L’invention concerne le positionnement d’un véhicule sur une carte routière.The invention relates to the positioning of a vehicle on a road map.
Les position ou coordonnées géographiques (comprenant par exemple une latitude, une longitude et éventuellement une altitude) obtenues par exemple à partir d’un module satellitaire de localisation géographique comportent des erreurs inhérentes à ces modules.The geographic positions or coordinates (including for example a latitude, a longitude and possibly an altitude) obtained for example from a geographic location satellite module contain errors inherent in these modules.
Il existe aujourd’hui un besoin pour positionner un véhicule sur une carte routière à partir de ces positions de manière précise et rapide.Today there is a need to position a vehicle on a road map from these positions accurately and quickly.
Dans ce but, l’invention concerne un procédé de positionnement, sur (une carte routière comprenant des segments de route, d’un deuxième véhicule (circulant selon un trajet), le procédé de positionnement comprenant les étapes suivantes :
Les étapes de détermination de la deuxième et de la troisième série étant mis en œuvre par un algorithme (autrement dit : un procédé ou une méthode) d’appariement cartographique (en anglais « map matching » autrement dit : algorithme de « cartospondance ») basé sur un modèle de Markov caché (en anglais « Hidden Markov model »l).The steps of determining the second and third series are implemented by a map matching algorithm (in other words: a process or method) based on a hidden Markov model.
Grâce à une deuxième déviation standa rd inférieure, l’invention permet une détermination de la troisième série de position géographique plus rapide, tout en demeurant précise.Thanks to a second lower standard deviation, the invention allows a faster determination of the third series of geographical position, while remaining precise.
Par exemple, les premières surfaces sont constituées par des disques centrés aux postions (autrement dit : à chaque position) de la première série de positions géographiques et de rayon égal à la première déviation standard.For example, the first surfaces are made up of disks centered at the positions (in other words: at each position) of the first series of geographic positions and of radius equal to the first standard deviation.
Par exemple, les deuxièmes surfaces sont constituées par des disques centrés aux postions (autrement dit : à chaque position) d’une partie de la deuxième série de positions géographiques et de rayon égal à la deuxième déviation standard.For example, the second surfaces are made up of disks centered at the positions (in other words: at each position) of a part of the second series of geographic positions and of radius equal to the second standard deviation.
Par exemple, les troisièmes surfaces sont constituées par un disque centré en la nouvelle position et de rayon égal à la troisième déviation standard.For example, the third surfaces consist of a disk centered at the new position and with radius equal to the third standard deviation.
En variante, les première, deuxième et troisième surfaces peuvent avoir des formes différentes de disques (par exemple, carrées, losanges, ellipses, rectangles, …)Alternatively, the first, second and third surfaces may have different disk shapes (e.g., squares, diamonds, ellipses, rectangles, etc.)
La carte routière peut représenter un réseau routier ou une partie d’un réseau routier.The road map can represent a road network or part of a road network.
Par exemple, la deuxième déviation standard est comprise entre 2 mètres et 5 mètres et la première et/ou la troisième déviation standard est comprise entre 10 et 40 mètres.For example, the second standard deviation is between 2 meters and 5 meters and the first and/or third standard deviation is between 10 and 40 meters.
Un algorithme d’appariement cartographique sert (autrement dit : consiste à positionner, ou, positionne) un élément (ou plusieurs éléments) (sur une carte) à partir d’une position géographique.A map matching algorithm serves (in other words: consists of positioning, or, positions) an element (or several elements) (on a map) from a geographic position.
Un algorithme cartographique basé sur un modèle de Markov recherche la série de positions géographique en sortie la plus probable positionnée sur les segments de route et à une distance inférieure à la déviation standard autour de chaque position d’une série de positions en entrée, c’est-à-dire, à l’intérieur des premières surfaces pour l’étape de détermination de la deuxième série, et à l’intérieur des deuxièmes surfaces et des troisièmes surfaces pour l’étape de détermination de la troisième série.A Markov model-based mapping algorithm searches for the most likely output geographic position series positioned on the road segments and within a distance less than the standard deviation around each position in a series of input positions, that is, within the first surfaces for the second series determination step, and within the second and third surfaces for the third series determination step.
