FR3099961A1 - Estimation de la vitesse moyenne d’un trafic d’au moins un vehicule sur un troncon de route - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une gestion d’un trafic d’au moins un véhicule (a1, a2, a3, a4, a5) circulant sur une route (1) ayant au moins un tronçon (T1, T2) comprenant un algorithme itératif dont la mise en œuvre par l’infrastructure (100) de réseau de la route permet une estimation de la vitesse moyenne de l’ensemble des véhicules (a1, a2, a3, a4, a5) dudit trafic circulant sur ledit tronçon (T1, T2). Figure pour l’abrégé : Figure 1

Description

ESTIMATION DE LA VITESSE MOYENNE D’UN TRAFIC D’AU MOINS UN VEHICULE SUR UN TRONCON DE ROUTE

La présente invention concerne le domaine des véhicules, et notamment les véhicules de type automobile.

La présente invention concerne plus particulièrement une solution d’assistance à la conduite d’un véhicule comprenant une estimation de la vitesse d’un trafic d’au moins un véhicule en exploitant les ressources informatiques d’une infrastructure de réseau routier.

Un des objets de la présente invention est donc d’exploiter les données provenant d’une infrastructure d’un tronçon de route pour fournir aux véhicules une information relative à la vitesse moyenne d’un trafic de véhicules sur un tronçon de route et déterminer en fonction de cette vitesse la présence d’un embouteillage ou d’un ralentissement, ceci notamment afin d’améliorer l’agrément de conduite ainsi que la sécurité et le confort des passagers du ou des véhicules circulant sur ce tronçon.

La présente invention trouvera de nombreuses applications avantageuses dans le domaine des véhicules en offrant une assistance à la conduite d’un véhicule, et notamment d’un véhicule autonome ou semi-autonome.

Arrière-plan technologique

Aujourd’hui, les véhicules, et notamment les véhicules intelligents, possèdent de nombreuses fonctionnalités d’assistance à la conduite visant à réguler la vitesse des véhicules, à améliorer la sécurité des véhicules et l’agrément de conduite ou encore à réduire la consommation énergétique, et notamment la consommation de carburant.

De telles fonctionnalités sont bien évidemment souhaitables pour les véhicules semi autonomes, voire entièrement autonomes. Il est en effet indispensable pour ce type de véhicules d’avoir une connaissance précise de l’environnement dans lequel ils évoluent.

Certaines routes ou tronçons de route sont dotés d’infrastructures, de type par exemple RSU pour «Road Side Unit». De telles infrastructures sont connectées et sont équipées de multi-capteurs aptes à communiquer, notamment aux véhicules, des données telles que par exemple des données relatives à la route, aux conditions de circulation et/ou aux véhicules.

Le Document WO2019042592 divulgue un système consistant à utiliser ces infrastructures sur route pour fournir des informations pertinentes aux contrôleurs de voitures autonomes, par exemple la présence d’un ralentissement ou d’un embouteillage afin de réduire les risques d’accident.

Le Demandeur soumet toutefois que le document WO2019042592 ne décrit pas d’implémentation pour la détection de la présence du ralentissement ou de l’embouteillage sur les infrastructures, ni les mécanismes permettant l’identification d’un ralentissement sur la route par une telle infrastructure.

Objet et résumé de la présente invention

La présente invention vise à améliorer la situation décrite ci-dessus.

La présente invention vise donc à remédier à au moins un des différents inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant une technique d’implémentation permettant d’exploiter les ressources informatiques de l’infrastructure d’une route afin d’estimer la vitesse moyenne d’un trafic d’au moins un véhicule circulant sur un tronçon de route associé à l’infrastructure.

L’un des problèmes techniques auquel prétend répondre la présente invention est donc de proposer une méthode d’implémentation permettant à l’infrastructure d’estimer une vitesse moyenne du trafic et éventuellement de fournir cette information directement ou indirectement à un véhicule circulant sur ledit tronçon et notamment un véhicule autonome.

Selon un premier aspect, l’objet de la présente invention concerne un procédé de gestion d’un trafic d’au moins un véhicule circulant sur une route comprenant au moins un tronçon.

Selon l’invention, le procédé est mis en œuvre par des moyens informatiques et comprend les étapes suivantes :

a) au moins une première et une deuxième collectes par une borne informatique dudit au moins un tronçon d’au moins une donnée de détection respectivement entre au moins deux itérations, ladite au moins une donnée de détection contenant au moins une information relative aux coordonnées spatiales d’un point correspondant à une détection d’un véhicule circulant sur ledit tronçon ;
b) une identification dudit au moins un véhicule sur ledit tronçon par un algorithme de suivi de chacun des points détectés entre lesdites au moins deux itérations ; et

c) une estimation d’une vitesse dudit au moins un véhicule sur ledit tronçon à partir des coordonnées spatiales de chacun desdits points entre lesdites au moins deux itérations de manière à calculer une estimation de la vitesse moyenne de l’ensemble des véhicules dudit trafic circulant sur ledit tronçon.

Il devient ainsi possible d’exploiter les infrastructures de chaque tronçon d’une route pour améliorer la gestion du trafic sur le ou les tronçons concernés voire sur l’ensemble de la route, ceci en fournissant aux véhicules, et notamment aux véhicules autonomes ou semi-autonomes, une information relative à la vitesse moyenne du trafic sur le tronçon.

