WO2018069059A1 - Dispositif et procédé de localisation d'un véhicule - Google Patents

Dispositif et procédé de localisation d'un véhicule Download PDF

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WO2018069059A1
WO2018069059A1 PCT/EP2017/074713 EP2017074713W WO2018069059A1 WO 2018069059 A1 WO2018069059 A1 WO 2018069059A1 EP 2017074713 W EP2017074713 W EP 2017074713W WO 2018069059 A1 WO2018069059 A1 WO 2018069059A1
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vehicle
remarkable
processing unit
posj
eri
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Kichun JO
Paulo Resende
Benazouz Bradai
Thomas Heitzmann
Alexandre GARNAULT
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Valeo Schalter und Sensoren GmbH
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    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a locating device adapted to be installed in a vehicle.
  • It relates more particularly to a locating device for determining a position of the vehicle along a network of traffic lanes.
  • the invention also relates to a localization method implemented in such a device.
  • More and more motor vehicles are equipped with GPS and / or GMS locating device (according to the acronyms of the "Global Positioning System” and “Global System for Mobile Communication”), making it possible to determine a position of the vehicle along a network of taxiways.
  • GPS and / or GMS locating device accordinging to the acronyms of the "Global Positioning System” and “Global System for Mobile Communication”
  • the invention proposes a locating device adapted to be installed in a vehicle, the locating device comprising:
  • an electronic processing unit comprising a storage unit in which data relating to the positioning of remarkable elements located on or near a network of traffic lanes are stored,
  • the position of the vehicle is determined based on those of the remarkable elements actually making it possible to perform such a matching in a reliable and accurate manner.
  • the position of the vehicle is thus advantageously robustly determined with respect to any errors or defects in updating said cartographic data, as well as with regard to possible defects in the captured data caused for example by noise. or measurement errors.
  • the vehicle is of the autonomous type, that is to say when it is adapted to perform maneuvers or movements without intervention of his driver, or at least with a reduced intervention of the latter. Indeed, during such an autonomous operation of the vehicle, it must be able to determine its position with high accuracy and reliability.
  • said storage unit contains, for each of said remarkable elements, an indication of a category of remarkable elements to which this remarkable element belongs, and, for at least one of the categories of remarkable elements, descriptive, representative data. common characteristics specific to the remarkable elements belonging to this category;
  • the processing unit is programmed, in step E1), to carry out said mapping as a function, moreover, of the descriptive data associated with the category to which said remarkable element mapped corresponds;
  • the processing unit is further programmed for, the mapping of the step E1) having been performed for several of said remarkable elements located in the road environment of the vehicle, determine that the category, to which belongs one at least one of said matched remarkable elements is reliable, as a function at least of the reliability level of this remarkable element, and for determining the position of the vehicle using, for each of said mappings, the corresponding result, only if the remarkable item associated belongs to one of the reliable categories remarkable elements;
  • the processing unit is programmed to determine the level of reliability of the remarkable element matched by testing to what extent the data relating to the positioning of this remarkable element, stored in the storage unit of the localization device, allow to report data representative of the road environment of the vehicle, obtained by means of said sensor;
  • the processing unit is programmed to test to what extent the data relating to the positioning of the remarkable element matched make it possible to account for said data representative of the road environment of the vehicle, taking account of a position previous vehicle and a model of vehicle movement;
  • the processing unit is programmed to determine a plurality of potential positions that could occupy the vehicle, distributed around an average potential position, this average potential position being determined according to the previous position of the vehicle and a speed of vehicle movement;
  • the processing unit is programmed to carry out the matching of said data representative of the road environment of the vehicle, with the data relating to the positioning of said remarkable element, on the basis of said potential positions that could occupy the vehicle.
  • processing unit is programmed to perform said mapping, by means of the following steps, performed for each of said potential positions:
  • the processing unit is programmed to determine the level of reliability of said remarkable element matched as a function of the likelihood levels associated respectively with the potential positions of the vehicle, and which have been determined for this remarkable element;
  • the processing unit is programmed to determine, for each of said remarkable elements, the corresponding level of reliability, by summing the likelihood levels which are associated with the potential positions of the vehicle and which have been determined for this remarkable element;
  • the processing unit is programmed, in step E2, to determine the position of the vehicle as a function of the said potential positions, and for each of the said potential positions, using the corresponding level of likelihood only if the level of reliability of the remarkable element, for which the level of likelihood of this potential position has been determined, is greater than said reliability threshold.
  • the processing unit is programmed to determine, for each of said potential positions, a global level of likelihood equal to the sum of the set of likelihood levels associated with this potential position, which have been obtained respectively for each of the elements the level of reliability is higher than the corresponding reliability threshold, and to determine the position of the vehicle according to the overall likelihood levels respectively associated with each of said potential positions.
  • the processing unit is programmed to determine that the position of the vehicle is equal to that of said potential positions which, among said potential positions, has the largest overall level of likelihood;
  • the processing unit is programmed to determine that the position of the vehicle is equal to a weighted average of said potential positions each assigned a weighting coefficient which is determined according to the overall level of likelihood of this potential position;
  • the processing unit is furthermore programmed, in step E2), to determine an orientation of the vehicle according to said setting correspondence.
  • the invention also proposes a method for locating a vehicle, implemented in a locating device which equips the vehicle and which comprises:
  • a sensor adapted to capture data representative of a road environment of said vehicle
  • an electronic processing unit comprising a storage unit in which data relating to the positioning of remarkable elements located on or near a network of traffic lanes are stored,
  • mapping of the data relating to the positioning of this remarkable element provided by the storage unit, with data representative of the road environment of the vehicle obtained by means of said sensor, and
  • FIG. 1 schematically shows, seen from the side, a vehicle equipped with a locating device according to the teachings of the invention
  • FIG. 2 schematically represents an image of the road environment of the vehicle of FIG. 1, captured by means of an image sensor of FIG. locating device that equips this vehicle,
  • FIGS. 3A and 3B each schematically represent an image, respectively of a first type of remarkable element and of a second type of remarkable element capable of being located in the road environment of the vehicle,
  • FIG. 4 schematically represents a localization method implemented in the location device of FIG. 1, and
  • FIG. 5 schematically shows a previous position of the vehicle of Figure 1, and a plurality of potential positions that could occupy the vehicle.
  • FIG. 1 schematically represents a vehicle 1, here a motor vehicle such as a car, a truck, or a bus, located on a taxiway 3.
  • vehicle 1 may be a vehicle whose movements are manually controlled by a driver, or an autonomous vehicle.
  • the vehicle 1 comprises a locating device 10 which comprises a sensor 11, making it possible to capture data relating to a road 2 environment of the vehicle 1, in particular data relating to the positions of elements of this environment with respect to the vehicle 1.
  • the sensor 1 1 can be achieved by means, in particular:
  • an image sensor such as a front, rear or side camera
  • a lidar (according to the acronym for "Light Detection and Ranging"), such as a laser rangefinder (or laser scanner).
  • the road environment 2 of the vehicle designates all the objects, terrains, roads, reliefs, plants, and constructions located near the vehicle 1, as well as those possibly separated from the vehicle 1 but visible or at least detectable from it such as a particularly high distant building.
  • the sensor 1 1 is adapted more precisely to capture data representative of a portion of the road environment of the vehicle located in a detection field of the sensor.
  • the senor 1 1 is produced by means of an image sensor, in this case a video camera.
  • the detection field of the sensor 1 1 corresponds in this case to the field of view CH of the image sensor.
  • the image sensor 1 1 is here adapted to be disposed in the vehicle 1 so that its field of vision CH includes part of the road environment 2 facing the vehicle 1.
  • the location device may comprise one or more additional sensors as described above.
  • the locating device may for example comprise the above-mentioned image sensor 11 and a lidar.
  • the locating device 10 also comprises an electronic processing unit 12 including in particular a processor performing logical operations, for example a microprocessor, and a storage unit 13, made for example by means of a hard disk or a non-memory device. -volatile rewritable.
  • the electronic processing unit 12 is connected to the sensor 1 1, and is adapted to receive the data captured by this sensor January 1, or at least representative data thereof.
  • Map data representative of a network of traffic lanes on which the vehicle 1 is traveling, are stored in the storage unit 13.
  • These cartographic data include data relating to the positioning of remarkable elements, detectable by means of said sensor, located on this network of traffic lanes or in the vicinity of this network of traffic lanes.
  • the term "remarkable element” designates an element that can be identified and effectively identified by means of the data captured by the sensor 11, such as for example a road sign element such as a traffic sign, a traffic light, including a traffic light, or a marking line on the ground. Such a remarkable element may also correspond to a barrier or a parapet lining a traffic lane, a building facade, a piece of street furniture, or a relief having a specific shape.
  • said map data further comprises, for each of said remarkable elements, an indication of a category of elements remarkable to which belongs this remarkable element.
