FR3061288A1 - GPS CORRECTED BY VIDEO REFERENCING ON SIGNALING PANELS FROM FINE CARTOGRAPHY - Google Patents
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Abstract
Système de géolocalisation GPS d'un véhicule automobile (9) comprenant une unité de calcul (8), un récepteur de signaux GPS (7), pour calculer une position GPS brute (PBi), une caméra vidéo (4), avec un objectif orienté vers l'avant du véhicule, avec un circuit/fonction d'analyse d'image, la caméra vidéo étant configurée pour identifier dans les images captées des éléments de repérage statiques (1, 2) faisant partie de l'infrastructure routière, pour déterminer la position de ces éléments de repérage par rapport à la caméra, et la géoposition de certains éléments de repérage statiques est connue à partir d'une base de données cartographique (88), l'unité de calcul (8) étant configurée pour calculer une position GPS corrigée (PNi) en fonction de la géoposition des éléments de repérage statiques et de leurs positions relatives par rapport à la caméra, pour ainsi obtenir un vecteur de correction (CORi) à appliquer à la position GPS brute.GPS tracking system for a motor vehicle (9) comprising a calculation unit (8), a GPS signal receiver (7), for calculating a raw GPS position (PBi), a video camera (4), with a lens oriented towards the front of the vehicle, with a circuit / function of image analysis, the video camera being configured to identify in the captured images static registration elements (1, 2) forming part of the road infrastructure, for determining the position of these registration elements with respect to the camera, and the geoposition of certain static registration elements is known from a map database (88), the computing unit (8) being configured to compute a corrected GPS position (PNi) according to the geoposition of the static locating elements and their relative positions with respect to the camera, thereby obtaining a correction vector (CORi) to be applied to the raw GPS position.
Description
® Mandataire(s) : CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE.® Agent (s): CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE.
® GPS CORRIGE PAR VIDEO REFERENCEMENT SUR DES PANNEAUX DE SIGNALISATION A PARTIR D'UNE CARTOGRAPHIE FINE.® GPS CORRECTED BY VIDEO REFERENCING ON SIGNALING PANELS FROM A FINE MAPPING.
FR 3 061 288 - A1 (57) Système de géolocalisation GPS d'un véhicule automobile (9) comprenant une unité de calcul (8), un récepteur de signaux GPS (7), pour calculer une position GPS brute (PBi), une caméra vidéo (4), avec un objectif orienté vers l'avant du véhicule, avec un circuit/fonction d'analyse d'image, la caméra vidéo étant configurée pour identifier dans les images captées des éléments de repérage statiques (1, 2) faisant partie de l'infrastructure routière, pour déterminer la position de ces éléments de repérage par rapport à la caméra, et la géoposition de certains éléments de repérage statiques est connue à partir d'une base de données cartographique (88), l'unité de calcul (8) étant configurée pour calculer une position GPS corrigée (PNi) en fonction de la géoposition des éléments de repérage statiques et de leurs positions relatives par rapport à la caméra, pour ainsi obtenir un vecteur de correction (CORi) à appliquer à la position GPS brute.FR 3,061,288 - A1 (57) GPS geolocation system of a motor vehicle (9) comprising a calculation unit (8), a GPS signal receiver (7), for calculating a gross GPS position (PBi), a video camera (4), with a lens oriented towards the front of the vehicle, with an image analysis circuit / function, the video camera being configured to identify static tracking elements (1, 2) in the captured images forming part of the road infrastructure, to determine the position of these tracking elements relative to the camera, and the geo-positioning of certain static tracking elements is known from a cartographic database (88), the unit computation (8) being configured to compute a corrected GPS position (PNi) as a function of the geolocation of the static locating elements and their relative positions relative to the camera, thereby obtaining a correction vector (CORi) to be applied to the posit raw GPS ion.
La présente invention est relative aux systèmes et procédés de géolocalisation d’un véhicule automobile par systèmes GPS à base de satellites.The present invention relates to systems and methods for geolocation of a motor vehicle by satellite-based GPS systems.
Il est bien connu que dans ces systèmes les signaux émis par les satellites et qui parviennent jusqu’aux appareils à terre sont perturbés par les éléments atmosphériques (et aussi par des trajets dits « multipass >> dans certains cas) ; il s’ensuit un aléa, c'est-à-dire une imprécision, sur la position calculée.It is well known that in these systems the signals emitted by satellites and which reach land-based devices are disturbed by atmospheric elements (and also by so-called "multipass" paths in certain cases); there follows a hazard, that is to say an imprecision, on the calculated position.
Il a déjà été proposé d’utiliser un système de géolocalisation de type GPS différentiel. En pratique, on installe sur le véhicule automobile qui se déplace un récepteur GPS embarqué (mobile), et on installe un récepteur dit de référence sur une base fixe au sol, qui reçoivent chacun les signaux GPS des satellites. Le récepteur de référence fixe transmet des signaux de correction vers le véhicule automobile qui se déplace, ce qui permet d'obtenir une précision améliorée, quasiment au centimètre près. Toutefois, cette solution nécessite la disponibilité d'un moyen de communication de type réseau cellulaire. Malheureusement, tous les territoires ne sont pas couverts, il reste des zones blanches (non couvertes par le réseau), ce qui fait qu’en pratique cette solution n'est pas idéale.It has already been proposed to use a differential GPS type geolocation system. In practice, an on-board (mobile) GPS receiver is installed on the moving vehicle, and a so-called reference receiver is installed on a fixed base on the ground, which each receive the GPS signals from the satellites. The fixed reference receiver transmits correction signals to the moving motor vehicle, which allows improved accuracy, almost to the nearest centimeter. However, this solution requires the availability of a means of communication of the cellular network type. Unfortunately, not all territories are covered, there are white areas (not covered by the network), which means that in practice this solution is not ideal.
Simultanément, le besoin de géopositionnement précis s'accroît avec la tendance à proposer des véhicules de plus en plus autonomes pour apporter une assistance au pilotage en tous lieux.At the same time, the need for precise mapping is increasing with the trend of offering more and more autonomous vehicles to provide piloting assistance in all places.
C'est pourquoi les inventeurs ont recherché des moyens d'améliorer la précision des systèmes de géolocalisation GPS sans faire appel à la disponibilité d’un réseau de transmission de données. On cherche notamment à atteindre une précision quasi centimétrique, avec une erreur inférieure à 10 centimètres, ce qui permettrait de bien connaître la position du véhicule automobile, de son point origine et de son gabarit/pourtour, nécessaire pour un pilotage de précision du véhicule automobile.This is why the inventors have looked for ways to improve the accuracy of GPS geolocation systems without resorting to the availability of a data transmission network. We seek in particular to achieve an almost centimetric accuracy, with an error of less than 10 centimeters, which would make it possible to know the position of the motor vehicle, its point of origin and its size / circumference, necessary for precise control of the motor vehicle. .