Dans une variante, on comprend que l’algorithme de suivi de points entre les deux itérations met en œuvre une approche statistique permettant de considérer qu’un point dans le nuage de points lors de la première itération correspond à un point dans l’autre nuage de pojnts lors de la deuxième itération. Une telle approche statistique permet d’avoir de bons résultats avec une bonne détection des points sans communication entre le véhicule et l’infrastructure.

Dans une autre variante, on peut prévoir un suivi de points mis en œuvre par la récupération des données de véhicule. Dans cette autre variante rendu possible avec les véhicules connectés, le véhicule fournit à la borne des données de véhicule contenant un identifiant du véhicule circulant sur le tronçon et une information de géolocalisation du véhicule à chaque itération.

Dans cette variante, l’algorithme mis en œuvre va ensuite comporter une étape d’agrégation au cours de laquelle, pour chaque point, on agrège les coordonnées spatiales du point avec l’identifiant du véhicule correspondant en comparant les coordonnées spatiales de chaque point et l’information de géolocalisation de chaque véhicule. On sait ainsi associer pour chaque point détecté à chaque itération un véhicule.

Dans un exemple de mise en œuvre de l’invention, on peut ainsi prévoir que l’estimation de la vitesse de l’au moins un véhicule sur le tronçon est réalisée en fonction des coordonnées spatiales collectées pour un même identifiant. Une telle estimation est ainsi obtenue par un calcul de l’écart des distances respectives d’un même véhicule entre deux itérations, par exemple entre les deux itérations, par exemple entre les instants t et t+1.

Avantageusement, le procédé selon la présente invention comprend une détection de la présence d’un embouteillage ou d’un ralentissement sur le tronçon par comparaison de la vitesse moyenne du trafic sur ledit tronçon avec au moins une valeur de vitesse seuil prédéterminée.

On comprend dans un premier exemple que, si la vitesse moyenne du trafic est inférieure à une première vitesse seuil déterminée par exemple une première vitesse seuil égale à cinq kilomètres par heure, alors l’algorithme implémenté considère qu’un embouteillage est détecté sur le tronçon. Dans cet exemple, les véhicules sont à l’arrêt ou sont quasiment à l’arrêt. Ils roulent en moyenne à une vitesse inférieure à cinq kilomètres par heure. Le calcul de cette vitesse moyenne sur le tronçon met en évidence que l’ensemble des véhicules sur le tronçon est à l’arrêt ou avance pas à pas.

On comprend dans un deuxième exemple que si la vitesse moyenne du trafic est inférieure à une deuxième vitesse seuil déterminée par exemple une deuxième vitesse seuil égale à vingt kilomètres par heure ou que si la vitesse moyenne du trafic est comprise entre une deuxième vitesse par exemple égale à vingt kilomètres par heure et une première vitesse par exemple égale à cinq kilomètres par heure, alors l’algorithme implémenté considère qu’un ralentissement est détecté sur le tronçon. Dans cet exemple, l’ensemble des véhicules avancent à une vitesse moyenne réduite qui met en évidence un ralentissement sur le tronçon.

Bien évidemment, il s’agit là d’exemples de réalisation qui sont donnés purement à titre illustratif et qui ne présentent en aucun cas un quelconque caractère limitatif. Les valeurs utilisées ici sont données à titre purement illustratif. Ces valeurs pourront être ajustées par un algorithme d’apprentissage par exemple.

Dans un premier mode de réalisation avantageux, on peut prévoir que, lorsqu’un embouteillage ou un ralentissement a été détecté sur le tronçon, le procédé comprend une première transmission de la vitesse moyenne à un premier serveur central pour calculer la distance de l’embouteillage ou du ralentissement.

Ainsi, par exemple, le premier serveur central peut déterminer une estimation de la longueur totale de l’embouteillage ou du ralentissement en additionnant les longueurs respectives de chacun des tronçons consécutifs concernés par l’embouteillage ou le ralentissement.

On suppose ici que la longueur respective de chacun des tronçons est connue au préalable.

Préférentiellement, le procédé selon la présente invention comprend une prise de décision par le premier serveur central d’un envoi d’un message d’avertissement indiquant la présence d’un embouteillage ou d’un ralentissement à destination du ou des véhicules circulant sur le ou les tronçon concernés et/ou du ou des véhicules circulant dans un périmètre à proximité du ou des tronçons concernés.

Le premier serveur comprend ainsi une intelligence de gestion de trafic qui permet d’avertir l’ensemble des véhicules circulant sur la route ou à proximité de celle-ci lorsqu’un embouteillage ou un ralentissement a été détecté sur un ou plusieurs tronçons de la route.

La transmission de cette information permet aux conducteurs ou au dispositif d’assistance embarqué dans le véhicule de prendre une décision ou d’émettre des suggestions pour changer d’itinéraire et/ou pour ralentir.

On comprendra qu’alternativement le message d’avertissement peut également transiter par l’infrastructure pour transmettre l’information aux véhicules concernés.

Dans un deuxième mode de réalisation avantageux qui peut être combiné par le premier mode, le procédé selon la présente invention comprend une deuxième transmission de la vitesse moyenne à destination d’un second serveur central.

Un tel second serveur est configuré pour mettre à jour en fonction de cette vitesse moyenne une cartographie interactive représentative d’un réseau routier comprenant une pluralité de tronçons.

L’exploitation de l’infrastructure de la route permet de cette façon d’alimenter en temps réel le système de gestion des cartographies du réseau routier pour en améliorer l’interactivité.

Dans de nombreuses situations, on peut prévoir que le tronçon de route comprend une pluralité de voies. Il peut s’agir par exemple d’une route à double voie, étant entendu que la route peut présenter bien évidemment deux sens de circulation, soit ici au total quatre voies.