Un algorithme cartographique basé sur un modèle de Markov caché est mis en œuvre, par exemple, par les étapes suivantes :
L’algorithme est par exemple un de ceux décris dans les articles suivants :
Il peut s’agir également de la mise en œuvre de l’algorithme dans le code java disponible au lien suivant : github.com/graphhopper/graphhopper#map-matchingIt can also be the implementation of the algorithm in the java code available at the following link: github.com/graphhopper/graphhopper#map-matching
La première série de positions géographiques et la nouvelle position géographique peuvent être obtenues par un module de positionnement satellitaire du deuxième véhicule, par exemple un système dit « GPS » (pour « Gobal Positionning System » en Anglais).The first set of geographic positions and the new geographic position can be obtained by a satellite positioning module of the second vehicle, for example a so-called “GPS” system (for “Global Positioning System” in English).
Par exemple, la série d’étape peut être répétée, par exemple tant qu’il y a besoin de la troisième série de position géographique.For example, the step series can be repeated, for example as long as there is a need for the third geographic position series.
Selon un mode de réalisation, la première série à un nombre de positions supérieur ou égal à la troisième série.According to one embodiment, the first series has a number of positions greater than or equal to the third series.
En variante, la troisième série peut avoir un nombre de positions égal à celui de la première série plus un.Alternatively, the third series may have a number of positions equal to that of the first series plus one.
Selon un mode de réalisation :
Bien entendu les premières, deuxièmes et troisièmes séries peuvent être constituées d’un nombre de positions différents de 3 ou 4.Of course the first, second and third series can be made up of a number of positions other than 3 or 4.
Selon un mode de réalisation, le procédé est mis en œuvre dans un ego véhicule automobile.According to one embodiment, the method is implemented in a motor vehicle.
Préférentiellement, l’égo véhicule utilise uniquement la position géographique de la troisième série située à une distance de la nouvelle position inférieure à la troisième déviation standard (c’est-à-dire), c’est-à-dire, à l’intérieur des troisièmes surfaces (par exemple, pour commander une direction et une vitesse de l’égo véhicule ou un affichage de la carte).Preferably, the ego vehicle uses only the geographic position of the third series located at a distance from the new position less than the third standard deviation (i.e.), i.e., within the third surfaces (for example, to control a direction and speed of the ego vehicle or a display of the map).
Par exemple, la carte routière est mémorisée dans l’égo véhicule.For example, the road map is stored in the vehicle ego.
En variante, le procédé peut être mis en œuvre par un serveur fixe (par exemple positionné sur le bord d’une route, par exemple au niveau d’un croisement routier dangereux).Alternatively, the method may be implemented by a fixed server (e.g. positioned on the side of a road, for example at a dangerous road intersection).
Selon un mode de réalisation, le procédé selon l’invention comprend en outre l’étape suivante :
En variante, la troisième série de positions peut être transmise par l’égo véhicule à un serveur.Alternatively, the third set of positions can be transmitted by the vehicle ego to a server.
Selon un mode de réalisation, la première série de positions et(/ou) la nouvelle position géographique est reçue (autrement dit : réceptionnée) (durant l’étape de réception) du deuxième véhicule par l’égo véhicule par une communication radiofréquence, par exemple conformément aux spécifications dites «V2V» (pour, en anglais «Vehicle to Véhicle», soit en Français, véhicule à véhicule), par exemple dans des messages dit «CAM » selon la norme dite « ITS-G5 » publiée par l’Institut européen des normes de télécommunications.According to one embodiment, the first series of positions and/or the new geographic position is received (in other words: received) (during the reception step) from the second vehicle by the ego vehicle by radio frequency communication, for example in accordance with the specifications known as “V2V” (for, in English “Vehicle to Vehicle”, or in French, vehicle to vehicle), for example in messages known as “CAM” according to the standard known as “ITS-G5” published by the European Telecommunications Standards Institute.
Ainsi l’invention permet de déterminer la position de véhicules environnants l’égo véhicule avec une très faible latence.Thus the invention makes it possible to determine the position of vehicles surrounding the ego vehicle with very low latency.
En variante, le deuxième véhicule est l’égo véhicule.Alternatively, the second vehicle is the ego vehicle.