  • Such a category corresponds, for example, to the remarkable elements of the "tricolor traffic light” type, or of the "speed limit sign” type, or to the "right-turn traffic sign” type.
  • the storage unit further comprises, for at least one of these categories of remarkable elements, here for each of them, descriptive data, representative of common characteristics specific to the remarkable elements belonging to this category.
  • FIGS. 3A and 3B show two such images: one, IM1, representative of a remarkable element of the "tricolor” type (FIG. 3A), and the other, IM2, representative of a remarkable element of the "panel” type speed limitation indication ".
  • These descriptive data may also include data representative of the positioning, with respect to each other, of characteristic points, such as angular points, or points having a high brightness or contrast, of a remarkable element typical of this category.
  • FIG. 2 diagrammatically represents, for an exemplary road configuration, an IMG image of the road 2 environment of the vehicle 1 captured by the image sensor.
  • the processing unit 12 is programmed to perform the following steps of the locating method shown schematically in FIG. 4:
  • the POSV position of the vehicle 1 is determined based on that, or those of the outstanding elements to actually achieve such a matching reliably and accurately.
  • the processing unit 12 is programmed more precisely for, in step E1), performing said mapping, and determining the level of reliability NF1, NFi, NFN associated, for each of the remarkable elements ER1, ERi, ..., ERNs located in the road 2 of the vehicle 1.
  • N The number of remarkable elements ER1, ERi, ERN which are located in the 2 road environment of the vehicle 1 and which are included in the detection field of the sensor, is denoted N. These remarkable elements are referenced here by the index i between 1 and N.
  • the locating method comprises the steps E1) and E2) mentioned above. This method is implemented in the locating device 10 described above.
  • Steps E1) and E2) are now described in more detail.
  • the step E1) comprises a processing step E10) of captured data DCAPT by the sensor 1 1, prior to the mapping E1 1) itself, as this is shown schematically in FIG.
  • the processing step E1 0) of the captured data DCAPT comprises:
  • a detection of the remarkable elements present in the detection field of the sensor 1 1, comprising an identification of the category to which each of the detected remarkable elements belongs, and
  • the detection field of the sensor corresponds here to the field of view CH of the image sensor 11, and that the captured data DCAPT are representative of an image of the road environment 2 of the vehicle captured by it.
  • the remarkable elements mentioned above are detected by analysis of this image, by means of a shape recognition algorithm, for example.
  • the processed data DT1, DTi, DTN representing one of these remarkable elements can comprise in particular:
  • the locating device comprises several sensors (for example several cameras), it is possible, during the processing step E10), to obtain several sensors (for example several cameras).
  • the data provided by the storage unit 13 of the locating device 10 here comprises, for each remarkable element ER 1, ER 1, ERN situated in the road 2 of the vehicle 1, reference data D 1, Di, DN relating to this remarkable element.
  • the reference data D1, Di, DN relating to one of these remarkable elements include:
  • the descriptive data (which have been described above), corresponding to the category to which this remarkable element belongs (for example a characteristic image of a traffic light, if the remarkable element is a traffic light).
  • step E1 1) for each remarkable element ER1, ERi, ERN located in the road 2 of the vehicle 1, the reference data D1, Di, DN relating to this element are mapped MC1, MCi, MCN, individually, with the processed data DT1, DTi, DTN corresponding to this element.
  • a reliability level NF1, NFi, NFN is determined for each of the remarkable elements.
  • This level of reliability is determined here by testing to what extent the reference data D1, Di, DN relating to this remarkable element can account for the captured data. This test can be performed using a known method of statistical test comparison or matching between the captured data and the reference data.
  • the level of reliability is determined more precisely here by testing to what extent the data relating to the positioning of this remarkable element (included in said reference data D1, D1, DN) allow, given a previous POSP position of the vehicle. 1 ( Figure 5) and a vehicle displacement model, report captured data DCAPT.
  • the method comprises for this purpose a determination of a plurality of potential positions POS1, POSj, ... POSM, which could occupy the vehicle 1 ( Figure 5).
  • These potential positions POS1, POSj, ... POSM are distributed around an average potential position ⁇ POSj> which is determined according to the previous POSP position of the vehicle 1 and the vehicle speed vector 1.
  • the average potential position ⁇ POSj> of the vehicle is determined according to the vehicle displacement model, for example by integrating over time, from a time corresponding to the previous position POSP, to a subsequent time corresponding to this average position ⁇ POSj>, the velocity vector of the vehicle.
  • the model of displacement of the vehicle can correspond for example to a kinematic model of displacement in which the vehicle is assimilated in a simplified manner to a two-wheeled vehicle, generally called "bicycle model", or to a kinematic model of displacement taking into account the geometry of the front end of the vehicle, such as the kinematic model called "Ackermann model".
  • the number of potential positions POS1, POSj, ... POSM thus determined is denoted M. These potential positions are referenced here by the index j, between 1 and M.
  • the level of likelihood bearing the reference NVij is that associated with the potential position POSj, and is determined by comparing, for the remarkable element ERi, the data captured with the pre-recorded data in the storage unit 1 3.
  • the expected data determined during step a) can, as here, include expected perceptual data, of the same type as the processed data DT1, DTi, ... DTN relating to this remarkable element.
  • step b) the expected data determined in step a) are more particularly compared, here, with the processed data DT1, DTi, ..., DTN relating to the remarkable element considered.
  • step b) The comparison made in step b) can also be performed, more simply, by calculating a difference between:
  • the likelihood level NVij associated respectively with each of the potential positions of the vehicle, is determined so as to be even larger than the aforementioned global difference is small. Otherwise formulated, the level of likelihood is all the greater that the expected data, determined for this potential position, are close to the processed data from the captured data.
  • the level of likelihood NVij may for example be inversely proportional to the overall data gap mentioned above.
  • the reliability level NFi associated with the remarkable element ERi is determined as a function of the likelihood levels NVi1, NVij, NViM, associated respectively with POS1 potential positions POSI POSM of the vehicle, and which were determined during the MCi matching based on this remarkable element ERi.
  • This level of reliability NFi is determined more precisely here by summing the likelihood levels determined for this remarkable element ERj, for all POS1 POSI potential positions, posi POSM of the vehicle, according to the following formula F1:
  • NFi ⁇ j 5 * NVij (Fl).
  • this level of reliability NFi could, for example, be equal to the level of likelihood NFij, which, among the levels of likelihood determined for this remarkable element ERi, is the largest.
  • step E2 the processing unit 12 tests here, for each of the remarkable elements ER1, ERi,..., ERN which has been the subject of a mapping, if the level of reliability NF1, NFi , NFN of this remarkable element is greater than the reliability threshold SF1, ..., SFi, ..., SFN.
  • the reliability level NF1, NFi, NFN of this remarkable element is greater than the reliability threshold SF1, SFi, SFN corresponding, this remarkable element is considered reliable. Otherwise, it is considered unreliable.
  • N a number of reliable remarkable elements, ERF1, ... ERFi', ... ERFN 'are thus selected .
  • These remarkable reliable elements are referenced here by the index i ', between 1 and N'.
  • the value of the reliability threshold to be used is determined directly by the category to which belongs the remarkable element that is the subject of this reliability test.
  • the value of the reliability threshold used for this element will be that associated with the category d 'remarkable elements' tricolor traffic light'.
  • the value of the reliability threshold to be used for a given category of remarkable elements can for example be determined during tests preliminary to the putting into service of the tracking device 10, by comparing the levels of reliability obtained in road situations for which it has been shown that a remarkable element of this category is reliable, and those obtained in other configurations for which the remarkable elements of this category are manifestly unreliable.
  • the value of the reliability threshold to be used for a given category of outstanding elements may also be determined according to values usually recommended for a statistical fit test (such as the reliability test performed here), for example those recommended for suitability test called “chi-square” (also called “chi-square”, or " 2" ).
  • the processing unit may for example be programmed to determine that such a category is reliable provided that the reliability level of each of its elements is greater than the reliability threshold associated with this category.
  • the processing unit could also be programmed to determine that such a category is reliable, provided that an average of the reliability levels of its remarkable elements is greater than the reliability threshold associated with this category.
  • a category is considered reliable if a reliability level is higher than the corresponding reliability threshold.
  • the POSV position of the vehicle 1 is then determined, according to the results of the matching carried out for the remarkable reliable elements ERF1, ... ERFi ', ... ERFN'.
  • the processing unit 12 here firstly determines, for each potential position POSj, a global level of likelihood NGVj, as a function of the likelihood levels NVi'j associated with this potential position POSj, and which have been obtained for each of the remarkable elements reliable ERFi '.