Ainsi, le procédé selon la présente invention peut comprendre une détermination de la voie sur laquelle circule l’au moins un véhicule.

Dans une première variante, on détermine pour chaque véhicule la voie sur laquelle circule le véhicule par une superposition des coordonnées spatiales du point correspondant au véhicule avec un mappage prédéterminé dudit tronçon.

Dans une seconde variante, on détermine pour chaque véhicule la voie sur laquelle circule ledit véhicule en fonction des coordonnées spatiales dudit point et des coordonnées spatiales dudit tronçon.

Bien évidemment, d’autres variantes alternatives pour déterminer la voie sur laquelle circule le véhicule peuvent être mises en œuvre par l’homme du métier.

Cette détermination de la voie est réalisée pour chaque véhicule à chaque itération.

En cas de détection d’un changement de voie dudit véhicule sur le tronçon entre deux itérations par exemple entre les instants t et t+1, on désambiguïse la détermination de la voie du véhicule en considérant que la voie de circulation du véhicule est la voie déterminée pour le véhicule lors de la première itération, par exemple à l’instant t. Il s’agit de la voie d’entrée. D’autres stratégies de désambiguïsation peuvent être envisagées par l’homme du métier.

Préférentiellement, on peut prévoir que l’estimation de la vitesse moyenne est calculée voie par voie de manière à déterminer la vitesse moyenne de l’ensemble des véhicules circulant sur chacune des voies.

En calculant la vitesse moyenne voie par voie, il devient possible de fournir une information au véhicule pour lui suggérer la meilleure voie de circulation à emprunter. Une telle information permet ainsi de fluidifier le trafic notamment. Il est aussi possible de distinguer les voies allant dans une direction ou dans une autre, pour ne pas confondre les deux types de vitesse moyenne obtenue.

Selon un deuxième aspect, l’objet de la présente invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution d’au moins une partie des étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.

Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.

Selon un troisième aspect, l’objet de la présente invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention.

D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.

D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.

Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.

Selon un quatrième aspect, l’objet de la présente invention concerne un procédé d’assistance à la conduite d’un véhicule circulant sur un tronçon de route comprenant la réception et/ou le traitement par ledit véhicule d’une estimation de la vitesse moyenne de l’ensemble des véhicules circulant sur ledit tronçon calculée lors de l’exécution des étapes du procédé de gestion de trafic tel que celui décrit ci-dessus.

Dans une variante, on peut prévoir que le procédé d’assistance à la conduite reçoit en outre un message d’avertissement provenant de l’infrastructure et/ou du premier serveur central et indiquant la présence d’un embouteillage ou d’un ralentissement.

Ce message peut également contenir une information relative à la distance totale de l’embouteillage ou du ralentissement.

Préférentiellement, le procédé comprend un affichage de cette vitesse moyenne estimée, et éventuellement de la détection d’un embouteillage ou d’un ralentissement avec la distance totale associée.

Un tel affichage sur un écran du tableau de bord permet au conducteur dudit véhicule d’anticiper le risque en modifiant son trajet par exemple ou en ralentissant simplement.

On peut également prévoir que le véhicule recevant ce message d’avertissement est un véhicule autonome ou semi-autonome et que ce dernier comprend une unité embarquée configurée pour déterminer et recalculer une consigne de vitesse adaptée à la vitesse moyenne du trafic circulant sur le tronçon.

Selon un cinquième aspect, l’objet de la présente invention concerne un autre programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution d’au moins une partie des étapes du procédé selon le quatrième aspect de l’invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.

Un tel autre programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.

Selon un sixième aspect, l’objet de la présente invention concerne un autre support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention.

D’une part, cet autre support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.

D'autre part, cet autre support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.

Alternativement, cet autre support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.

Selon un septième aspect, l’objet de la présente invention un dispositif d’assistance à la conduite embarqué dans un véhicule comprenant des moyens de réception et de traitement de la vitesse moyenne de l’ensemble des véhicules circulant sur ledit tronçon.

Un tel dispositif embarqué comprend ainsi de préférence des moyens informatiques configurés pour permettre la mise œuvre des étapes du procédé d’assistance à la conduite d’un véhicule tel que celui décrit ci-dessus.

Avantageusement, de tels moyens peuvent être configurés pour déterminer une consigne de vitesse du véhicule en considérant une estimation d’une vitesse moyenne de trafic sur un tronçon.

Selon un huitième aspect, l’objet de la présente invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant un dispositif d’assistance à la conduite tel que décrit ci-dessus selon le septième aspect de l’invention.

Préférentiellement, un tel véhicule est du type autonome ou semi-autonome.

Selon un neuvième aspect, l’objet de la présente invention concerne une borne informatique, ou unité de bord de route, de gestion d’un trafic d’au moins un véhicule circulant sur une route comprenant au moins un tronçon.

Avantageusement, ladite borne comprend :

• un module de détection configuré pour détecter le passage d’un véhicule sur ledit tronçon et générer au moins une donnée de détection contenant au moins une information relative aux coordonnées spatiales d’un point correspondant à une détection d’un véhicule circulant sur ledit tronçon ;
• une unité centrale de traitement comprenant un processeur mettant en œuvre un algorithme de traitement configuré pour identifier ledit au moins un véhicule circulant sur ledit tronçon entre au moins deux itérations de détection de point par un algorithme de suivi de chacun des points détectés entre lesdites au moins deux itérations ;

dans lequel ledit algorithme est en outre configuré pour estimer une vitesse dudit au moins un véhicule sur ledit tronçon à partir des coordonnées spatiales de chacun desdits points entre lesdites au moins deux itérations de manière à calculer une estimation de la vitesse moyenne de l’ensemble des véhicules dudit trafic circulant sur ledit tronçon.