À cet effet, il est proposé un système de géolocalisation GPS à précision améliorée, destiné à être installé dans un véhicule automobile, le système comprenant :To this end, there is proposed a GPS geolocation system with improved precision, intended to be installed in a motor vehicle, the system comprising:
• une unité de calcul, • un récepteur de signaux GPS, pour calculer une position GPS brute, • au moins une caméra vidéo, munie d’un objectif orienté vers l’avant du véhicule automobile, avec un circuit/fonction d’analyse d’image.• a calculation unit, • a GPS signal receiver, to calculate a raw GPS position, • at least one video camera, fitted with a lens oriented towards the front of the motor vehicle, with a circuit / function for analyzing 'picture.
En outre, la caméra vidéo est configurée pour identifier dans les images captées des éléments de repérage statiques faisant partie de l’infrastructure routière, pour déterminer la position de ces éléments de repérage statiques par rapport à la caméra vidéo, et la géoposition de certains éléments de repérage statiques est connue à partir d’une base de données cartographique,In addition, the video camera is configured to identify in the captured images static tracking elements forming part of the road infrastructure, to determine the position of these static tracking elements relative to the video camera, and the location of certain elements. static tracking is known from a cartographic database,
Enfin, l’unité de calcul est configurée pour calculer une position GPS corrigée en fonction de la géoposition des éléments de repérage statiques et de leurs positions relatives par rapport à la caméra vidéo, pour ainsi obtenir un vecteur de correction à appliquer à la position GPS brute.Finally, the calculation unit is configured to calculate a corrected GPS position as a function of the geolocation of the static tracking elements and their relative positions relative to the video camera, thereby obtaining a correction vector to be applied to the GPS position brute.
Moyennant quoi, grâce aux éléments de repérage statiques et grâce à la connaissance de leurs géopositions ainsi que de leurs positions relatives par rapport à la caméra vidéo, on obtient un positionnement de type GPS différentiel qui permet d’annuler en grande partie les effets des aléas et erreurs introduites notamment par les éléments atmosphériques sur les signaux GPS et autres erreurs (horloge, « multipass », propagation...) qui peuvent affecter la précision du système.As a result, thanks to the static tracking elements and thanks to the knowledge of their geopositions as well as their relative positions relative to the video camera, a differential GPS type positioning is obtained which largely cancels out the effects of the hazards and errors introduced in particular by atmospheric elements on GPS signals and other errors (clock, "multipass", propagation ...) which can affect the accuracy of the system.
Les positions des éléments de repérage statiques tels que panneaux de signalisation est obtenue en utilisant des ressources cartographiques qui contiennent la mention et la géolocalisation d'un certain nombre de panneaux de signalisation du réseau routier.The positions of static tracking elements such as road signs is obtained by using cartographic resources which contain the mention and the geolocation of a number of road network signs.
Dans divers modes de réalisation du système selon l’invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l’une et/ou à l’autre des dispositions suivantes.In various embodiments of the system according to the invention, it is possible optionally to have recourse to one and / or the other of the following provisions.
Les éléments de repérage statiques comprennent typiquement des panneaux de signalisation et des marques de peinture au sol. Ainsi, il n’est nul besoin d’installer des balises spécifiques ou des bases GPS spécifiques ; on met à profit l’infrastructure existante sans modification.Static tracking elements typically include signage and paint marks on the ground. Thus, there is no need to install specific beacons or specific GPS bases; we take advantage of existing infrastructure without modification.
La géoposition d’un élément de repérage statique particulier est déterminée par « map matching », de préférence à l’aide d’une base de données dynamique, chargeant des éléments détaillés de cartographie locale en fonction de la position courante. Par « map matching », il faut comprendre une mise en correspondance (« matching ») d'un ou plusieurs éléments localisés candidats vis-à-vis d'un ensemble ou d'un sous-ensemble d'éléments référencés dans une base cartographique (« map »).The location of a particular static tracking element is determined by "map matching", preferably using a dynamic database, loading detailed local mapping elements based on the current position. By “map matching”, it is necessary to understand a matching (“matching”) of one or more candidate localized elements with respect to a set or a subset of elements referenced in a cartographic base. ("Map").
On utilise un algorithme pour trouver, dans une zone cartographique autour de la position brute GPS par exemple dans un rayon de 100 mètres (e.g. autour et en avant de la position supposée du véhicule automobile en connaissant son cap), l'existence documentée d’éléments de repérage statiques qui pourraient correspondre à l'élément de repérage statique considéré et identifié dans les images prises par la caméra vidéo, et décider quel est le meilleur candidat.We use an algorithm to find, in a cartographic zone around the GPS gross position for example in a radius of 100 meters (eg around and in front of the supposed position of the motor vehicle knowing its heading), the documented existence of static tracking elements which could correspond to the static tracking element considered and identified in the images taken by the video camera, and decide which is the best candidate.
Selon une option, l'analyse des images permet de déterminer le type de chaque panneau de signalisation rencontré et d'améliorer ainsi la performance de l'algorithme de « map matching ». Un filtrage et une classification par type de panneaux de signalisation permet d'améliorer le résultat de l'algorithme de « map matching », on ne cherche à faire correspondre que les panneaux de signalisation de même type. La définition de chaque type de panneau peut comporter des caractéristiques dimensionnelles qui sont utilisées pour calculer la distance du panneau de signalisation par rapport à la caméra vidéo par simple règle de trois.According to one option, the analysis of the images makes it possible to determine the type of each road sign encountered and thus to improve the performance of the "map matching" algorithm. Filtering and classification by type of traffic sign improves the result of the "map matching" algorithm, we only try to match traffic signs of the same type. The definition of each type of sign can include dimensional characteristics which are used to calculate the distance of the sign from the video camera by simple rule of three.
Selon une option, le circuit d’analyse d’image permet d’évaluer l’angle sous lequel sont vus certains éléments caractéristiques de l’élément de repérage statique, d'évaluer leur dimension apparente et d’en déduire la distance par rapport à la caméra vidéo, et donc de la position relative de l’élément de repérage statique par rapport à la caméra vidéo.According to one option, the image analysis circuit makes it possible to evaluate the angle from which certain characteristic elements of the static locating element are seen, to evaluate their apparent dimension and to deduce therefrom the distance from the video camera, and therefore of the relative position of the static locating element with respect to the video camera.
Selon une option, la correction peut prendre en compte un décalage tridimensionnel, qui représente un décalage de position prédéfini entre la position de l’objectif de la caméra vidéo et soit un point origine véhicule soit la position du récepteur GPS.According to one option, the correction can take into account a three-dimensional offset, which represents a predefined position offset between the position of the lens of the video camera and either a vehicle origin point or the position of the GPS receiver.
Selon une option, certains panneaux de signalisation géoréférencés peuvent comprendre une plaque de dimension standardisée pour faciliter, dans le circuit d'analyse d'images, l'évaluation de la distance à laquelle se trouve le panneau de signalisation et certains panneaux de signalisation géoréférencés peuvent comporter des informations optiques codées, de préférence sous forme de code à barres bidimensionnel (« QRcode »), les informations optiques comprenant les coordonnées précises de latitude et longitude où se situe le panneau de signalisation.According to an option, certain georeferenced traffic signs may include a standardized size plate to facilitate, in the image analysis circuit, the evaluation of the distance at which the traffic sign is located and certain georeferenced traffic signs may include coded optical information, preferably in the form of a two-dimensional barcode (“QRcode”), the optical information comprising the precise coordinates of latitude and longitude where the road sign is located.