  • the overall likelihood level NGVj of the potential position POSj is, for example, determined in accordance with the formula F2 below, that is to say by summing, for all the reliable reliable elements, the likelihood levels NVi'j associated with this POSj potential position:
  • the processing unit 1 2 determines the position POSV of the vehicle 1 as a function of the potential positions POS1, POSj, POSM thereof and the corresponding global likelihood levels NGV1, NGVj, ... NGVM.
  • the POSV position of the vehicle 1 is determined more particularly by calculating a weighted average of said potential positions POS1, POSj, POSM, each assigned a weighting coefficient which is determined according to the overall level of likelihood NGV1, NGVj, ... NGVM of this potential position.
  • the weighting coefficients associated respectively with each of the potential positions of the vehicle may in particular be equal to each of the overall level of likelihood of this potential position.
  • the position of the vehicle is determined in accordance with the following formula F3:
  • the position POSV of the vehicle could for example be determined to be equal to that of the said potential positions POS1, POSj, POSM which (among these potential positions) presents the overall level likelihood the greatest.
  • a final reliability level, associated with the POSV position of the vehicle 1 thus determined, is calculated in step E2), as a function of the reliability levels of the remarkable elements present in the road environment 2 of the vehicle 1.
  • the final level of reliability NFPOS is for example equal to the sum of the levels of reliability of the remarkable reliable elements:
  • the step E2) may comprise the calculation of an uncertainty of determination, related to the precision with which the POSV position of the vehicle 1 is obtained.
  • This uncertainty of determination may, for example, be equal to the standard deviation of all the potential positions of the vehicle, each of which is assigned a weighting coefficient equal, for example, to the overall level of likelihood of this potential position.
  • the locating method may, as here, comprise a determination of an orientation of the vehicle 1 with respect to its road environment 2, in addition to the determination of its position POSV described above.
  • the data captured DCAPT by the sensor 1 1 are indeed sensitive to the orientation of the vehicle 1.
  • the position of a remarkable element in the image captured by the image sensor clearly depends on the orientation of the vehicle 1 with respect to its road environment 2. This dependence of the data captured DCAPT with the orientation of the vehicle 1 allows a determination of this orientation.
  • step E1 determines, in step E1), not only potential positions of the vehicle 1, but also potential directions OR 1, ... ORk, ORP thereof.
  • a level of likelihood NVijk is then calculated for each pair formed of one of the POSj positions and of one of the potential ORk orientations, during the mapping based on the remarkable element ERi.
  • the level of reliability of the remarkable element ERi can then be determined according to these likelihood levels, for example by summing these likelihood levels for all the positions and potential orientations of the vehicle.
  • step E2 relating to the determination of the POSV position of the vehicle, which have been described above, can then also apply to the determination of its orientation.
  • the reliability levels of the outstanding elements located in the road environment 2 of the vehicle 1 could be determined differently from what has been described above.
  • the mapping of the captured data DCAPT, with the reference data provided by the storage unit 13 is performed by calculating the values of the correlation function of the captured image, with an image representative of the relevant element concerned, provided by the storage unit 13.
  • the reliability level of this remarkable element can then be equal, for example, to the maximum value of this correlation function, while the shift between images, for which this correlation function is maximum, provides information on the position of the vehicle.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de localisation adapté à être installé dans un véhicule, le dispositif de localisation comprenant un capteur (11) et une unité de traitement électronique programmée pour : - mettre en correspondance des données (DT1) représentatives d'un environnement routier du véhicule, obtenues au moyen dudit capteur, avec des données (D1) relatives au positionnement d'au moins un élément remarquable (ER1, ER2, ER4) situé dans cet environnement routier, préenregistrées dans une unité de mémorisation (13) de l'unité de traitement électronique, - déterminer un niveau de fiabilité (NF1) de cet élément remarquable en fonction du résultat de ladite mise en correspondance, et pour - déterminer une position (POSV) du véhicule en utilisant le résultat de ladite mise en correspondance seulement si le niveau de fiabilité (NF1) de l'élément remarquable correspondant est supérieur à un seuil de fiabilité (SF1) donné. L'invention concerne également un procédé de localisation associé.

Description

Dispositif et procédé de localisation d'un véhicule
DOMAINE TECHN IQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif de localisation adapté à être installé dans un véhicule.
Elle concerne plus particulièrement un dispositif de localisation permettant de déterminer une position de ce véhicule le long d'un réseau de voies de circulation.
L'invention concerne également un procédé de localisation mis en œuvre dans un tel dispositif.
Elle s'applique de manière particulièrement intéressante dans un véhicule automobile.
ARRI ERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
De plus en plus de véhicules automobiles sont équipés d'un dispositif de localisation de type GPS et/ou GMS (selon les acronymes anglo-saxons de « Global Positioning System » et de « Global System for Mobile communication »), permettant de déterminer une position du véhicule le long d'un réseau de voies de circulation.
Il est connu également, pour déterminer une telle position, de mettre en correspondance :
- des données, préenregistrées dans une unité de mémorisation du véhicule, relatives au positionnement d'éléments remarquables, tels que des feux ou des panneaux de signalisation routière, situés sur ce réseau de voies de circulation, avec
- une image capturée par une caméra frontale équipant le véhicule, puis de déterminer la position du véhicule en fonction de cette mise en correspondance.
Mais, lorsque l'un des éléments remarquables de l'environnement routier du véhicule a été déplacé, à l'occasion de travaux routiers par exemple, lesdites données représentatives de son positionnement, stockées dans l'unité de mémorisation du dispositif de localisation, peuvent ne plus correspondre fidèlement à la position réelle de cet élément remarquable. La mise en correspondance mentionnée ci-dessus peut alors conduire à une détermination erronée, ou tout du moins imprécise, de la position du véhicule. Par ailleurs, l'un des éléments remarquables situé dans l'environnement routier du véhicule peut être masqué partiellement, par exemple par des végétaux, des passants, ou d'autres véhicules. Cet élément se prête alors mal à une telle mise en correspondance, dont il risque de dégrader la précision.
OBJET DE L'INVENTION
Dans ce contexte, l'invention propose un dispositif de localisation adapté à être installé dans un véhicule, le dispositif de localisation comprenant :
- un capteur, et
- une unité de traitement électronique comportant une unité de mémorisation dans laquelle sont stockées des données relatives au positionnement d'éléments remarquables situés sur, ou à proximité d'un réseau de voies de circulation,
caractérisé en ce que l'unité de traitement est programmée pour :
E1 ) pour au moins l'un desdits éléments remarquables situé dans un environnement routier du véhicule :
- mettre en correspondance les données relatives au positionnement de cet élément remarquable, fournies par l'unité de mémorisation, avec des données représentatives de l'environnement routier du véhicule obtenues au moyen dudit capteur, et
- déterminer un niveau de fiabilité de cet élément remarquable, en fonction du résultat de ladite mise en correspondance, et pour
E2) déterminer une position du véhicule en utilisant le résultat de ladite mise en correspondance seulement si ledit niveau de fiabilité est supérieur à un seuil de fiabilité donné.
Grâce à l'invention, la position du véhicule est déterminée en se basant sur ceux des éléments remarquables permettant effectivement de réaliser une telle mise en correspondance de manière fiable et précise.
Ainsi, l'un des éléments remarquables :
- pour lequel les données stockées dans l'unité de mémorisation du dispositif de localisation ne seraient pas fiables, par exemple parce que cet élément a été déplacé, ou
- pour lequel les données capturées ne permettent pas une mise en correspondance fiable, par exemple parce que cet élément est partiellement masqué, ne sera pas pris en compte dans le processus de localisation du véhicule.
La position du véhicule est ainsi déterminée de manière avantageusement robuste vis-à-vis d'éventuelles erreurs ou défauts de mise à jour desdites données cartographiques, ainsi que vis-à-vis d'éventuels défauts des données capturées causés par exemple par du bruit ou des erreurs de mesure.
La précision avec laquelle cette position est déterminée s'en trouve également améliorée.
Ces propriétés sont particulièrement intéressantes lorsque le véhicule est du type autonome, c'est-à-dire lorsqu'il est adapté à réaliser des manœuvres ou des déplacements sans intervention de son conducteur, ou du moins avec une intervention réduite de ce dernier. En effet, lors d'un tel fonctionnement autonome du véhicule, celui-ci doit être à même de déterminer sa position avec une précision et une fiabilité élevées.