On comprend ici que l’infrastructure du réseau routier est formée par l’ensemble des bornes ainsi que les serveurs associés.

Ainsi, par ses différentes caractéristiques techniques fonctionnelles et structurelles décrites ci-dessus, la présente invention permet d’exploiter l’infrastructure d’une route en fournissant aux véhicules circulant sur un tronçon ou à proximité de celui-ci une information relative à la vitesse moyenne du trafic sur ce tronçon. Cette information permet par exemple de réguler de façon autonome et intelligente la vitesse d’un véhicule dans un contexte d’assistance à la conduite, voir également pour un véhicule autonome.

Brève description des figures annexées

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-dessous, en référence aux figures annexées qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif et sur lesquelles :

la figure 1 représente une représentation schématique d’une portion de route sur laquelle circulent une pluralité de véhicules, ladite route comprenant une infrastructure informatique mettant en œuvre un système de gestion d’un trafic d’au moins un véhicule selon l’invention ;

la figure 2 représente un organigramme d’un exemple de mise en œuvre du procédé de gestion d’un trafic d’au moins un véhicule permettant d’estimer la vitesse moyenne d’un trafic d’au moins un véhicule sur un tronçon de route ;

la figure 3 représente de façon schématique l’architecture d’un système de gestion d’un trafic d’au moins un véhicule selon un exemple de réalisation de la présente invention ;

Description détaillée selon un exemple de réalisation avantageux

Un dispositif et un procédé de gestion d’un trafic d’au moins un véhicule permettant d’estimer la vitesse moyenne d’un trafic d’au moins un véhicule sur un tronçon de route vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 3.

Pour rappel, un des objectifs de la présente invention consiste à proposer une solution permettant de déterminer avec précision une vitesse moyenne d’un trafic d’une pluralité de véhicules sur un tronçon de route afin de pouvoir identifier par exemple la présence d’un embouteillage ou d’un ralentissement.

Ceci est rendu possible dans l’exemple qui va suivre en utilisant l’infrastructure réseau 100 déjà présent sur l’environnement routier d’une route 1.

Le concept sous-jacent réside ainsi dans l’exploitation des moyens informatiques mis à disposition par l’infrastructure 100 d’un tronçon de route T1 ou T2.

La figure 1 illustre un environnement routier d’une route 1 présentant une pluralité de véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 se déplaçant sur les voies de circulation v1, v2, v3, et v4 d’une portion de route représentée par deux tronçons de route T1 et T2.

Dans cet exemple, les véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 peuvent être connectés.

On peut ici considérer dans cet exemple que de tels véhicules connectés a1, a2, a3, a4 et a5 sont aptes à communiquer avec l’extérieur pour fournir des informations sur le véhicule a1, a2, a3, a4 et a5 et pour collecter des informations provenant de l’infrastructure 100 afin de fournir des informations relatives aux conditions de circulation par exemple.

L’infrastructure 100 de l’environnement routier 1 comprend des équipements de communication 101 et 102 correspondant avantageusement à des unités bord de route 101 et 102, notées UBR.

Dans cet exemple, de tels unités UBR 101 et 102 sont configurées pour communiquer avec chacun des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 lorsque chacun d’eux entre dans la zone de couverture (aussi appelée zone d’interférence) de l’une ou l’autre des UBR 101, 102.

Une telle communication se fait via une liaison sans fil.

Dans l’exemple décrit ici, chaque unité bord de route 101 et 102 (UBR ou RSU en anglais, pour «Road Side Unit») est un équipement de communication de l’infrastructure réseau 100 communiquant avec une unité embarquée 200 dans le véhicule a1, a2, a3, a4 ou a5. L’unité 200 embarquée dans le véhicule a1, a2, a3, a4 et a5 correspond par exemple à un calculateur du système embarqué du véhicule a1, a2, a3, a4 et a5 ou à un dispositif mobile autonome et indépendant embarqué dans le véhicule a1, a2, a3, a4 et a5. L’unité bord de route 101 et 102 et l’unité embarquée 200 dans le véhicule a1, a2, a3, a4 et a5 forment un système 300 de transport intelligent (STI) permettant l’échange d’informations entre les véhicules équipés a1, a2, a3, a4 et a5 et l’infrastructure réseau 100.

L’échange d’information est par exemple mis en œuvre dans le cadre d’une communication véhicule à infrastructure V2I (de l’anglais «vehicle -to-infrastructure») ou réciproquement une communication infrastructure à véhicule I2V (de l’anglais «infrastructure-to- vehicle»). Les communications entre l’UBR 101 (ou 102) et le véhicule a1, a2, a3, a4 ou a5 (ou l’unité embarquée 200 dans le véhicule a1, a2, a3, a4 ou a5) sont mises en œuvre selon ITS G5 (de l’anglais « Intelligent Transportation System G5 » ou en français « Système de transport intelligent G5 ») en Europe ou DSRC (de l’anglais «Dedicated Short Range Communications» ou en français « Communications dédiées à courte portée ») aux Etats-Unis d’Amérique, chacun de ces systèmes reposant sur le standard IEEE 802.11p. Selon une variante, les communications sont mises en œuvre en utilisant la technologie basée sur les réseaux cellulaires nommée C-V2X (de l’anglais «Cellular - Vehicle to Everything» ou en français « Cellulaire – Véhicule vers tout ») qui s’appuie sur la 4G basé sur LTE (de l’anglais «Long Term Evolution» ou en français « Evolution à long terme ») et bientôt la 5G.