L’évaluation de la dimension apparente de la plaque permet de calculer la distance par simple règle de trois. On peut obtenir des géopositions même dans des zones non couvertes par les émissions des satellites (tunnels...) mal documentées par la cartographie et cette solution apporte un complément à la solution cartographique discutée plus haut.The evaluation of the apparent dimension of the plate makes it possible to calculate the distance by simple rule of three. Geopositions can be obtained even in areas not covered by satellite emissions (tunnels, etc.) poorly documented by cartography, and this solution complements the cartographic solution discussed above.
L’invention vise aussi un procédé pour corriger une position GPS brute dans un véhicule automobile, mis en œuvre dans un système comprenant un récepteur de signaux GPS, une base de données cartographique, une caméra vidéo, avec un objectif orienté vers l’avant du véhicule automobile et avec un circuit/fonction d’analyse d’image, le procédé comprenant les étapes suivantes :The invention also relates to a method for correcting a raw GPS position in a motor vehicle, implemented in a system comprising a GPS signal receiver, a cartographic database, a video camera, with a lens oriented towards the front of the motor vehicle and with an image analysis circuit / function, the method comprising the following steps:
• calculer une position GPS brute, à partir des signaux GPS reçus, • déterminer, grâce à la caméra vidéo, et par rapport à ladite caméra vidéo, au moins un élément de repérage statique faisant partie de l’infrastructure routière, • déterminer, par « map matching », grâce à la base de données cartographique, la géoposition de l’élément de repérage statique, • obtenir ainsi une position GPS corrigée, à partir de la géoposition des éléments de repérage statiques et de leur position perçue par rapport à la caméra vidéo ;• calculate a raw GPS position, from the GPS signals received, • determine, using the video camera, and with respect to said video camera, at least one static tracking element forming part of the road infrastructure, • determine, by “Map matching”, thanks to the cartographic database, the geo-positioning of the static locating element, • thus obtaining a corrected GPS position, from the geo-positioning of the static locating elements and their perceived position relative to the video camera ;
• calculer un vecteur de correction à appliquer à la position GPS brute.• calculate a correction vector to be applied to the raw GPS position.
Selon une option, on poursuit de façon récurrente en mode relatif le calcul de position corrigée, en ajustant les vecteurs de correction successifs en se basant sur la reconnaissance vidéo d'éléments de repérage statiques non géoréférencés, incluant notamment les marques de peinture au sol, pour en déduire une correction transversale auxiliaire à ajouter au vecteur de correction. Moyennant quoi on met à profit les évolutions lentes des erreurs GPS atmosphériques pour continuer à faire une correction en mode relatif par rapport au dernier pointage absolu connu et à la position relative par rapport au marquage au sol.According to an option, the corrected position calculation is continued repeatedly in relative mode, by adjusting the successive correction vectors based on the video recognition of non-georeferenced static tracking elements, including in particular the paint marks on the ground, to deduce an auxiliary transverse correction to add to the correction vector. As a result, we take advantage of the slow evolution of atmospheric GPS errors to continue to make a correction in relative mode with respect to the last known absolute score and with the relative position with respect to the marking on the ground.
Selon une option, les données de vecteurs de correction peuvent être transmises à distance vers d'autres véhicules situés à proximité, et/ou vers un serveur de données distant.According to an option, the correction vector data can be transmitted remotely to other vehicles located nearby, and / or to a remote data server.
D’autres aspects, buts et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple non limitatif. L’invention sera également mieux comprise en regard des dessins joints sur lesquels :Other aspects, aims and advantages of the invention will appear on reading the following description, given by way of non-limiting example. The invention will also be better understood with reference to the attached drawings in which:
- la figure 1 représente un diagramme général schématique de profil d'un véhicule automobile roulant sur l'infrastructure routière,FIG. 1 represents a general schematic profile diagram of a motor vehicle traveling on the road infrastructure,
- la figure 2 représente un diagramme général schématique de dos d'un véhicule automobile roulant sur l'infrastructure routière,FIG. 2 represents a general schematic diagram of the back of a motor vehicle traveling on the road infrastructure,
- la figure 3 illustre un code à barres bidimensionnel, autrement dit « QRcode >>,FIG. 3 illustrates a two-dimensional bar code, in other words “QRcode”,
- la figure 4 représente un diagramme général schématique en vue de dessus d'un véhicule automobile roulant sur l'infrastructure routière, avec un panneau de signalisation dans le champ de la caméra vidéo,FIG. 4 represents a general schematic diagram from above of a motor vehicle traveling on the road infrastructure, with a traffic sign in the field of the video camera,
- la figure 5 est analogue à la figure 4 et illustre la poursuite de la séquence de correction,FIG. 5 is similar to FIG. 4 and illustrates the continuation of the correction sequence,
- la figure 6 est un schéma fonctionnel de principe du système mettant en œuvre la présente invention,FIG. 6 is a functional block diagram of the system implementing the present invention,
- la figure 7 illustre différents éléments de signalisation pouvant se trouver à proximité immédiate de la chaussée,FIG. 7 illustrates various signaling elements which may be in the immediate vicinity of the road,
- la figure 8 illustre un chronogramme de l'évolution de la précision de positionnement,FIG. 8 illustrates a chronogram of the evolution of the positioning precision,
- la figure 9 illustre des calculs de transformation pour passer des coordonnées géographiques (longitude, latitude) aux coordonnées locales (longitudinale, transversale) de déplacement du véhicule automobile,FIG. 9 illustrates transformation calculations for passing from the geographical coordinates (longitude, latitude) to the local coordinates (longitudinal, transverse) of movement of the motor vehicle,
- la figure 10 illustre une portion de cartographie avec des panneaux de signalisation géoréférencés.- Figure 10 illustrates a mapping portion with georeferenced traffic signs.
La figure 1 représente un système de géolocalisation installé dans un véhicule automobile 9, lequel circule sur une portion d'infrastructure routière.FIG. 1 represents a geolocation system installed in a motor vehicle 9, which circulates on a portion of road infrastructure.
Par « géolocalisation », il faut comprendre géolocalisation de type GPS utilisant des satellites 75 en orbite, ou de tout autre type de système équivalent, que ce soit Glonass, Galileo, ou autre. Ces systèmes sont connus et donc non décrits en détail ici.By “geolocation”, it is necessary to understand geolocation of GPS type using satellites 75 in orbit, or of any other type of equivalent system, whether it is Glonass, Galileo, or other. These systems are known and therefore not described in detail here.