D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du dispositif de localisation conforme à l'invention sont les suivantes :
- ladite unité de mémorisation contient, pour chacun desdits éléments remarquables, une indication d'une catégorie d'éléments remarquables à laquelle appartient cet élément remarquable, et, pour l'une au moins des catégories d'éléments remarquables, des données descriptives, représentatives de caractéristiques communes propres aux éléments remarquables appartenant à cette catégorie ;
- l'unité de traitement est programmée pour, à l'étape E1 ), réaliser ladite mise en correspondance en fonction, en outre, des données descriptives associées à la catégorie à laquelle appartient ledit élément remarquable mis en correspondance ;
- l'unité de traitement est programmée en outre pour, la mise en correspondance de l'étape E1 ) ayant été réalisée pour plusieurs desdits éléments remarquables situés dans l'environnement routier du véhicule, déterminer que la catégorie, à laquelle appartient l'un au moins desdits éléments remarquable mis en correspondance, est fiable, en fonction au moins du niveau de fiabilité de cet élément remarquable, et pour déterminer la position du véhicule en utilisant, pour chacune desdites mises en correspondance, le résultat correspondant, seulement si l'élément remarquable associé appartient à l'une des catégories fiables d'éléments remarquables ;
- l'unité de traitement est programmée pour déterminer le niveau de fiabilité de l'élément remarquable mis en correspondance en testant dans quelle mesure les données relatives au positionnement de cet élément remarquable, stockées dans l'unité de mémorisation du dispositif de localisation, permettent de rendre compte des données représentatives de l'environnement routier du véhicule, obtenues au moyen dudit capteur ;
- l'unité de traitement est programmée pour tester dans quelle mesure les données, relatives au positionnement de l'élément remarquable mis en correspondance, permettent de rendre compte desdits données représentatives de l'environnement routier du véhicule, en tenant compte d'une position précédente du véhicule et d'un modèle de déplacement du véhicule ;
- l'unité de traitement est programmée pour déterminer une pluralité de positions potentielles que pourrait occuper le véhicule, réparties autour d'une position potentielle moyenne, cette position potentielle moyenne étant déterminée en fonction de la position précédente du véhicule et d'une vitesse de déplacement de véhicule ;
- l'unité de traitement est programmée pour réaliser la mise en correspondance desdites données représentatives de l'environnement routier du véhicule, avec les données relatives au positionnement dudit élément remarquable, sur la base desdites positions potentielles que pourrait occuper le véhicule.
On peut prévoir aussi que l'unité de traitement est programmée pour réaliser ladite mise en correspondance, au moyen des étapes suivantes, exécutées pour chacune desdites positions potentielles :
- déterminer, en fonction de cette position potentielle et des données relatives au positionnement de l'élément remarquable mis en correspondance, stockées dans l'unité de mémorisation, une donnée attendue représentative d'une position qu'occuperait ledit élément remarquable par rapport au véhicule si le véhicule était positionné au niveau de cette position potentielle,
- comparer ladite donnée attendue auxdites données représentatives de l'environnement routier du véhicule, et
- déterminer, pour ledit élément remarquable, un niveau de vraisemblance associé à cette position potentielle du véhicule, en fonction du résultat de ladite comparaison.
D'autres caractéristiques optionnelles du dispositif de localisation conforme à l'invention sont les suivantes :
- l'unité de traitement est programmée pour déterminer le niveau de fiabilité dudit élément remarquable mis en correspondance en fonction des niveaux de vraisemblance associés respectivement aux positions potentielles du véhicule, et qui ont été déterminés pour cet élément remarquable ;
- l'unité de traitement est programmée pour déterminer, pour chacun desdits éléments remarquables, le niveau de fiabilité correspondant, en sommant les niveaux de vraisemblance qui sont associés aux positions potentielles du véhicule et qui ont été déterminés pour cet élément remarquable ;
- l'unité de traitement est programmée pour, à l'étape E2), déterminer la position du véhicule en fonction desdites positions potentielles, et, pour chacune desdites positions potentielles, en utilisant le niveau de vraisemblance correspondant seulement si le niveau de fiabilité de l'élément remarquable, pour lequel a été déterminé le niveau de vraisemblance de cette position potentielle, est supérieur audit seuil de fiabilité.
- l'unité de traitement est programmée pour déterminer, pour chacune desdites positions potentielles, un niveau global de vraisemblance égal à la somme de l'ensemble des niveaux de vraisemblance associés à cette position potentielle, et qui ont été obtenus respectivement pour chacun des éléments remarquables dont le niveau de fiabilité est supérieur au seuil de fiabilité correspondant, et pour déterminer la position du véhicule en fonction des niveaux globaux de vraisemblance respectivement associés à chacune desdites positions potentielles.
- l'unité de traitement est programmée pour déterminer que la position du véhicule est égale à celle desdites positions potentielles qui, parmi lesdites positions potentielles, présente le niveau global de vraisemblance le plus grand ;
- l'unité de traitement est programmée pour déterminer que la position du véhicule est égale à une moyenne pondérée desdites positions potentielles affectées chacune d'un coefficient de pondération qui est déterminé en fonction du niveau global de vraisemblance de cette position potentielle ;
- l'unité de traitement est programmée en outre pour, à l'étape E2), déterminer une orientation du véhicule en fonction de ladite mise en correspondance.
L'invention propose également un procédé de localisation d'un véhicule, mis en œuvre dans un dispositif de localisation qui équipe le véhicule et qui comporte :
- un capteur adapté à capturer des données représentatives d'un environnement routier dudit véhicule, et
- une unité de traitement électronique comportant une unité de mémorisation dans laquelle sont stockées des données relatives au positionnement d'éléments remarquables situés sur, ou à proximité d'un réseau de voies de circulation,
le procédé comprenant les étapes suivantes, exécutées par l'unité de traitement électronique :
E1 ) pour au moins l'un desdits éléments remarquables situé dans un environnement routier du véhicule :
- mise en correspondance des données relatives au positionnement de cet élément remarquable, fournies par l'unité de mémorisation, avec des données représentatives de l'environnement routier du véhicule obtenues au moyen dudit capteur, et
- détermination d'un niveau de fiabilité de cet élément remarquable, en fonction du résultat de ladite mise en correspondance,
E2) détermination d'une position du véhicule en utilisant le résultat de ladite mise en correspondance seulement si ledit niveau de fiabilité est supérieur à un seuil de fiabilité donné.
Les caractéristiques optionnelles qui ont présentées ci-dessus en termes de dispositif peuvent aussi être appliquées au procédé qui vient d'être décrit.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés :
- la figure 1 représente schématiquement, vu de côté, un véhicule équipé d'un dispositif de localisation conforme aux enseignements de l'invention,
- la figure 2 représente schématiquement une image de l'environnement routier du véhicule de la figure 1 , capturée au moyen d'un capteur d'image du dispositif de localisation qui équipe ce véhicule,
- les figures 3A et 3B représentent chacune schématiquement une image, respectivement d'un premier type d'élément remarquable et d'un deuxième type d'élément remarquable susceptibles d'être situés dans l'environnement routier du véhicule,
- la figure 4 représente schématiquement un procédé de localisation mis en œuvre dans le dispositif de localisation de la figure 1 , et
- la figure 5 représente schématiquement une position précédente du véhicule de la figure 1 , ainsi qu'une pluralité de positions potentielles que pourrait occuper le véhicule.
La figure 1 représente schématiquement un véhicule 1 , ici un véhicule automobile tel qu'une voiture, un camion, ou encore un bus, situé sur une voie de circulation 3. Le véhicule 1 peut être un véhicule dont les déplacements sont commandés manuellement par un conducteur, ou un véhicule autonome.
Le véhicule 1 comprend un dispositif de localisation 10 qui comporte un capteur 1 1 , permettant de capturer des données relatives à un environnement 2 routier du véhicule 1 , en particulier de données relatives aux positions d'éléments de cet environnement par rapport au véhicule 1 .
Le capteur 1 1 peut être réalisé au moyen, notamment :
- d'un capteur d'image, comme une caméra frontale, arrière ou latérale,
- d'un radar,
- d'un détecteur à ultrasons,
- ou encore d'un lidar (selon l'acronyme anglo-saxon de « Light Détection and Ranging »), tel qu'un télémètre laser (ou scanner laser).
L'environnement routier 2 du véhicule désigne l'ensemble des objets, terrains, routes, reliefs, végétaux, et constructions situés à proximité du véhicule 1 , ainsi que ceux éventuellement éloignés du véhicule 1 mais visibles ou tout au moins détectables depuis celui-ci, tels par exemple qu'un édifice distant particulièrement haut.
Le capteur 1 1 est adapté plus précisément à capturer des données représentatives d'une partie de l'environnement routier du véhicule située dans un champ de détection du capteur.
Dans le mode de réalisation décrit ci-dessous, le capteur 1 1 est réalisé au moyen d'un capteur d'images, en l'occurrence une caméra vidéo. Le champ de détection du capteur 1 1 correspond dans ce cas au champ de vision CH du capteur d'image.
Le capteur d'image 1 1 est adapté ici à être disposé dans le véhicule 1 de manière que son champ de vision CH inclue une partie de l'environnement 2 routier située face au véhicule 1 .