Ces échanges d’informations se font via l’interface de communication 203 du dispositif 200.

Les UBR 101 et 102 sont avantageusement reliées à un ou plusieurs serveurs distants ou au « cloud » SC1 et SC2 (ou en français « nuage ») via une connexion filaire et/ou sans fil. Les UBR 101 et 102 peuvent ainsi faire office de relais entre le « cloud » SC1 et SC2 d’une part et le véhicule a1, a2, a3, a4 et a5 d’autre part.

Selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 200 comprend donc un bloc d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le « cloud », une unité bord de route, des capteurs odométriques, un capteur GPS et/ou tout autre capteur. Les éléments d’interface du bloc 203 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes :

- interface radiofréquence RF, par exemple de type Bluetooth® ou Wi-Fi®, LTE (de l’anglais «Long- Term Evolution» ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) ;

- interface USB (de l’anglais «Universal Serial Bus» ou « Bus Universel en Série » en français) ;

- interface HDMI (de l’anglais «High Definition Multimedia Interface», ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français) ;

- interface LIN.

Des données sont par exemples chargées vers le dispositif 200 via l’interface du bloc 203 en utilisant un réseau Wi-Fi® tel que selon IEEE 802.11, Bluetooth® ou un réseau mobile tel qu’un réseau 4G (ou LTE Advanced selon 3GPP release 10 – version 10) ou 5G ou encore un réseau de type ITS-G5.

Chaque UBR 101 et 102 ou une partie de ces UBR est avantageusement équipée d’un récepteur de système de positionnement par satellite (par exemple de type GPS ou Galileo) et d’un récepteur (ou balise) de système de positionnement cinématique en temps réel (ou en anglais RTK «Real-Time Kinematic»). Les deux systèmes de positionnement se différencient notamment par la précision de la localisation obtenue par chacun de ces systèmes. A titre d’exemple, la précision de la localisation par un système de positionnement par satellite est de l’ordre du mètre ou de la dizaine de mètres alors que la précision de la localisation obtenue par un système de positionnement en temps réel est de l’ordre de quelques dizaines de centimètres, par exemple 20 cm.

En tout état de cause, la position de chaque des UBR 101 et 102 est connue ; on la note x0 et y0 pour chacun des tronçons T1 et T2.

Dans l’exemple décrit ici, les unités de bord 101 et 102 respectivement des tronçons T1 et T2 sont dotées chacune d’une pluralité de capteurs 101a et 102a du type radar, caméra et/ou lidar (de l’anglais «Light Detection And Ranging», ou « Détection et estimation de la distance par la lumière » en français).

Lors d’une étape de détection S0 à l’instant t, ces différents capteurs 101a et 102a détectent la position relative de chacun des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 circulant sur le tronçon T1.

Ces capteurs 101a et 102a sont ainsi capables de détecter la présence de véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 en mouvement ou arrêtés sur les tronçons, respectivement T1 et T2.

Pour le tronçon T1, les capteurs 101a détectent ainsi à l’instant t (la première itération) la positon relative des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 : après détection, ces capteurs 101a sont donc capables de générer des données dites de détection contenant les informations relatives aux coordonnées spatiales (x, y) de chacun des points correspondant à la détection de chacun des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 circulant à l’instant t sur ledit tronçon T1.

Ces données de détection se présentent donc en sortie de capteurs sous la forme d’un nuage de points à l’instant t. On connaît donc les coordonnées spatiales en x et en y de chacun des points de ce nuage de points.

L’unités de bord 101 collecte lors d’une étape S1 ces données de détection via un module dédiées 101b, puis enregistre et stocke celles-ci dans une mémoire 101c de l’unité de bord 101. Cette mémoire 101c comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.

Une deuxième collecte S1’ est ensuite réalisée à un instant t+1 (la deuxième itération du process).

On dispose ainsi des coordonnées spatiales (x, y) de chacun des points correspondant à la détection de chacun des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 circulant à l’instant t+1 sur ledit tronçon T1.

A ce stade, on connaît donc deux nuages de points contenant les coordonnées spatiales (x, y) de l’ensemble des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 à deux instants t et t+1.

Bien évidemment, on comprendra ici que l’algorithme mis en œuvre peut réaliser plusieurs itérations pour collecter un grand nombre de nuage de points.

Afin de calculer la vitesse respective de chacun des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5, il est souhaitable d’associer un véhicule a1, a2, a3, a4 ou a5 à chaque point identifié par le capteur 101a.

Plusieurs approches sont ici possibles pour mettre en correspondance les points identifiés entre deux itérations t et t+1 afin de déterminer que les deux points identifiés correspondent bien à un même véhicule.

Selon une première variante, le processeur de l’unité centrale de traitement 101d met en œuvre un algorithme de suivi de point capable d’associer par paire chacun des points des deux nuages de points.

La mise en œuvre d’un tel algorithme repose sur une approche statistique et permet ainsi de suivre un point entre les deux instants t et t+1.