Par « véhicule automobile », il faut comprendre tout type de véhicule, à savoir voiture particulière, fourgonnette, fourgon, petit camion, poids lourd, motocyclette, quel que soit le type de motorisation.By “motor vehicle”, it is necessary to understand any type of vehicle, namely private car, van, van, small truck, heavy vehicle, motorcycle, whatever the type of motorization.
Par « infrastructure routière » (ou « réseau routier ») on entend un ensemble de voies de circulation, incluant les autoroutes, les routes nationales, les routes départementales et locales, les voies urbaines telles que rues, avenues, boulevards etc.By “road infrastructure” (or “road network”) is meant a set of traffic lanes, including motorways, national roads, departmental and local roads, urban roads such as streets, avenues, boulevards, etc.
Il faut noter que certaines parties de l'infrastructure routière peuvent être sans couverture GPS, comme c'est le cas dans les tunnels, les parkings couverts, les voies souterraines. Par ailleurs, certaines parties du réseau routier se situent en zones montagneuses escarpées, où la réception des signaux GPS est rendue très difficile dans la pratique, par exemple les routes de fond de vallées ou de gorges. En effet la visibilité d’au moins 3 satellites est nécessaire ; de plus il faut noter par ailleurs que l’imprécision du résultat est d’autant plus grande que la ligne de vision s’écarte de la ligne zénithale.It should be noted that certain parts of the road infrastructure may be without GPS coverage, as is the case in tunnels, covered parking lots, underground roads. In addition, certain parts of the road network are located in steep mountainous areas, where the reception of GPS signals is made very difficult in practice, for example the bottom roads of valleys or gorges. Indeed the visibility of at least 3 satellites is necessary; moreover it should be noted moreover that the imprecision of the result is all the greater as the line of vision deviates from the zenithal line.
Selon l’invention, le véhicule automobile 9 est équipé d'une caméra vidéo 4, dont l'objectif 41 est dirigé vers l'avant du véhicule automobile 9, de préférence agencée en position médiane droite-gauche, et de préférence dans les parties hautes du parebrise, voire même sur le pavillon. La caméra vidéo 4 a de préférence un objectif grand angle avec une ouverture d’au moins 120°.According to the invention, the motor vehicle 9 is equipped with a video camera 4, the objective 41 of which is directed towards the front of the motor vehicle 9, preferably arranged in the middle right-left position, and preferably in the parts high in the windshield, even on the pavilion. The video camera 4 preferably has a wide angle lens with an opening of at least 120 °.
On note qu'il n'est pas exclu d'avoir en outre une deuxième caméra vidéo à l'avant, et/ou une caméra vidéo dirigée vers l'arrière.Note that it is not excluded to have in addition a second video camera at the front, and / or a video camera directed towards the rear.
Le réseau routier est équipé d'une pluralité de panneaux de signalisation repérés de façon générique par la référence 1. Les voies de circulation du réseau routier comprennent également un marquage au sol, le plus souvent sous la forme d'une succession de traits de couleur claire, blanche ou jaune, les traits se succédant les uns aux autres dans la direction longitudinale de la route. Les éléments de marquage au sol, repérés génériquement par la référence 2, sont souvent appelés « signalisation horizontale » ; pour les routes relativement étroites, le marquage au sol se résume à un marquage axial c'est-à-dire au milieu de la chaussée, ce marquage axial séparant les deux voies de circulation à sens opposé. Pour des routes plus larges, le marquage latéral vient complémenter le marquage axial et on trouve de chaque côté des traits de longueur plus importante comme délimitation du bas-côté. Pour des voies de circulation encore plus larges, avec plus d'une voie dans chaque sens, chacune des voies est délimitée par une pluralité de traits. On note que sur une ligne de marquage horizontal, il peut y avoir des discontinuités, un changement de traits courts vers des traits longs ou inversement, etc.The road network is equipped with a plurality of road signs identified generically by the reference 1. The traffic lanes of the road network also include a marking on the ground, most often in the form of a succession of colored lines. clear, white or yellow, the lines following one another in the longitudinal direction of the road. The ground marking elements, generically identified by the reference 2, are often called "horizontal signs"; for relatively narrow roads, the marking on the ground comes down to an axial marking that is to say in the middle of the roadway, this axial marking separating the two traffic lanes in opposite directions. For wider roads, the side marking complements the axial marking and there are on each side lines of greater length as the delimitation of the aisle. For even wider traffic lanes, with more than one lane in each direction, each lane is delimited by a plurality of lines. Note that on a horizontal marking line, there may be discontinuities, a change from short lines to long lines or vice versa, etc.
Sur les figures 4 et 5, une voie de circulation classique est représentée en vue de dessus avec sur la droite des traits long 2L d’axe XD et sur la gauche des traits courts 2C d’axe XG.In FIGS. 4 and 5, a conventional traffic lane is shown in plan view with long lines 2L of axis XD on the right and on the left short lines 2C of axis XG.
Pour revenir aux panneaux de signalisation, on appelle « signalisation verticale >> les différentes indications de type panneaux, bornes, feux tricolores, en général tout indicateur ayant une position géographique ponctuelle bien localisée. Sur la figure 7 sont illustrés quelques-uns de ces panneaux de signalisation, par exemple un panneau de limitation de vitesse 11, 14, une borne 12 d’indication kilométrique (présente la plupart du temps sur des glissières de sécurité du réseau autoroutier), des panneaux indicatifs de distance restante 13. Dans la signalisation verticale d'intérêt, il y a aussi des panneaux de danger 15, des panneaux en portique, des panneaux d'annonces touristiques, des panneaux de publicité etc.To return to the traffic signs, we call "vertical signs" the various indications of the type signs, terminals, traffic lights, in general any indicator having a punctual geographic position well located. FIG. 7 illustrates some of these traffic signs, for example a speed limit sign 11, 14, a mileage indication terminal 12 (present most of the time on safety barriers of the motorway network), signs indicating the remaining distance 13. In the vertical signs of interest, there are also danger signs 15, gantry signs, tourist announcements boards, advertising boards etc.
Dans les zones urbaines, la densité des panneaux de signalisation localisés est généralement beaucoup plus importante et peut en outre comporter notamment des feux tricolores, des panneaux d'intersection, ou d’autres panneaux de signalisation de toute nature.In urban areas, the density of localized traffic signs is generally much higher and may also include, in particular, traffic lights, intersection signs, or other signs of any kind.
Certains panneaux de signalisation sont géoréférencés au moyen d’une base de données cartographique 88. Cette base de données cartographique 88 peut être localisée en partie à bord du véhicule automobile (partie 88a), et en partie sur des ressources distantes (partie 88b), telles que des serveurs de données de cartographie. Le téléchargement des ressources distantes vers le véhicule automobile 9 se fait grâce à une liaison numérique sans fil de type cellulaire 82, GSM, 3G, 4G ou autre.Certain traffic signs are georeferenced by means of a cartographic database 88. This cartographic database 88 can be located partly on board the motor vehicle (part 88a), and partly on remote resources (part 88b), such as mapping data servers. The remote resources are downloaded to the motor vehicle 9 using a cellular type 82 wireless digital link, GSM, 3G, 4G or other.