De manière optionnelle, le dispositif de localisation peut comprendre un ou plusieurs capteurs supplémentaires tels que décrits ci-dessus. Ainsi, le dispositif de localisation peut par exemple comprendre le capteur d'image 1 1 susmentionné ainsi qu'un lidar.
Le dispositif de localisation 10 comprend également une unité de traitement 12 électronique comportant notamment un processeur effectuant des opérations logiques, par exemple un microprocesseur, et une unité de mémorisation 13, réalisée par exemple au moyen d'un disque dur ou d'une mémoire non-volatile réinscriptible.
L'unité de traitement électronique 12 est connectée au capteur 1 1 , et est adaptée à recevoir les données capturées par ce capteur 1 1 , ou tout au moins des données représentatives de celles-ci.
Des données cartographiques, représentatives d'un réseau de voies de circulation sur lequel circule le véhicule 1 , sont stockées dans l'unité de mémorisation 13.
Ces données cartographiques comprennent notamment des données relatives au positionnement d'éléments remarquables, détectables au moyen dudit capteur, situés sur ce réseau de voies de circulation ou a proximité de ce réseau de voies de circulation.
L'expression « élément remarquable » désigne un élément pouvant être identifié et repéré efficacement par l'intermédiaire des données capturées par le capteur 1 1 , tel par exemple qu'un élément de signalisation routière comme un panneau de signalisation, un feu de signalisation, notamment un feu tricolore, ou encore une ligne de marquage au sol. Un tel élément remarquable peut aussi correspondre à une barrière ou à un parapet bordant une voie de circulation, à une façade de bâtiment, à un élément de mobilier urbain, ou à un relief présentant une forme spécifique.
Ici, lesdites données cartographiques comprennent en outre, pour chacun desdits éléments remarquables, une indication d'une catégorie d'éléments remarquables à laquelle appartient cet élément remarquable.
Une telle catégorie correspond par exemple aux éléments remarquables du type « feu de circulation tricolore », ou du type « panneau de limitation de vitesse », ou encore du type « panneau de signalisation d'obligation de tourner à droite ».
L'unité de mémorisation comprend en outre, pour l'une au moins de ces catégories d'éléments remarquables, ici pour chacune d'elles, des données descriptives, représentatives de caractéristiques communes propres aux éléments remarquables appartenant à cette catégorie.
Ces données descriptives sont représentatives de caractéristiques spécifiques à cette catégorie, et communes aux différents éléments remarquables qui en font partie. Elles peuvent être représentatives d'une forme ou d'une texture commune à ces éléments, ou comprendre une image typique d'un élément appartenant à cette catégorie.
Les figures 3A et 3B montrent deux telles images : l'une, IM1 , représentative d'un élément remarquable du type « feu tricolore » (figure 3A), et l'autre, IM2, représentative d'un élément remarquable du type « panneau d'indication de limitation de vitesse ».
Ces données descriptives peuvent aussi comprendre des données représentatives du positionnement, les uns par rapport aux autres, de points caractéristiques, tels que des points anguleux, ou des points présentant une luminosité ou un contraste élevé, d'un élément remarquable typique de cette catégorie.
La figure 2 représente schématiquement, pour un exemple de configuration routière, une image IMG de l'environnement 2 routier du véhicule 1 capturée par le capteur d'image.
Plusieurs éléments remarquables situés dans cet environnement routier sont visibles dans cette image IMG, en particulier un feu tricolore ER1 , un panneau de signalisation routière ER2, une ligne de marquage au sol ER3, et une façade d'immeuble ER4.
Selon une caractéristique particulièrement remarquable du dispositif de localisation 1 0, l'unité de traitement 12 est programmée pour exécuter les étapes suivantes du procédé de localisation représenté schématiquement sur la figure 4 :
E1 ) pour au moins l'un desdits éléments remarquables ER1 , ERi, ERN situé dans l'environnement 2 routier du véhicule 1 :
- mettre en correspondance (opérations MC1 , MCi, MCN de la figure 4) les données relatives au positionnement de cet élément remarquable ER1 , ERi, ERN, fournies par l'unité de mémorisation 1 3, avec des données représentatives de l'environnement routier 2 du véhicule 1 obtenues au moyen dudit capteur 1 1 , et
- déterminer un niveau de fiabilité NF1 , NFi, NFN de cet élément remarquable ER1 , ERi, ERN, en fonction du résultat de ladite mise en correspondance, et pour
E2) déterminer une position POSV du véhicule 1 en utilisant le résultat de ladite mise en correspondance seulement si ledit niveau de fiabilité NF1 , NFi, NFN est supérieur à un seuil de fiabilité SF1 , SFi, SFN donné.
Grâce à cette disposition, la position POSV du véhicule 1 est déterminée en se basant sur celui, ou ceux des éléments remarquables permettant effectivement de réaliser une telle mise en correspondance de manière fiable et précise.
Ainsi, l'un des éléments remarquables :
- pour lequel les données stockées dans l'unité de mémorisation du dispositif de localisation ne sont pas fiables, par exemple parce que cet élément a été déplacé, ou
- pour lequel les données capturées ne permettent pas une mise en correspondance fiable, par exemple parce que cet élément est partiellement masqué,
n'est pas pris en compte dans la détermination de la position du véhicule. La précision et la fiabilité avec lesquelles la position POSV du véhicule est déterminée en sont alors avantageusement améliorées.
On notera que les données relatives au positionnement des éléments remarquables ER1 , ERi, ERN susmentionnés sont présentes dans l'unité de mémorisation 13 avant l'exécution des étapes E1 ) et E2), par exemple parce qu'elles y ont été enregistrées avant la mise en service du dispositif de localisation 10.
Ici, l'unité de traitement 12 est programmée plus précisément pour, à l'étape E1 ), réaliser ladite mise en correspondance, et déterminer le niveau de fiabilité NF1 , NFi, NFN associé, pour chacun des éléments remarquables ER1 , ERi, ..., ERN situés dans l'environnement 2 routier du véhicule 1 .
Le nombre d'éléments remarquables ER1 , ERi, ERN qui sont situés dans l'environnement 2 routier du véhicule 1 et qui sont inclus dans le champ de détection du capteur, est noté N. Ces éléments remarquables sont référencés ici par l'indice i, compris entre 1 et N.
Le procédé de localisation, dont les principales étapes sont représentées sur la figure 4, comprend les étapes E1 ) et E2) mentionnées ci-dessus. Ce procédé est mis en œuvre dans le dispositif de localisation 10 décrit ci-dessus.
Les étapes E1 ) et E2) sont maintenant décrites plus en détail.
Etape E1 )
Dans le mode de réalisation du procédé de localisation décrit ici, l'étape E1 ) comprend une étape de traitement E10) de données capturées DCAPT par le capteur 1 1 , préalable à la mise en correspondance E1 1 ) en elle-même, comme cela est représenté schématiquement sur la figure 4.
L'étape de traitement E1 0) des données capturées DCAPT comprend :
- une détection des éléments remarquables présents dans le champ de détection du capteur 1 1 , comprenant une identification de la catégorie à laquelle appartient chacun des éléments remarquables détectés, et
- une détermination, pour chaque élément remarquable ER1 , ERi, ERN détecté, de données traitées DT1 , DTi, DTN représentant de manière concise cet élément remarquable.
On rappelle que le champ de détection du capteur correspond ici au champ de vision CH du capteur d'image 1 1 , et que les données capturées DCAPT sont représentatives d'une image de l'environnement routier 2 du véhicule capturée par celui-ci.
Les éléments remarquables mentionnés ci-dessus sont détectés par analyse de cette image, au moyen d'un algorithme de reconnaissance de forme, par exemple.
Les données traitées DT1 , DTi, DTN représentant l'un de ces éléments remarquables peuvent comprendre notamment :
- une position de l'élément remarquable, dans l'image capturée,
- une position de l'élément remarquable par rapport au véhicule, déduite de l'image capturée,
- des positions de points caractéristiques de cet élément remarquable (point anguleux, point très lumineux et/ou contrasté, point présentant des propriétés particulières vis-à-vis d'un changement d'échelle de l'image),
- une partie de l'image capturée (c'est-à-dire une sous-image), dans laquelle cet élément remarquable est visible.
Lorsque le dispositif de localisation comprend plusieurs capteurs (par exemple plusieurs caméras), on peut prévoir, au cours de l'étape de traitement E10), de
- traiter les données capturées par chacun de ces capteurs, puis de
- déterminer lesdites données traitées DT1 , DTi, DTN par fusion des résultats obtenus lors du traitement des données provenant respectivement des différents capteurs.
Les données fournies par l'unité de mémorisation 13 du dispositif de localisation 1 0 comprennent ici, pour chaque élément remarquable ER1 , ERi, ERN situé dans l'environnement 2 routier du véhicule 1 , des données de référence D1 , Di, DN relatives à cet élément remarquable.