Selon une deuxième variante, il est possible d’exploiter le fait d’avoir des véhicules connectés. Dans cette variante, on prévoit ainsi que, lors d’une deuxième étape SS3, chaque véhicule a1, a2, a3, a4 et a5 transmet à l’UBR 101 sa localisation en X et en Y et un identifiant ID associé. Cette localisation en X et en Y est obtenue via le récepteur de système de positionnement par satellite embarqué dans le véhicule a1, a2, a3, a4 et a5. Cette information de localisation X et Y est avantageusement transmise via un réseau de type ITS G5 (de l’anglais «Intelligent Transportation System G5» ou en français « Système de transport intelligent G5 ») en Europe ou DSRC (de l’anglais «Dedicated Short Range Communications» ou en français « Communications dédiées à courte portée ») aux Etats-Unis d’Amérique, chacun de ces systèmes reposant sur le standard IEEE 802.11p. Selon encore une variante, cette information est transmise en utilisant la technologie basée sur les réseaux cellulaires nommée C-V2X (de l’anglais «Cellular - Vehicle to Everything» ou en français « Cellulaire – Véhicule vers tout ») qui s’appuie sur la 4G basé sur LTE (de l’anglais «Long Term Evolution» ou en français « Evolution à long terme ») et bientôt la 5G.

L’unité centrale de traitement 101d de l’infrastructure fait ainsi correspondre aux coordonnées spatiales en x et en y obtenues pour chacun des points de détection les informations de géolocalisation X et Y provenant du GPS de chacun des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5.

Ce rapprochement entre les coordonnées en x et en y de chacun des points et les coordonnées GPS en X et en Y des véhicules est réalisé selon une approche statistique visant à limiter les erreurs d’approximation.

Selon cet autre variante, l’algorithme mis en œuvre sur le processeur de l’unité centrale de traitement 101d est ainsi capable d’établir un lien de corrélation entre les coordonnées (x, y) de chacun des points de détection avec les coordonnées de géolocalisation (X, Y) provenant de chacun des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5.

On prévoit ensuite au cours de cette variante une étape S3’ dite d’agrégation au cours de laquelle, pour chaque point, l’unité centrale de traitement 101d agrège les coordonnées spatiales (x, y) du point avec l’identifiant ID du véhicule a1, a2, a3, a4 et a5 correspondant.

On connaît ainsi pour chaque point détecté, c’est-à-dire pour les coordonnées en x et en y collectées pour chaque point, l’identifiant ID du véhicule a1, a2, a3, a4 ou a5 correspondant.

Cet algorithme est itératif ; ce processus est ainsi réitéré une pluralité de fois dans le temps, ici au moins une fois lors d’une deuxième itération à l’instant t+1, de manière à récupérer suite à cette deuxième itération un autre nuage de points à l’instant t+1 correspondant aux coordonnées spatiales de chacun des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 détectés sur le tronçon T1 à l’instant t+1.

Que ce soit avec la première ou la deuxième variante de réalisation de la présente invention, on connaît pour chacun des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 les coordonnées spatiales (x, y) de chacun des points détectés aux instants respectivement t et t+1.

La connaissance de l’ensemble de ces informations permet à l’unité centrale de traitement 101d de calculer lors d’une étape S5 pour chacun des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 la vitesse v_a1, v_a2, v_a3, v_a4 et v_a5 entre les instants t et t+1.

Une telle vitesse v_a1, v_a2, v_a3, v_a4 et v_a5 est calculée classiquement selon la formule : v = d(x,y)/dt

Une fois que cette vitesse est calculée pour chacun des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5, l’algorithme de l’unité centrale de traitement 101d prévoit le calcul lors d’une étape S6 de la vitesse moyenne VM de l’ensemble des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 sur le tronçon T1. Cette vitesse moyenne VM est classiquement calculée en réalisant la moyenne des vitesses v_a1, v_a2, v_a3, v_a4 et v_a5 calculées pour chacun des véhicules.

Dans l’exemple décrit ici, les véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 ne se déplacent pas sur la même voie ni dans la même direction. Ici, les véhicules a1, a2 et a3 se dirigent dans une première direction et circulent respectivement sur les voies v1 et v2 tandis que les véhicules a4 et a5 se dirigent dans une seconde direction et circulent chacun sur une voie de circulation différente, à savoir la voie v4 pour le véhicule a4 et la voie v3 pour le véhicule a5.

Il est donc souhaitable de déterminer avec précision la voie de circulation v1, v2, v3 ou v4 de chacun des véhicules a1, a2, a3, a4 et a5 afin de calculer la vitesse moyenne voie par voie. En effet, il peut y avoir un ralentissement sur une voie v1 et pas sur une voie v2. De la même manière, les voies v1 et v2 peuvent connaître un trafic fluide dans une direction tandis que les véhicules circulant sur les voies allant dans une direction opposée, ici v3 et v4, peuvent connaître un embouteillage.

On prévoit donc, préalablement à l’estimation S6 de la vitesse moyenne VM, une détermination S4 de la voie sur laquelle circule ledit au moins un véhicule a1, a2, a3, a4 et a5 à chaque instant t.

Dans l’exemple décrit ici, cette étape S4 est réalisée en superposant les coordonnées spatiales dudit point correspondant audit véhicule avec un mappage prédéterminé dudit tronçon.

En cas de détection d’un changement de voie v1, v2, v3 et v4 dudit véhicule a1, a2, a3, a4 et/ou a5 sur ledit tronçon entre deux itérations par exemple entre les instants t et t+1, on désambiguïse la détermination S4 de la voie dudit véhicule en considérant que ladite voie de circulation dudit véhicule est la voie déterminée pour ledit véhicule lors de la première itération, par exemple à l’instant t.

Il est ainsi possible de trier les vitesses moyennes VM calculées voie par voie de manière à pouvoir cartographier avec précision l’état de circulation de chacune des voies.