En pratique, la base de données locale embarquée 88a se présente sous forme d’une base de données dynamique, chargeant des éléments détaillés de cartographie locale en fonction de la position courante du véhicule automobile 9.In practice, the on-board local database 88a is in the form of a dynamic database, loading detailed elements of local mapping as a function of the current position of the motor vehicle 9.
On utilise un algorithme pour trouver, dans une zone cartographique autour de la position brute GPS, par exemple dans un rayon de 100 mètres (typiquement autour de la position supposée du véhicule automobile 9 et optionnellement en connaissant son cap grâce à un magnétomètre embarqué), l'existence documentée d’éléments de repérage statiques 1,2 qui pourraient correspondre à l'élément de repérage statique 1,2 considéré et identifié dans les images prises par la caméra vidéo 4. Ce processus est aussi appelé dans le jargon technique « map matching », car on fait correspondre une connaissance cartographique théorique avec une réalité captée par la caméra vidéo 4.An algorithm is used to find, in a cartographic area around the GPS raw position, for example within a radius of 100 meters (typically around the supposed position of the motor vehicle 9 and optionally by knowing its course thanks to an on-board magnetometer), the documented existence of static tracking elements 1,2 which could correspond to the static tracking element 1,2 considered and identified in the images taken by the video camera 4. This process is also called in the technical jargon "map matching ”, because a theoretical cartographic knowledge is matched with a reality captured by the video camera 4.
Grâce à la base de données cartographique 88, et au processus « map matching », chacun des éléments de repérage statiques 1,2 que forment les panneaux de signalisation, peut être identifié et sa géoposition respective (coordonnées latitude + longitude, et optionnellement altitude) récupérée depuis la base de données cartographique 88.Thanks to the cartographic database 88, and to the “map matching” process, each of the static locating elements 1,2 that the traffic signs form, can be identified and its respective geolocation (latitude + longitude coordinates, and optionally altitude) retrieved from the cartographic database 88.
De préférence, il peut y avoir des catégories permettant de classifier différents types de panneaux de signalisation, par exemple limitation de vitesse, annonce de distance restante, panneaux de danger, bornes de bord de route. Ce filtrage et cette classification permettent un meilleur map matching » dans les zones où la densité de panneaux de signalisation est élevée, notamment en zone urbaine.Preferably, there can be categories allowing to classify different types of road signs, for example speed limit, announcement of remaining distance, danger signs, roadside terminals. This filtering and this classification allow a better map matching ”in areas where the density of road signs is high, especially in urban areas.
Le filtrage peut être entre autres effectué sur la forme du panneau de signalisation, à savoir rond, triangle, carré. Le filtrage peut être aussi effectué sur la ou les couleurs caractéristiques du panneau de signalisation.Filtering can be carried out, among other things, on the shape of the traffic sign, namely round, triangle, square. Filtering can also be carried out on the characteristic color or colors of the traffic sign.
Selon une option préférée, certains panneaux de signalisation peuvent comporter une plaque 30 de dimension standardisée, ce qui facilite, dans le circuit d'analyse d'images, l'évaluation de la distance à laquelle se trouve le panneau de signalisation, par rapport à la caméra vidéo 4 embarquée dans le véhicule automobile 9.According to a preferred option, certain traffic signs may include a plate 30 of standardized size, which facilitates, in the image analysis circuit, the evaluation of the distance at which the traffic sign is, relative to the video camera 4 on board the motor vehicle 9.
Chacune des plaques 30 présente une faible épaisseur, une hauteur calibrée notée L1, une largeur calibrée notée L2. Dans les images captées, la mesure d'une des deux de ces longueurs apparentes permet de connaître la distance D3 qui sépare le panneau de signalisation de la caméra vidéo 4, par exemple selon un calcul simple de règle de trois (proportionnalité en 1/D3).Each of the plates 30 has a small thickness, a calibrated height denoted L1, a calibrated width denoted L2. In the captured images, the measurement of one of the two of these apparent lengths makes it possible to know the distance D3 which separates the road sign from the video camera 4, for example according to a simple calculation of rule of three (proportionality in 1 / D3 ).
On privilégie la mesure de la hauteur, à savoir la détermination de la hauteur apparente L1A que l'on compare à la hauteur réelle L1. Travailler sur la hauteur L1 est préférable à travailler sur la largeur en raison du biais introduit par la rotation relative du panneau de signalisation lorsque le véhicule automobile 9 avance (orientation apparente changeante), alors que les panneaux de signalisation sont généralement bien verticaux et qu'il n'y a pas d'inclinaison apparente compte tenu des hauteurs voisines entre la caméra vidéo 4 et le panneau de signalisation lui-même pour la plupart des panneaux de signalisation de bord de route.The height measurement is preferred, namely the determination of the apparent height L1A which is compared to the actual height L1. Working on height L1 is preferable to working on width because of the bias introduced by the relative rotation of the traffic sign when the motor vehicle 9 is moving (apparent orientation changes), while the traffic signs are generally very vertical and that there is no apparent inclination taking into account the neighboring heights between the video camera 4 and the road sign itself for most roadside road signs.
En alternative à l'utilisation d'une plaque 30 de dimension standardisée, la connaissance du type de panneau de signalisation permet d'obtenir pour certains d'entre eux un résultat équivalent ; par exemple un panneau de signalisation standard de limitation de vitesse est rond et a un diamètre typiquement de 85 cm. Le diamètre apparent vu de la caméra vidéo 4 comparé au diamètre réel permet d'obtenir la distance du panneau de signalisation par rapport la caméra vidéo 4 selon un calcul de proportionnalité très simple.As an alternative to the use of a plate 30 of standardized size, knowing the type of traffic sign makes it possible to obtain an equivalent result for some of them; for example a standard speed limit sign is round and typically has a diameter of 85 cm. The apparent diameter seen from the video camera 4 compared to the real diameter makes it possible to obtain the distance of the traffic sign relative to the video camera 4 according to a very simple proportionality calculation.
S'agissant du repérage du véhicule automobile 9, on désigne par X la direction longitudinale, par Y la direction transversale, et par Z la direction verticale ; le point origine OV du repère du véhicule automobile 9 est pris habituellement au centre de l'axe de l'essieu avant. Il s'avère que la position de la caméra vidéo 4 est en pratique décalée de ce point origine OV du véhicule automobile 9 d'un vecteur noté OF3, qui peut avoir des composantes selon X, Y et Z, ce paramètre OF3 étant déterminé notamment après installation de la caméra vidéo 4 ou à l'avance, suivant le type de véhicule automobile 9, lorsque la caméra vidéo 4 est intégrée à l'équipement de base en première monte.With regard to the location of the motor vehicle 9, the longitudinal direction is designated by X, by Y the transverse direction, and by Z the vertical direction; the point of origin OV of the mark of the motor vehicle 9 is usually taken at the center of the axis of the front axle. It turns out that the position of the video camera 4 is in practice offset from this OV origin point of the motor vehicle 9 of a vector denoted OF3, which can have components according to X, Y and Z, this parameter OF3 being determined in particular after installation of the video camera 4 or in advance, depending on the type of motor vehicle 9, when the video camera 4 is integrated into the original equipment as original equipment.