Les données de référence D1 , Di, DN relatives à l'un de ces éléments remarquables comprennent :
- les données relatives au positionnement de cet élément remarquable, et, ici,
- les données descriptives (qui ont été décrites précédemment), correspondant à la catégorie à laquelle appartient cet élément remarquable (par exemple une image caractéristique de feu tricolore, si l'élément remarquable est un feu tricolore).
Au cours de l'étape suivante E1 1 ), pour chaque élément remarquable ER1 , ERi, ERN situé dans l'environnement 2 routier du véhicule 1 , les données de référence D1 , Di, DN relatives à cet élément sont mises en correspondance MC1 , MCi, MCN, individuellement, avec les données traitées DT1 , DTi, DTN correspondant à cet élément.
Comme indiqué précédemment, au cours de l'étape de mise en correspondance E1 1 ), un niveau de fiabilité NF1 , NFi, NFN est déterminé pour chacun des éléments remarquables.
Ce niveau de fiabilité est déterminé ici en testant dans quelle mesure les données de référence D1 , Di, DN relatives à cet élément remarquable permettent de rendre compte des données capturées. Ce test peut être réalisé en utilisant une méthode connue de test statistique de comparaison ou d'adéquation entre les données capturées et les données de référence.
Le niveau de fiabilité est déterminé plus précisément, ici, en testant dans quelle mesure les données relatives au positionnement de cet élément remarquable (comprises dans lesdites données de références D1 , Dl, DN) permettent, compte tenu d'une position précédente POSP du véhicule 1 (figure 5) et d'un modèle de déplacement du véhicule, de rendre compte des données capturées DCAPT.
Le procédé comprend pour cela une détermination d'une pluralité de positions potentielles POS1 , POSj, ... POSM, que pourrait occuper le véhicule 1 (figure 5).
Ces positions potentielles POS1 , POSj, ... POSM sont réparties autour d'une position potentielle moyenne <POSj> qui est déterminée en fonction de la position précédente POSP du véhicule 1 et du vecteur de vitesse du véhicule 1 .
La position potentielle moyenne <POSj> du véhicule est déterminée conformément au modèle de déplacement du véhicule, par exemple en intégrant au cours du temps, depuis un instant correspondant à la position précédente POSP, jusqu'à un instant ultérieur correspondant à cette position moyenne <POSj>, le vecteur de vitesse du véhicule. Le modèle de déplacement du véhicule peut correspondre par exemple à un modèle cinématique de déplacement dans lequel le véhicule est assimilé de manière simplifiée à un véhicule à deux roues, généralement appelé « modèle bicyclette », ou à un modèle cinématique de déplacement tenant compte de la géométrie du train avant du véhicule, tel que le modèle cinématique dit « modèle d'Ackermann ».
Le nombre de positions potentielles POS1 , POSj, ... POSM ainsi déterminées est noté M. Ces positions potentielles sont référencés ici par l'indice j, compris entre 1 et M.
Pour chacun des éléments remarquables ER1 , ERi, ERN, l'opération associée de mise en correspondance MC1 , MCi, ... , MCN est ensuite réalisée au moyen des étapes suivantes, exécutées pour chacune desdites positions potentielles POS1 , POSj, ... POSM :
a) détermination, en fonction de ladite position potentielle et des données relatives au positionnement de l'élément remarquable stockée dans l'unité de mémorisation 1 3, d'une donnée attendue, représentative d'une position qu'occuperait ledit élément remarquable par rapport au véhicule si le véhicule était positionné au niveau de cette position potentielle POS1 , POSj, ... POSM,
b) comparaison de ladite donnée attendue avec lesdites données capturées DCAPT, et
c) détermination, pour ledit élément remarquable ER1 , ERi, ... ERN, d'un niveau de vraisemblance NVij associé à cette position potentielle POS1 , POSj, ... POSM du véhicule, en fonction du résultat de ladite comparaison.
Le niveau de vraisemblance portant la référence NVij est celui associé à la position potentielle POSj, et est déterminé en comparant, pour l'élément remarquable ERi, les données capturées avec les données préenregistrées dans l'unité de mémorisation 1 3.
La donnée attendue déterminée au cours de l'étape a) peut, comme ici, comprendre des données perceptives attendues, du même type que les données traitées DT1 , DTi, ... DTN relatives à cet élément remarquable.
Ces données perceptives attendues correspondent à une estimation des données traitées qui seraient obtenues si le véhicule était positionné au niveau de cette position potentielle POS1 , POSj, ... POSM.
Au cours de l'étape b), les données attendues déterminées à l'étape a) sont plus particulièrement comparées, ici, avec les données traitées DT1 , DTi, ... ,DTN relatives à l'élément remarquable considéré.
Lorsque les données traitées DT1 , DTi,... ,DTN comprennent les positions de points caractéristiques de l'élément remarquable, cette comparaison est par exemple réalisée en :
- calculant, pour chaque point caractéristique, un écart entre la position de ce point telle qu'indiquée par les données traitées, et la position attendue de ce point, telle qu'indiquée par les données attendues mentionnées ci-dessus, puis en
- sommant les écarts ainsi déterminés pour obtenir un écart global entre prédictions et observation, pour cet élément remarquable.
La comparaison réalisée à l'étape b) peut aussi être réalisée, plus simplement, en calculant un écart entre :
- d'une part, la position qu'occuperait l'élément remarquable considéré, par rapport au véhicule, si le véhicule était positionné au niveau de l'une des positions potentielles, déterminée en fonction des données relatives au positionnement de cet élément remarquable stockées dans l'unité de mémorisation 13 du dispositif, et,
- d'autre part, une position de cet élément remarquable par rapport au véhicule, déduite des données capturées.
Ici, à l'étape c), le niveau de vraisemblance NVij, associé respectivement à chacune des positions potentielles du véhicule, est déterminé de manière à être d'autant plus grand que l'écart global susmentionné est petit. Autrement formulé, le niveau de vraisemblance est d'autant plus grand que les données attendues, déterminées pour cette position potentielle, sont proches des données traitées issues des données capturées. A titre d'exemple, le niveau de vraisemblance NVij peut par exemple être inversement proportionnel à l'écart global entre données, mentionné ci-dessus.
Dans le mode de réalisation du procédé de localisation décrit ici, le niveau de fiabilité NFi associé à l'élément remarquable ERi est déterminé en fonction des niveaux de vraisemblance NVi1 , NVij, NViM , associés respectivement aux positions potentielles POS1 , POSi POSM du véhicule, et qui ont été déterminés lors de la mise en correspondance MCi basée sur cet élément remarquable ERi.
Ce niveau de fiabilité NFi est déterminé plus précisément, ici, en sommant les niveaux de vraisemblance déterminés pour cet élément remarquable ERj, pour l'ensemble des positions potentielles POS1 , POSi POSM du véhicule, conformément à la formule F1 suivante :
NFi = ∑j 5* NVij (Fl) .
En variante, ce niveau de fiabilité NFi pourrait par exemple être égal au niveau de vraisemblance NFij, qui, parmi les niveaux de vraisemblance déterminés pour cet élément remarquable ERi, est le plus grand.
Etape E2)
A l'étape E2), l'unité de traitement 12 teste ici, pour chacun des éléments remarquables ER1 , ERi, ... , ERN ayant fait l'objet d'une mise en correspondance, si le niveau de fiabilité NF1 , NFi, NFN de cet élément remarquable est supérieur au seuil de fiabilité SF1 , ..., SFi, ..., SFN. Lorsque le niveau de fiabilité NF1 , NFi, NFN de cet élément remarquable est supérieur au seuil de fiabilité SF1 , SFi, SFN correspondant, cet élément remarquable est considéré comme fiable. Dans le cas contraire, il est considéré comme peu fiable.
Parmi les N éléments remarquables ayant fait l'objet d'une mise en correspondance, un nombre N' (inférieur ou égal à N) d'éléments remarquables fiables, ERF1 , ... ERFi', ... ERFN' sont ainsi sélectionnés. Ces éléments remarquables fiables sont référencés ici par l'indice i', compris entre 1 et N'.
Ici, la valeur du seuil de fiabilité à utiliser est déterminée directement par la catégorie à laquelle appartient l'élément remarquable faisant l'objet de ce test de fiabilité.
Ainsi, si l'élément remarquable est un premier feu de signalisation tricolore de l'environnement routier du véhicule, ou un deuxième feu de signalisation tricolore de cet environnement, la valeur du seuil de fiabilité utilisée pour cet élément sera celle associée à la catégorie d'éléments remarquables « feu de signalisation tricolore ».