Ce ou ces vitesses moyennes VM sont stockées sur le dispositif de stockage mémoire 101c.

Dans l’exemple décrit ici, l’algorithme mis en œuvre par le processeur de l’unité centrale de traitement 101d analyse ensuite la ou les vitesses moyennes VM calculées lors de la précédente étape S6 pour détecter la présence d’un embouteillage ou d’un ralentissement sur le tronçon.

Dans cet exemple, l’algorithme compare ainsi lors d’une étape S7 cette vitesse moyenne VM avec une ou plusieurs valeurs de vitesse seuil prédéterminées Vth.

En fonction des résultats de cette comparaison S7, le processeur après analyse peut déterminer lors d’une étape S8 la présence d’un embouteillage lorsque par exemple la vitesse moyenne VM sur les voies v1 et v2 est inférieure à cinq kilomètres par heure. Alternativement, l’algorithme peut également déterminer la présence d’un ralentissement lorsque par exemple la vitesse moyenne VM est comprise dans un intervalle de valeurs de vitesse, par exemple entre cinq et vingt kilomètres par heure.

Lorsqu’un embouteillage ou un ralentissement a été détecté sur le tronçon T1, l’unité centrale de traitement 101d peut décider de transmettre lors d’une étape S9 cette vitesse moyenne VM à un premier serveur central SC1.

Le serveur SC1 peut récupérer une information sensiblement identique provenant de chacune des autres bornes 102 de chacun des autres tronçons T2 adjacents concernés par ce même ralentissement ou ce même embouteillage.

Considérant que les longueurs L1 – L2 respectivement des tronçons T1 et T2 sont connues, il est possible pour le serveur SC1 de calculer lors d’une étape S10 la distance totale de l’embouteillage ou du ralentissement en additionnant les longueurs des tronçons concernés par l’embouteillage ou le ralentissement détecté : L = L1 + L2 par exemple.

Afin de fournir une assistance à la conduite d’un véhicule, le serveur central SC1 peut décider de générer et d’envoyer simultanément lors d’une étape S11 un message d’avertissement M pour prévenir chacun des véhicules concernés de la présence d’un embouteillage ou d’un ralentissement sur le ou les tronçons T1 et T2 ainsi que la distance L associée.

Le véhicule reçoit ce message M par l’intermédiaire des moyens de réception 203 mis en œuvre par le dispositif 200 d’assistance à la conduite embarqué dans un véhicule ; ce message M peut également transiter via la borne 101 ou 102.

Ce message M est stocké sur un dispositif de stockage mémoire 202 qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.

Ce message M est ensuite traité par le processeur 201 de manière à générer un signal de consigne qui peut être transmis via les interfaces 204 à l’ordinateur central du véhicule ou simplement afficher sur un écran à destination du conducteur pour réguler la vitesse du véhicule ou inciter le conducteur à adopter une nouvelle vitesse à l’approche de l’embouteillage ou du ralentissement ?

On peut aussi prévoir dans cet exemple une autre transmission S12 de la vitesse moyenne VM à destination d’un autre serveur central SC2 pour une mise à jour des données cartographiques associées à une cartographie interactive représentative de la route. On comprendra ici que les serveurs SC1 et SC2 peuvent être confondu et former une seule et même entité.

Ces données cartographiques peuvent ainsi comprendre des informations à jour représentatives des conditions de circulation dans l’environnement routier ; ces informations permettent ainsi d’alimenter les applications de navigation ou de tout autre base de données ou application en ligne, par exemple d’une application de typeWaze®ouGoogle Maps ®.

Ces informations représentatives des conditions de circulation comprennent par exemple :

• des informations temps réel du trafic routier, comme par exemple la densité du trafic et/ou la localisation des autres véhicules autour du véhicule recevant les données et/ou le nombre de véhicules à l’arrêt et/ou la vitesse instantanée ou moyenne d’autres véhicules localisés autour du véhicule recevant les données ; et/ou
• des informations statistiques du trafic routier, comme par exemple la vitesse moyenne statistique des véhicules circulant dans une zone déterminée de l’environnement routier sur un intervalle de temps donné (par exemple sur 1 jour, 1 semaine, 1 année ou plus).

Ces informations sont alors accessibles par le conducteur via l’interface de son système de navigation ou d’une application équivalente.

Bien entendu, l’invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant.

L’invention utilise donc des infrastructures, par exemple RSU, connectées et équipées de multi-capteurs pour détecter sur toutes les voies d’un tronçon un embouteillage ou un ralentissement. L’infrastructure est ainsi capable d’émettre une alerte ou une proposition sur le tableau de bord de tous les véhicules connectés aux alentours pour par exemple proposer aux conducteurs de passer en mode autonome TJC (Traffic Jam Chauffeur). Il est également possible que la véhicule soit déjà en mode autonome et que ces informations enrichissent le système.

Il devra être observé que cette description détaillée porte en effet sur un exemple de réalisation particulier de la présente invention, mais qu’en aucun cas cette description ne revêt un quelconque caractère limitatif à l’objet de l’invention ; bien au contraire, elle a pour objectif d’ôter toute éventuelle imprécision ou toute mauvaise interprétation des revendications qui suivent.

Il devra également être observé que les signes de références mis entre parenthèses dans les revendications qui suivent ne présentent en aucun cas un caractère limitatif ; ces signes ont pour seul but d’améliorer l’intelligibilité et la compréhension des revendications qui suivent ainsi que la portée de la protection recherchée.