Il faut noter que selon une variante, le point origine OV peut être choisi comme l’emplacement 72 du récepteur de signaux GPS 7.It should be noted that according to a variant, the origin point OV can be chosen as location 72 of the GPS signal receiver 7.
Le système tel qu'illustré à la figure 6 comprend une unité de calcul 8, un récepteur de signaux GPS 7, un circuit d’analyse d’image 84, de type DSP ou FPGA.The system as illustrated in FIG. 6 comprises a computing unit 8, a GPS signal receiver 7, an image analysis circuit 84, of DSP or FPGA type.
De plus, le système peut aussi inclure une interface de communication 82 de réseau cellulaire de type GSM, 3G, 4G ou autre, et une interface de communication « carto-car » / « C2C » 81.In addition, the system can also include a cellular network communication interface 82 of the GSM, 3G, 4G or other type, and a "car-car" / "C2C" communication interface 81.
Sur le fonctionnement, en référence à la figure 5, l’unité de calcul 8 calcule en fonction des signaux issus du circuit récepteur de signaux GPS 7, une position GPS brute notée PBi, inévitablement entachée d’une erreur comme mentionné au début. Dans « PBi », i est un indice qui représente la récurrence de calcul, car en effet les calculs sont itératifs.In operation, with reference to FIG. 5, the calculation unit 8 calculates as a function of the signals coming from the GPS signal receiver circuit 7, a raw GPS position denoted PBi, inevitably tainted with an error as mentioned at the beginning. In "PBi", i is an index which represents the recurrence of computation, because indeed computations are iterative.
Si le récepteur de signaux GPS 7 est dans une position décalée par rapport à l’origine OV, on peut appliquer un vecteur de correction correspondant à ce décalage, intégré ou non au vecteur de décalage OF3.If the GPS signal receiver 7 is in a position offset from the OV origin, a correction vector corresponding to this offset can be applied, whether or not integrated into the OF3 offset vector.
Lorsque le véhicule automobile 9 parcourt un itinéraire TL, il rencontre successivement plusieurs panneaux de signalisation 1 préférentiellement géoréférencés, chaque panneau de signalisation 1 ayant une position géographique notée PPk. L’indice k désigne un panneau de signalisation 1 particulier et aussi l’indice attaché à la succession de panneaux d’intérêt relevés par la caméra vidéo 4. La figure 10 illustre une portion de territoire avec des voies de circulation et un certain nombre de panneaux de signalisation 1 localisés et géoréférencés en cartographie.When the motor vehicle 9 travels along a route TL, it successively encounters several traffic signs 1 preferably georeferenced, each traffic sign 1 having a geographical position denoted PPk. The subscript k designates a particular road sign 1 and also the subscript attached to the succession of panels of interest detected by the video camera 4. FIG. 10 illustrates a portion of territory with traffic lanes and a certain number of road signs 1 located and georeferenced in cartography.
Grâce à la caméra vidéo 4, la position PPk d’au moins un panneau de signalisation 1 est calculée à partir de la base cartographique 88a. Plus précisément, à partir de l’image vidéo, on calcule l’angle apparent Θ1, Θ2 des deux côtés du panneau de signalisation 1, on mesure la hauteur apparente L1A pour en déduire la distance D3 comme mentionné précédemment, ce qui permet de déterminer la position du panneau de signalisation 1 par rapport à la caméra vidéo 4 dans un repère polaire plan qui ne tient pas compte de l’altitude. Le relèvement du centre du panneau de signalisation 1 est noté Θ3 ; c’est la médiane des angles Θ1 et Θ2.Thanks to the video camera 4, the position PPk of at least one traffic sign 1 is calculated from the cartographic base 88a. More precisely, from the video image, the apparent angle Θ1, Θ2 is calculated on the two sides of the traffic sign 1, the apparent height L1A is measured to deduce the distance D3 as mentioned previously, which makes it possible to determine the position of the road sign 1 relative to the video camera 4 in a plane polar coordinate system which does not take the altitude into account. The bearing in the center of traffic sign 1 is noted Θ3; this is the median of the angles Θ1 and Θ2.
Sur la question des angles, selon une première option, on peut faire l'approximation que l'axe de la route est parallèle à la normale DN au panneau de signalisation (donc on approxime Θ3 = Θ3’). Selon une autre option plus générale et plus précise, on connaît grâce à un magnétomètre implanté dans le véhicule automobile 9 le cap courant 0C du véhicule automobile 9 par rapport au nord géographique NG.On the question of angles, according to a first option, we can make the approximation that the axis of the road is parallel to the normal DN at the traffic sign (so we approximate Θ3 = Θ3 ’). According to another more general and more precise option, we know, thanks to a magnetometer installed in the motor vehicle 9, the current heading 0C of the motor vehicle 9 relative to the geographic north NG.
Par ailleurs, par traitement d’image, on détermine le relèvement Θ3 du centre du panneau de signalisation 1 par rapport à la caméra vidéo 4. Le vecteur noté VD3 de différence de position entre le panneau de signalisation 1 et la caméra vidéo 4 est donc orienté par rapport au nord géographique NG selon Θ4 = Θ3 + 9C.Furthermore, by image processing, the bearing Θ3 of the center of the road sign 1 relative to the video camera 4 is determined. The vector denoted VD3 of position difference between the road sign 1 and the video camera 4 is therefore oriented with respect to geographic north NG according to Θ4 = Θ3 + 9C.
On peut ainsi ajouter un vecteur noté VD3 de différence de position entre le panneau de signalisation 1 et la caméra vidéo 4, pour obtenir une position absolue PCi de l'objectif de la caméra vidéo 4, autrement formulé :It is thus possible to add a vector denoted VD3 of difference in position between the traffic sign 1 and the video camera 4, in order to obtain an absolute position PCi of the lens of the video camera 4, otherwise formulated:
PCÏ = ~PPk + VD3PCÏ = ~ PPk + VD3
Étant donné que la position absolue PPk du panneau de signalisation 1 est récupérée dans le code bidimensionnel QR-Code, en lui ajoutant le vecteur VD3, on obtient la position GPS absolue de l’objectif de la caméra vidéo 4, notée PCi, à laquelle on rajoute le cas échéant le vecteur de décalage OF3 pour remonter à la position GPS absolue du repère OV du véhicule automobile 9, donnée utile pour le pilotage autonome sans conducteur humain.Given that the absolute position PPk of the road sign 1 is recovered in the two-dimensional code QR-Code, by adding the vector VD3 to it, the absolute GPS position of the lens of the video camera 4, denoted PCi, is obtained at which the offset vector OF3 is added if necessary to go back to the absolute GPS position of the OV mark of the motor vehicle 9, useful data for autonomous piloting without a human driver.