La valeur du seuil de fiabilité à utiliser pour une catégorie donnée d'éléments remarquables peut par exemple être déterminée lors d'essais préliminaires à la mise en service du dispositif de localisation 10, en comparant les niveaux de fiabilité obtenus dans des situations routières pour lesquelles il est avéré qu'un élément remarquable de cette catégorie est fiable, et ceux obtenus dans d'autres configurations pour lesquelles les éléments remarquables de cette catégorie sont manifestement peu fiables.
La valeur du seuil de fiabilité à utiliser pour une catégorie donnée d'éléments remarquables peut aussi être déterminée en fonction de valeurs habituellement recommandées pour un test statistique d'adéquation (tel que le test de fiabilité réalisé ici), par exemple celles recommandées pour le test d'adéquation dit du « khi-deux » (dit aussi du « khi-carré », ou du χ2).
Dans des modes de réalisation alternatifs (non représentés), au lieu de tester la fiabilité desdits éléments remarquables en les considérant individuellement, isolément les uns des autres (comme décrit-dessus), on pourrait tester leur fiabilité en considérant plutôt l'ensemble des éléments remarquables d'une même catégorie, situés dans l'environnement routier du véhicule.
On peut par exemple prévoir dans ce cas, pour chacune des catégories, dont au moins un élément remarquables est situé dans l'environnement routier du véhicule, de déterminer si cette catégorie est fiable, ou non fiable, en fonction des niveaux de fiabilité des éléments remarquables appartenant à cette catégorie.
L'unité de traitement peut par exemple être programmée pour déterminer qu'une telle catégorie est fiable à condition que le niveau de fiabilité de chacun de ses éléments soit supérieur au seuil de fiabilité associé à cette catégorie.
En variante, l'unité de traitement pourrait aussi être programmée pour déterminer qu'une telle catégorie est fiable, à condition qu'une moyenne des niveaux de fiabilité de ses éléments remarquables soit supérieure au seuil de fiabilité associé à cette catégorie.
Dans le mode de réalisation, mentionné précédemment, pour lequel les niveaux de fiabilité sont déterminés directement catégorie par catégorie, et non pas élément par élément, une catégorie est considérée comme fiable si non niveau de fiabilité est supérieur au seuil de fiabilité correspondant.
Dans le cadre de ces modes de réalisation alternatifs, un élément remarquable est finalement considéré comme fiable lorsqu'il appartient à une catégorie fiable d'éléments remarquables.
Quel que soit le mode de réalisation considéré, la position POSV du véhicule 1 est ensuite déterminée, en fonction des résultats des mises en correspondance réalisée pour les éléments remarquables fiables ERF1 , ... ERFi', ... ERFN'.
Pour cela, l'unité de traitement 12 détermine ici tout d'abord, pour chaque position potentielle POSj, un niveau global de vraisemblance NGVj, en fonction des niveaux de vraisemblance NVi'j associés à cette position potentielle POSj, et qui ont été obtenus pour chacun des éléments remarquables fiable ERFi'.
Le niveau global de vraisemblance NGVj de la position potentielle POSj est par exemple déterminé conformément à la formule F2 ci-dessous, c'est-à-dire en sommant, pour l'ensemble des éléments remarquables fiables, les niveaux de vraisemblance NVi'j associés à cette position potentielle POSj :
Figure imgf000019_0001
L'unité de traitement 1 2 détermine ensuite la position POSV du véhicule 1 en fonction des positions potentielles POS1 , POSj, POSM de celui-ci et des niveaux globaux de vraisemblance NGV1 , NGVj, ... NGVM correspondants. La position POSV du véhicule 1 est déterminée plus particulièrement en calculant une moyenne pondérée desdites positions potentielles POS1 , POSj, POSM, affectées chacune d'un coefficient de pondération qui est déterminé en fonction du niveau global de vraisemblance NGV1 , NGVj, ... NGVM de cette position potentielle.
Les coefficients de pondération associés respectivement à chacune des positions potentielles du véhicule peuvent en particulier être égaux chacun au niveau global de vraisemblance de cette position potentielle. Dans ce cas, la position du véhicule est déterminée conformément à la formule F3 suivante :
POSV = [Zj!j POSj x NGVj] /[∑j=? NGVj] (F3) .
En variante, au lieu d'être déterminée par un calcul de moyenne pondérée, la position POSV du véhicule pourrait par exemple être déterminée comme étant égale à celle desdites positions potentielles POS1 , POSj, POSM qui (parmi ces positions potentielles) présente le niveau global de vraisemblance le plus grand.
De manière optionnelle, un niveau de fiabilité final, associé à la position POSV du véhicule 1 ainsi déterminée, est calculé à l'étape E2), en fonction des niveaux de fiabilité des éléments remarquables présents dans l'environnement routier 2 du véhicule 1 .
Le niveau de fiabilité final NFPOS est par exemple égal à la somme des niveaux de fiabilité des éléments remarquables fiables :
NFPOS
Figure imgf000020_0001
NFi' (F4) .
Selon une autre caractéristique optionnelle, l'étape E2) peut comprendre le calcul d'une incertitude de détermination, liée à la précision avec laquelle la position POSV du véhicule 1 est obtenue. Cette incertitude de détermination peut par exemple être égale à l'écart type de l'ensemble des positions potentielles du véhicule, affectées chacune d'un coefficient de pondération égal par exemple au niveau global de vraisemblance de cette position potentielle.
Selon une caractéristique optionnelle particulièrement remarquable, le procédé de localisation peut, comme ici, comprendre une détermination d'une orientation du véhicule 1 par rapport à son environnement routier 2, en plus de la détermination de sa position POSV décrite ci-dessus.
Les données capturées DCAPT par le capteur 1 1 sont en effet sensibles à l'orientation du véhicule 1 . Ici, par exemple, la position d'un élément remarquable dans l'image capturée par le capteur d'image dépend nettement de l'orientation du véhicule 1 par rapport à son environnement routier 2. Cette dépendance des données capturées DCAPT avec l'orientation du véhicule 1 autorise une détermination de cette orientation.
Pour cela, on peut prévoir par exemple de déterminer, à l'étape E1 ), non seulement des positions potentielles du véhicule 1 , mais aussi des orientations potentielles OR 1 , ...ORk, ORP de celui-ci.
De manière comparable à ce qui a été décrit ci-dessus, un niveau de vraisemblance NVijk est alors calculé pour chaque couple formé de l'une des positions POSj et de l'une des orientations ORk potentielles, lors de la mise en correspondance basée sur l'élément remarquable ERi.
Le niveau de fiabilité de l'élément remarquable ERi peut alors être déterminé en fonction de ces niveaux de vraisemblance, par exemple en sommant ces niveaux de vraisemblance pour l'ensemble des positions et orientations potentielles du véhicule.
Les caractéristiques optionnelles de l'étape E2) relatives à la détermination de la position POSV du véhicule, qui ont été décrites ci-dessus, peuvent alors s'appliquer également à la détermination de son orientation.
Dans d'autres modes de réalisation, les niveaux de fiabilité des éléments remarquables situés dans l'environnement routier 2 du véhicule 1 pourraient être déterminés différemment de ce qui a été décrit ci-dessus.
Par exemple, dans un mode de réalisation alternatif, on peut prévoir que la mise en correspondance des données capturées DCAPT, avec les données de référence fournies par l'unité de mémorisation 13, est réalisée en calculant les valeurs de la fonction de corrélation de l'image capturée, avec une image représentative de l'élément remarquable concerné, fournie par l'unité de mémorisation 13. Le niveau de fiabilité de cet élément remarquable peut alors être égal, par exemple, à la valeur maximale de cette fonction de corrélation, tandis que le décalage entre images, pour lequel cette fonction de corrélation est maximale, renseigne sur la position du véhicule.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de localisation (10) adapté à être installé dans un véhicule (1 ), le dispositif de localisation comprenant :
- un capteur (1 1 ), et
- une unité de traitement (12) électronique comportant une unité de mémorisation (13) dans laquelle sont stockées des données relatives au positionnement d'éléments remarquables situés sur, ou à proximité d'un réseau de voies de circulation,
caractérisé en ce que l'unité de traitement (12) est programmée pour : E1 ) pour au moins l'un desdits éléments remarquables (ER1 , ERi, ERN) situé dans un environnement (2) routier du véhicule (1 ) :
- mettre en correspondance (MC1 , MCi, MCN) les données relatives au positionnement de cet élément remarquable (ER1 , ERi, ERN), fournies par l'unité de mémorisation (1 3), avec des données représentatives de l'environnement routier (2) du véhicule (1 ) obtenues au moyen dudit capteur (1 1 ), et
- déterminer un niveau de fiabilité (NF1 , NFi, NFN) de cet élément remarquable (ER1 , ERi, ERN), en fonction du résultat de ladite mise en correspondance, et pour
E2) déterminer une position (POSV) du véhicule (1 ) en utilisant le résultat de ladite mise en correspondance seulement si ledit niveau de fiabilité (NF1 , NFi, NFN) est supérieur à un seuil de fiabilité (SF1 , SFi, SFN) donné.