Claims (9)

1. Procédé de gestion d’un trafic d’au moins un véhicule (a1, a2, a3, a4, a5) circulant sur une route (1) comprenant au moins un tronçon (T1, T2), ledit procédé mis en œuvre par des moyens informatiques comportant les étapes suivantes :
   a) au moins une première (S1) et une deuxième (S1’) collectes par une borne informatique (101, 102) dudit au moins un tronçon (T1, T2) d’au moins une donnée de détection contenant au moins une information relative aux coordonnées spatiales (x, y) d’un point correspondant à une détection d’un véhicule (a1, a2, a3, a4, a5) circulant sur ledit tronçon (T1, T2) respectivement entre au moins deux itérations (t, t+1) ;
   b) une identification (S2) dudit au moins un véhicule sur ledit tronçon (T1, T2) par un algorithme de suivi de chacun des points détectés entre lesdites au moins deux itérations (t, t+1) ;
   c) une estimation (S5) d’une vitesse (v_a1, v_a2, v_a3, v_a4) dudit au moins un véhicule (a1, a2, a3, a4, a5) sur ledit tronçon (T1, T2) à partir des coordonnées spatiales (x, y) de chacun desdits points entre lesdites au moins deux itérations (t, t+1) de manière à calculer (S6) une estimation de la vitesse moyenne (VM) de l’ensemble des véhicules (a1, a2, a3, a4, a5) dudit trafic circulant sur ledit tronçon (T1, T2).
2. Procédé selon la revendication 1, lequel comprend une détection (S7, S8) de la présence d’un embouteillage ou d’un ralentissement sur ledit tronçon (T1, T2) par comparaison (S7) de la vitesse moyenne (VM) dudit trafic sur ledit tronçon (T1, T2) avec au moins une valeur de vitesse seuil prédéterminée (Vth).
3. Procédé selon la revendication 2, lequel comprend, lorsqu’un embouteillage ou un ralentissement a été détecté sur ledit tronçon (T1, T2), une première transmission (S9) de ladite vitesse moyenne (VM) à un premier serveur central (SC1) pour calculer (S10) la distance dudit embouteillage ou dudit ralentissement.
4. Procédé selon la revendication 3, lequel comprend une génération et un envoi simultané (S11) par le premier serveur central (SC1) d’un message d’avertissement (M) indiquant la présence d’un embouteillage ou d’un ralentissement à destination du ou des véhicules ((a1, a2, a3, a4, a5) circulant sur le ou les tronçons (T1, T2) concernés et/ou à destination du ou des véhicules (a1, a2, a3, a4, a5) circulant dans un périmètre à proximité du ou des tronçons concernés (T1, T2).
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, lequel comprend une deuxième transmission (S12) de ladite vitesse moyenne (VM) à destination d’un second serveur central (SC2) pour une mise à jour d’une cartographie interactive représentative d’une route (1) comprenant une pluralité de tronçons (T1, T2).
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit tronçon (T1, T2) comprenant une pluralité de voies (v1, v2, v3, v4), lequel comprend une détermination (S4) de la voie (v1, v2, v3, v4) sur laquelle circule ledit au moins un véhicule (a1, a2, a3, a4, a5), l’estimation (S6) de la vitesse moyenne (VM) étant calculée voie par voie de manière à déterminer la vitesse moyenne de l’ensemble des véhicules (a1, a2, a3, a4, a5) circulant sur chacune des voies (v1, v2, v3, v4).
7. Borne informatique (101, 102) de gestion d’un trafic d’au moins un véhicule (a1, a2, a3, a4) circulant sur une route (1) comprenant au moins un tronçon (T1, T2), lequel comprend :
   - un module de détection (101a) configuré pour détecter le passage d’un véhicule sur le tronçon (T1, T2) et générer au moins une donnée de détection contenant au moins une information relative aux coordonnées spatiales (x, y) d’un point correspondant à une détection d’un véhicule (a1, a2, a3, a4) circulant sur le tronçon (T1, T2) ;
   - une unité centrale de traitement comprenant un processeur mettant en œuvre un algorithme de traitement configuré pour identifier lors d’au moins deux itérations (t, t+1) de détection de point ledit au moins un véhicule (a1, a2, a3, a4) circulant sur ledit tronçon (T1, T2) par un algorithme de suivi de chacun des points détectés entre lesdites au moins deux itérations (t, t+1) ;
   dans lequel l’algorithme est configuré pour estimer une vitesse (v_a1, v_a2, v_a3, v_a4) dudit au moins un véhicule (a1, a2, a3, a4, a5) sur le tronçon (T1, T2) à partir des coordonnées spatiales (x, y) de chacun desdits points entre lesdites au moins deux itérations de manière à calculer une estimation de la vitesse moyenne (VM) de l’ensemble des véhicules (a1, a2, a3, a4, a5) du trafic circulant sur le tronçon (T1, T2).
8. Procédé d’assistance à la conduite d’un véhicule (a1, a2, a3, a4) circulant sur un tronçon de route (T1, T2) comprenant la réception et le traitement par ledit véhicule d’une estimation de la vitesse moyenne (VM) de l’ensemble des véhicules (a1, a2, a3, a4) circulant sur ledit tronçon (T1, T2) calculée lors de l’exécution des étapes du procédé de gestion de trafic selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.
9. Dispositif d’assistance à la conduite (200) embarqué dans un véhicule (a1, a2, a3, a4) circulant sur un tronçon de route (T1, T2), ledit dispositif comprenant des moyens de réception (203) et de traitement (201) configurés pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon la revendication 8.