PNÎ= PCÎ+ ÔF3PNÎ = PCÎ + ÔF3
L’unité de calcul 8 calcule aussi un vecteur de correction CORi entre la position GPS brute PBi et la position calculée PNi à partir du panneau de signalisation 1 par rapport à la caméra vidéo 4, en prenant en compte le cas échéant de lecture de décalage OF3 susmentionné.The calculation unit 8 also calculates a correction vector CORi between the raw GPS position PBi and the calculated position PNi from the traffic sign 1 relative to the video camera 4, taking account of any offset reading if necessary. OF3 mentioned above.
CORi = ΡΒι-ΡΝιCORi = ΡΒι-ΡΝι
Ce vecteur de correction CORi correspond en pratique à l'inverse de l'aléa introduit par les éléments météorologiques sur le parcours des signaux GPS.This CORi correction vector corresponds in practice to the reverse of the hazard introduced by meteorological elements on the path of GPS signals.
Durant son parcours, le véhicule automobile 9 suit une trajectoire repérée TL.During its journey, the motor vehicle 9 follows a trajectory marked TL.
Tant qu’au moins un panneau de signalisation 1 géolocalisé est présent dans le champ de la caméra vidéo 4 (zones temporelles identifiées Z à la figure 8), le processus expliqué ci-dessus est répété, selon un mode qualifié de « mode absolu » Mabs. Plus le panneau de signalisation 1 est proche, plus grande est la précision du calcul de D3 et du vecteur VD3.As long as at least one geolocated traffic sign 1 is present in the field of the video camera 4 (time zones identified Z in FIG. 8), the process explained above is repeated, according to a mode qualified as "absolute mode" Mabs. The closer the road sign 1, the greater the precision of the calculation of D3 and of the vector VD3.
Avantageusement, la vitesse véhicule notée V peut être utilisée pour conforter la détermination de D3 et du vecteur VD3. Par odométrie, on connaît la distance parcourue entre deux instants, ce qui est comparé à l’écart (PNj- PN,) entre deux calculs consécutifs.Advantageously, the vehicle speed denoted V can be used to support the determination of D3 and of the vector VD3. By odometry, we know the distance traveled between two instants, which is compared to the difference (PNj- PN,) between two consecutive calculations.
En général, lorsque le véhicule automobile 9 avance, un panneau de signalisation 1 qui était visible disparait, puis un autre apparaît plus loin. Au fur et à mesure que le véhicule automobile 9 progresse, la zone de cartographie téléchargée 88a évolue en correspondance avec la position du véhicule automobile 9, ainsi l'algorithme de « map matching » fonctionne sur une zone territoriale limitée au voisinage du véhicule automobile 9.In general, when the motor vehicle 9 moves forward, a signaling panel 1 which was visible disappears, then another appears further on. As the motor vehicle 9 progresses, the downloaded mapping area 88a evolves in correspondence with the position of the motor vehicle 9, thus the “map matching” algorithm operates on a limited territorial area in the vicinity of the motor vehicle 9 .
II peut y avoir des moments où aucun panneau de signalisation 1 n’est visible ; le processus de correction peut néanmoins se poursuivre. La poursuite se fait en mode qualifié de « mode relatif » Mrel tel que cela est décrit maintenant, à l’aide de la figure 5.There may be times when no traffic sign 1 is visible; however, the correction process can continue. The chase is done in a mode called “relative mode” Mrel as described now, with the aid of FIG. 5.
II faut tout d’abord préciser que l’erreur de position brute GPS PBi introduite par les éléments atmosphériques évolue assez lentement avec le temps ; par conséquent, le vecteur de correction CORi évolue lentement avec le temps, le plus souvent sans discontinuité.First of all, it should be noted that the GPS PBi gross position error introduced by atmospheric elements evolves quite slowly over time; consequently, the CORi correction vector evolves slowly over time, most often without discontinuity.
La caméra vidéo 4 identifie les marques au sol 2. L’analyse des marques au sol 20 permet de calculer la position transversale (selon Y) du véhicule automobile 9 sur la voie. La comparaison des distances DG et DD permet de positionner transversalement le véhicule automobile 9 par rapport aux axes XG et XD qui coïncident respectivement avec les lignes de marquage gauche et droite.The video camera 4 identifies the marks on the ground 2. The analysis of the marks on the ground 20 makes it possible to calculate the transverse position (along Y) of the motor vehicle 9 on the track. The comparison of the distances DG and DD makes it possible to position the motor vehicle 9 transversely with respect to the axes XG and XD which coincide respectively with the left and right marking lines.
De proche en proche, on mesure la dérive de position transversale (latérale) Y, et les valeurs CORi sont corrigées en correspondance.Gradually, we measure the transverse (lateral) position drift Y, and the CORi values are corrected accordingly.
Plus précisément, les différentes positions GPS brutes sont repérées PB1, PB2, PB3, PB4. Les vecteurs de corrections correspondants COR1, COR2, COR3, COR4, sont calculés à partir de la dernière correction en mode absolu CORO (on suppose qu'après le panneau de signalisation 1 sort du champ de la caméra vidéo 4).More precisely, the different raw GPS positions are marked PB1, PB2, PB3, PB4. The corresponding correction vectors COR1, COR2, COR3, COR4, are calculated from the last correction in absolute CORO mode (it is assumed that after the traffic sign 1 leaves the field of the video camera 4).
On peut choisir par exemple COR1 = CORO ajusté d'une dérive latérale DD/DG constatée par la vision des traits de marquage au sol par la caméra vidéo 4. On reconduit ce calcul pour les corrections suivantes du mode relatif à savoir pour COR2, COR3, COR4.One can choose for example COR1 = CORO adjusted by a lateral drift DD / DG observed by the vision of the marking marks on the ground by the video camera 4. This calculation is repeated for the following corrections of the relative mode namely for COR2, COR3 , COR4.
Selon la direction longitudinale X, on utilise l’odométrie véhicule (grâce aux tops capteurs ABS ou à l’intégration de la vitesse V sur le temps) pour continuer à maintenir le calcul de position le plus précis possible.In the longitudinal direction X, we use vehicle odometry (thanks to ABS sensor tops or the integration of speed V over time) to continue to maintain the most precise position calculation possible.
On ne fait plus de calcul à partir d'une position absolue dans ce mode relatif, on ne fait qu'ajuster le vecteur de correction CORi en fonction de ce qui est constaté en dérive transversale ou latérale. II faut remarquer que le besoin de précision est plus important selon cette direction transversale pour certaines fonctions de pilotage sans conducteur.We no longer do any calculation from an absolute position in this relative mode, we only adjust the correction vector CORi as a function of what is observed in transverse or lateral drift. It should be noted that the need for precision is greater along this transverse direction for certain driverless piloting functions.
L'exemple donné ci-dessus suppose qu’aucun des marquages au sol ne soit en pratique géoréférencé, mais un tel géoréférencement n'est pas exclu par principe.The example given above assumes that none of the ground markings is in practice georeferenced, but such georeferencing is not excluded in principle.