2. Dispositif de localisation (1 0) selon la revendication 1 , dans lequel l'unité de mémorisation (13) contient :
- pour chacun desdits éléments remarquables (ER1 , ERi, ERN), une indication d'une catégorie d'éléments remarquables à laquelle appartient cet élément remarquable, et
- pour l'une au moins des catégories d'éléments remarquables, des données descriptives, représentatives de caractéristiques communes propres aux éléments remarquables appartenant à cette catégorie.
3. Dispositif de localisation (10) selon la revendication 2, dans lequel l'unité de traitement (12) est programmée pour, à l'étape E1 ), réaliser ladite mise en correspondance en fonction, en outre, des données descriptives associées à la catégorie à laquelle appartient ledit élément remarquable mis en correspondance.
4. Dispositif de localisation (1 0) selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel l'unité de traitement (12) est programmée en outre pour, la mise en correspondance de l'étape E1 ) ayant été réalisée pour plusieurs desdits éléments remarquables situés dans l'environnement routier du véhicule :
- déterminer que la catégorie, à laquelle appartient l'un au moins desdits éléments remarquable mis en correspondance, est fiable, en fonction au moins du niveau de fiabilité de cet élément remarquable, et pour
- déterminer la position du véhicule en utilisant, pour chacune desdites mises en correspondance, le résultat correspondant, seulement si l'élément remarquable associé appartient à l'une des catégories fiables d'éléments remarquables.
5. Dispositif de localisation (10) selon l'une des revendication 1 à 4, dans lequel l'unité de traitement (12) est programmée pour déterminer le niveau de fiabilité (NF1 , NFi, NFN) de l'élément remarquable (ER1 , ERi, ERN) mis en correspondance en testant dans quelle mesure les données relatives au positionnement de cet élément remarquable, stockées dans l'unité de mémorisation (13) du dispositif de localisation, permettent de rendre compte des données représentatives de l'environnement routier (2) du véhicule (1 ), obtenues au moyen dudit capteur (1 1 ).
6. Dispositif de localisation (10) selon la revendication 5, dans lequel l'unité de traitement (1 2) est programmée pour tester dans quelle mesure les données, relatives au positionnement de l'élément remarquable (ER1 , ERi, ERN) mis en correspondance, permettent de rendre compte desdits données représentatives de l'environnement routier (2) du véhicule (1 ), en tenant compte d'une position précédente (POSP) du véhicule (1 ) et d'un modèle de déplacement du véhicule (1 ).
7. Dispositif de localisation (10) selon la revendication 6, dans lequel l'unité de traitement (1 2) est programmée pour :
- déterminer une pluralité de positions potentielles (POS1 , POSj, POSM) que pourrait occuper le véhicule (1 ), réparties autour d'une position potentielle moyenne (<POSj>), cette position potentielle moyenne (<POSj>) étant déterminée en fonction de la position précédente (POSP) du véhicule (1 ) et d'une vitesse de déplacement de véhicule (1 ), et pour
- réaliser la mise en correspondance desdites données représentatives de l'environnement routier (2) du véhicule (1 ), avec les données relatives au positionnement dudit élément remarquable (ER1 , ERi, ERN), sur la base desdites positions potentielles que pourrait occuper le véhicule (1 ).
8. Dispositif de localisation (10) selon la revendication 7, dans lequel l'unité de traitement (12) est programmée pour réaliser ladite mise en correspondance, au moyen des étapes suivantes, exécutées pour chacune desdites positions potentielles (POS1 , POSj, POSM) :
- déterminer, en fonction de cette position potentielle (POSj) et des données relatives au positionnement de l'élément remarquable (ERi) mis en correspondance, stockées dans l'unité de mémorisation (1 3), une donnée attendue représentative d'une position qu'occuperait ledit élément remarquable (ERi) par rapport au véhicule (1 ) si le véhicule (1 ) était positionné au niveau de cette position potentielle (POSj),
- comparer ladite donnée attendue auxdites données représentatives de l'environnement routier (2) du véhicule (1 ), et
- déterminer, pour ledit élément remarquable (ERi), un niveau de vraisemblance (NVy) associé à cette position potentielle (POSj) du véhicule (1 ), en fonction du résultat de ladite comparaison.
9. Dispositif de localisation (10) selon la revendication 8, dans lequel l'unité de traitement (12) est programmée pour déterminer le niveau de fiabilité (NFi) dudit élément remarquable (ER1 , ERi, ERN) mis en correspondance en fonction des niveaux de vraisemblance (NV , NVy, NViM) associés respectivement aux positions potentielles (POS1 , POSj, POSM) du véhicule, et qui ont été déterminés pour cet élément remarquable (ERi).
1 0. Dispositif de localisation (10) selon l'une des revendications 8 et 9, dans lequel l'unité de traitement (12) est programmée pour, à l'étape E2), déterminer la position (POSV) du véhicule (1 ) en fonction desdites positions potentielles (POS1 , POSj, POSM), et, pour chacune desdites positions potentielles, en utilisant le niveau de vraisemblance (NV-n , NV , NVN ) correspondant seulement si le niveau de fiabilité de l'élément remarquable, pour lequel a été déterminé le niveau de vraisemblance de cette position potentielle, est supérieur audit seuil de fiabilité.
1 1 . Dispositif de localisation (10) selon la revendication 1 0, dans lequel l'unité de traitement (12) est programmée pour, la mise en correspondance de l'étape E1 ) ayant été réalisée pour plusieurs desdits éléments remarquables situés dans l'environnement routier du véhicule :
- déterminer, pour chacune desdites positions potentielles (POS1 , POSj, POSM), un niveau global de vraisemblance (NGVj) égal à la somme de l'ensemble des niveaux de vraisemblance (NV1j 5 NVrj, NVNj) associés à cette position potentielle (POSj), et qui ont été obtenus respectivement pour chacun des éléments remarquables (ERF1 , ERFi', ERFN') dont le niveau de fiabilité est supérieur au seuil de fiabilité correspondant, et pour
- déterminer la position (POSV) du véhicule (1 ) en fonction des niveaux globaux de vraisemblance (NGVj) respectivement associés à chacune desdites positions potentielles (POS1 , POSj, POSM).
1 2. Dispositif de localisation (10) selon la revendication 1 1 , dans lequel l'unité de traitement (12) est programmée pour déterminer que la position (POSV) du véhicule (1 ) est égale à celle desdites positions potentielles (POS1 , POSj,
POSM) qui, parmi lesdites positions potentielles, présente le niveau global de vraisemblance (NGV1 ; NGVj, NGVM) le plus grand.
1 3. Dispositif de localisation (10) selon la revendication 1 1 , dans lequel l'unité de traitement (12) est programmée pour déterminer que la position (POSV) du véhicule (1 ) est égale à une moyenne pondérée desdites positions potentielles (POS1 , POSj, POSM) affectées chacune d'un coefficient de pondération qui est déterminé en fonction du niveau global de vraisemblance (NGVj) de cette position potentielle (POSj).
14. Dispositif de localisation (10) selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel l'unité de traitement (12) est programmée en outre pour, à l'étape E2), déterminer une orientation du véhicule (1 ) en fonction de ladite mise en correspondance.
1 5. Procédé de localisation (1 0) d'un véhicule (1 ), mis en œuvre dans un dispositif de localisation (10) qui équipe le véhicule (1 ) et qui comporte :
- un capteur (1 1 ) adapté à capturer des données représentatives d'un environnement (2) routier dudit véhicule (1 ), et
- une unité de traitement (12) électronique comportant une unité de mémorisation (13) dans laquelle sont stockées des données relatives au positionnement d'éléments remarquables situés sur, ou à proximité d'un réseau de voies de circulation,
le procédé comprenant les étapes suivantes, exécutées par l'unité de traitement (12) électronique :
E1 ) pour au moins l'un desdits éléments remarquables (ER1 , ERi,
ERN) situé dans un environnement (2) routier du véhicule (1 ) :
- mise en correspondance (MC1 , MCi, MCN) des données relatives au positionnement de cet élément remarquable (ER1 , ERi, ERN), fournies par l'unité de mémorisation (1 3), avec des données représentatives de l'environnement routier (2) du véhicule (1 ) obtenues au moyen dudit capteur (1 1 ), et
- détermination d'un niveau de fiabilité (NF1 , NFi, NFN) de cet élément remarquable (ER1 , ERi, ERN), en fonction du résultat de ladite mise en correspondance, et pour
E2) détermination d'une position (POSV) du véhicule (1 ) en utilisant le résultat de ladite mise en correspondance seulement si ledit niveau de fiabilité (NF1 , NFi, NFN) est supérieur à un seuil de fiabilité (SF1 , SFi, SFN) donné.
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