) into elementary elements in relief which are respectively associated maximum speeds of crossing (16).
Dispositif d'assistance au pilotage selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que la vitesse maximale de franchissement (16) est déterminée par une méthode combinant les méthodes temporelle, fréquentielle, spatiale. Device steering aid device according to one of claims 13 to 16, characterized in that the maximum speed of crossing (16) is determined by a method combining the methods temporal, frequency, space.
Dispositif d'assistance au pilotage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque plaque (15) est visualisée par un quadrilatère (19), dont les segments des côtés se superposent avec les segments (7,8,9,10) de la plaque (15). Flight device support according to any one of the preceding claims, characterized in that each plate (15) is visualized by a quadrilateral (19), whose side segments are superimposed with segments (7,8,9, 10) of the plate (15).
Dispositif d'assistance au pilotage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' un chenal (18) est construit en assemblant bout à bout les quadrilatères (19',19) issus des plaques (15',15). Flight device support according to any one of the preceding claims, characterized in that a channel (18) is constructed by assembling butt quadrilaterals (19 ', 19) from the plates (15', 15).
Dispositif d'assistance au pilotage selon l'une des revendications 13 à 19, caractérisé en ce qu' un gabarit (17) de vitesse maximale de franchissement est construit de manière récursive en fonction de la vitesse maximale de franchissement (16) déterminée pour chaque plaque (15) du chenal (18), garantissant que l'on pourra atteindre une plaque (15) donnée à une vitesse inférieure à la vitesse maximale de franchissement (16) de cette plaque. Device steering aid device according to one of claims 13 to 19, characterized in that a template (17) of maximal crossing speed is constructed recursively according to the maximal crossing speed (16) determined for each plate (15) of the channel (18), ensuring that the plate can be achieved (15) provided at a lower speed than the maximum speed of crossing (16) of this plate.
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 20, caractérisé en ce que le gabarit (17) de vitesse est tel que la décélération maximale, le long de ce gabarit, reste à tout instant inférieure au potentiel d'adhérence disponible. Device steering aid device according to claim 20, characterized in that the template (17) speed is such that the maximal deceleration along this template remains at all times less than the potential available adhesion.
Dispositif d'assistance au pilotage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chenal (18) constitué de la succession de quadrilatères (19',19) est projeté en superposition du champ de vision (4) du pilote. Piloting assistance device according to one of the preceding claims, characterized in that the channel (18) consisting of the succession of quadrilaterals (19 ', 19) is projected in superposition field of view (4) of the driver.
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 22, caractérisé en ce que le champ de vision (4) est vu directement et en ce que la projection du chenal (18) s'effectue en transparence sur une lame semi-réfléchissante intercalaire. Device steering aid device according to claim 22, characterized in that the field of vision (4) is seen directly and in that the projection of the channel (18) is effected in transparency on an intermediate semi-reflecting plate.
Dispositif d'assistance au pilotage selon la revendication 23, caractérisé en ce que le champ de vision (4) est vu sur un écran de visualisation et en ce que le chenal (18) est projeté en transparence sur ledit écran de visualisation. Device steering aid device according to claim 23, characterized in that the field of vision (4) is seen on a viewing screen and in that the channel (18) is projected transparently onto said display screen.
Dispositif d'assistance au pilotage selon l'une quelconque des revendications 22 à 24, caractérisé en ce que la représentation graphique des quadrilatères (19,19') utilise une symbolique graphique pour signifier qu'une plaque est infranchissable. Device steering aid device according to any one of claims 22 to 24, characterized in that the graphic representation of the quadrilaterals (19,19 ') uses a graphic symbol to indicate a plate is impassable.
Dispositif d'assistance au pilotage selon l'une quelconque des revendications 22 à 25, caractérisé en ce que la représentation graphique des quadrilatères (19) utilise N symboliques graphiques, pour signifier qu'une plaque est franchissable à une vitesse appartenant à l'une des N zones partageant la plage totale de vitesse. Flight device support according to any one of claims 22 to 25, characterized in that the graphic representation of the quadrilaterals (19) uses N graphic symbols, to serve as a plate can be crossed at a speed belonging to one N areas sharing the total speed range.
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