En référence à la figure 8, on voit que lorsque le véhicule automobile 9 progresse, à chaque fois qu’un panneau de signalisation 1 est dans le champ de vision de la caméra vidéo 4, à savoir dans les zones temporelles Z et aux points 11a, 11b, 11c, le calcul absolu permet d’avoir une erreur très faible et donc une précision centimétrique. Après la sortie du panneau de signalisation 1 du champ de l’objectif de la caméra vidéo 4, le processus se poursuit en mode relatif et l’erreur de positionnement peut s’accroître graduellement jusqu’à ce qu’un nouveau panneau de signalisation 1 soit visible et que la connaissance de sa géoposition permette un nouveau calcul absolu. Le niveau d’erreur retombe à une valeur très faible, et ainsi de suite.With reference to FIG. 8, it can be seen that when the motor vehicle 9 progresses, each time that a traffic sign 1 is in the field of vision of the video camera 4, namely in the time zones Z and at points 11a , 11b, 11c, the absolute calculation makes it possible to have a very small error and therefore a centimetric precision. After the exit of the traffic sign 1 from the lens field of the video camera 4, the process continues in relative mode and the positioning error may gradually increase until a new traffic sign 1 is visible and that knowledge of its location allows a new absolute calculation. The error level drops to a very low value, and so on.
On constate à partir de la figure 8 que l'erreur de positionnement latéral Ey (l’erreur de positionnement longitudinal étant référencé Ex à la figure 8) peut être maintenue plus faible par une utilisation astucieuse de la dérive constatée vis-à-vis des lignes de marquage de traits.It can be seen from FIG. 8 that the lateral positioning error Ey (the longitudinal positioning error being referenced Ex in FIG. 8) can be kept lower by a clever use of the drift observed with respect to the line marking lines.
Sur certains tronçons autoroutiers, il y a des petites bornes kilométriques 12 tous les 500 m, voire tous les 100 m, ce qui permet de retrouver un positionnement en mode absolu de façon très fréquente et de limiter l'erreur maximale possible. De même, en zone urbaine, la densité de la signalisation verticale permet de limiter les parcours en mode uniquement relatif.On certain motorway sections, there are small kilometer markers 12 every 500 m, or even every 100 m, which makes it possible to find positioning in absolute mode very frequently and to limit the maximum possible error. Similarly, in urban areas, the density of vertical signs makes it possible to limit routes in only relative mode.
II faut noter que plusieurs éléments de repérage statiques 1,2 ou panneaux de signalisation géoréférencés peuvent se trouver dans le champ de la caméra vidéo 4 ce qui permet de multiplier les constructions géométriques notamment par triangulation et de conforter une encore meilleure précision du calcul de la position du véhicule automobile 9. Lorsque la densité des panneaux de signalisation géoréférencés est suffisante, on passe d'un panneau de signalisation à l'autre ou même d’un ensemble de panneaux de signalisation à un autre ensemble, avec sur le parcours de trajectoire TL peu ou pas du tout de zones où la correction est effectuée en mode relatif.It should be noted that several static locating elements 1, 2 or georeferenced traffic signs can be found in the field of the video camera 4, which makes it possible to multiply the geometric constructions in particular by triangulation and to consolidate an even better precision of the calculation of the position of the motor vehicle 9. When the density of the georeferenced traffic signs is sufficient, one passes from one traffic sign to another or even from one set of traffic signs to another set, with on the trajectory path TL few or no areas where the correction is made in relative mode.
La figure 9 illustre que l'unité de calcul 8 passe, par calcul matriciel, des coordonnées géographiques à savoir longitude / latitude aux coordonnées locales dans le repère du véhicule automobile 9 ; l'inverse est bien sûr aussi possible et réalisé notamment lorsqu'on travaille en mode relatif.FIG. 9 illustrates that the calculation unit 8 passes, by matrix calculation, from the geographic coordinates, namely longitude / latitude to the local coordinates in the reference frame of the motor vehicle 9; the reverse is of course also possible and achieved in particular when working in relative mode.
Avantageusement, les données de correction, notamment les vecteurs successifs de correction CORi, sont transmises à distance vers :Advantageously, the correction data, in particular the successive CORi correction vectors, are transmitted remotely to:
• d’une part d'autres véhicules situés à proximité, via par exemple un système de communication Car-to-car (« C2C >>) • d’autre part vers un serveur de données distant via par exemple un système de communication cellulaire, GSM ou autre.• on the one hand other vehicles located nearby, for example via a Car-to-car communication system (“C2C >>) • on the other hand to a remote data server via for example a cellular communication system , GSM or other.
Selon un aspect complémentaire, illustré en particulier à la figure 3, certains panneaux de signalisation sont géoréférencés au moyen d’une plaque 30 de dimension standardisée qui porte des informations binaires, préférentiellement sous la forme d'un code-barres 31. Il peut s’agir préférentiellement d'un code-barres à deux dimensions, autrement appelé « QR-Code >>.According to a complementary aspect, illustrated in particular in FIG. 3, certain road signs are georeferenced by means of a plate 30 of standardized size which carries binary information, preferably in the form of a bar code 31. It can be '' preferentially act with a two-dimensional barcode, otherwise called “QR-Code”.
Grâce à ce support d'information de type « QR-Code >>, chacun des éléments de repérage statiques 1,2 que forment les panneaux de signalisation, peut mettre à disposition sa géoposition respective (coordonnées latitude + longitude), notamment dans le cas où le processus de l'algorithme « map matching >> échoue (cas où le panneau de signalisation n'est pas dans la cartographie).Thanks to this “QR-Code” type information medium, each of the static locating elements 1, 2 which the traffic signs form, can make available their respective geolocation (latitude + longitude coordinates), in particular in the case where the process of the “map matching” algorithm fails (case where the road sign is not in the cartography).
L’encodage et les méthodes lecture et décodage du « QR-Code >> sont connus en soi, et ne sont donc pas détaillés ici.The encoding and reading and decoding methods of the "QR-Code" are known per se, and are therefore not detailed here.
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Family Applications (1)
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| WO2009098319A2 (en) * | 2008-02-09 | 2009-08-13 | Trw Limited | Navigational device for a vehicle |
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2017
- 2017-05-19 FR FR1754431A patent/FR3061288A1/en active Pending
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| Title |
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| QU XIAOZHI ET AL: "Vehicle localization using mono-camera and geo-referenced traffic signs", 2015 IEEE INTELLIGENT VEHICLES SYMPOSIUM (IV), IEEE, 28 June 2015 (2015-06-28), pages 605 - 610, XP033209789, DOI: 10.1109/IVS.2015.7225751 * |
| WU TAO ET AL: "Vehicle localization using road markings", 2013 IEEE INTELLIGENT VEHICLES SYMPOSIUM (IV), IEEE, 23 June 2013 (2013-06-23), pages 1185 - 1190, XP032501999, ISSN: 1931-0587, [retrieved on 20131010], DOI: 10.1109/IVS.2013.6629627 * |
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