L’invention concerne également un programme d’ordinateur comprenant des instructions, exécutables par un microprocesseur ou un microcontrôleur, pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention, lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par le microprocesseur ou un microcontrôleur.The invention also relates to a computer program comprising instructions, executable by a microprocessor or a microcontroller, for implementing the method according to the invention, when the computer program is executed by the microprocessor or a microcontroller.
L’invention concerne aussi un dispositif électronique configuré pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’invention, et un véhicule automobile comprenant le dispositif électronuque.The invention also relates to an electronic device configured to implement the steps of the method according to the invention, and a motor vehicle comprising the electronic device.
Les caractéristiques et avantages du dispositif électronique, du véhicule automobile, et du programme d’ordinateur sont identiques à ceux du procédé, c’est pourquoi, ils ne sont pas repris ici.The characteristics and advantages of the electronic device, the motor vehicle, and the computer program are identical to those of the method, which is why they are not repeated here.
On entend qu’un élément tel que le dispositif électronique ou un autre élément est « configuré pour » réaliser ou mettre en œuvre une étape ou une opération, par le fait que l’élément comporte des moyens pour (autrement dit « est conformé pour » ou « est adapté pour ») réaliser l’étape ou l’opération. Il s’agit préférentiellement de moyens électroniques, par exemple d’un programme d’ordinateur, de données en mémoire et/ou de circuits électroniques spécialisés.It is understood that an element such as the electronic device or another element is “configured to” perform or implement a step or operation, by the fact that the element comprises means for (in other words “is shaped to” or “is adapted to”) performing the step or operation. These are preferably electronic means, for example a computer program, data in memory and/or specialized electronic circuits.
Lorsqu’une étape ou une opération est réalisée (autrement dit : mise en œuvre) par un tel élément, cela implique généralement que l’élément comporte des moyens pour (autrement dit « est conformé pour » ou « est adapté pour » ou « est configuré pour ») réaliser l’étape ou l’opération. Il s’agit également par exemple de moyens électroniques, par exemple un programme d’ordinateur, des données en mémoire et/ou des circuits électroniques spécialisés.When a step or operation is performed (i.e. implemented) by such an element, this generally implies that the element includes means for (i.e. “is shaped to” or “is adapted to” or “is configured to”) performing the step or operation. Examples include electronic means, such as a computer program, data in memory and/or specialized electronic circuits.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels.Other features and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the detailed description which follows, comprising embodiments of the invention given as non-limiting examples and illustrated by the appended drawings, in which.
Description détaillée d’un exemple de réalisation de l’inventionDetailed description of an exemplary embodiment of the invention
En référence aux figures 1, 2 et 4, à l’étape S10, un dispositif électronique 110 d’un véhicule 100 circulant sur un segment de route SEG5 reçoit d’un deuxième véhicule 200 une première série de positions géographiques P1, P2, P3, P4 consécutives du deuxième véhicule 200.With reference to Figures 1, 2 and 4, in step S10, an electronic device 110 of a vehicle 100 traveling on a road segment SEG5 receives from a second vehicle 200 a first series of consecutive geographic positions P1, P2, P3, P4 of the second vehicle 200.
A l’étape S20, le dispositif 110 détermine la deuxième série de positions géographiques N1, N2, N3, N4 sur les segments SEG1, SEG2, SEG3, SEG4, SEG5 de route et à l’intérieur de disques S1, S2, S3, S4 respectivement centrés en P1, P2, P3, P4 et d’un rayon de 20 mètres.In step S20, the device 110 determines the second series of geographic positions N1, N2, N3, N4 on the road segments SEG1, SEG2, SEG3, SEG4, SEG5 and inside disks S1, S2, S3, S4 respectively centered at P1, P2, P3, P4 and with a radius of 20 meters.
A l’étape S30, en référence à la
Le dispositif 110 mémorise les cartes 111 et 111’.Device 110 stores cards 111 and 111’.
La première série de positions géographiques P1, P2, P3, P4 et la nouvelle position P5 géographique peuvent être obtenues par un module de positionnement satellitaire du deuxième véhicule 200, par exemple un système dit « GPS » (pour « Gobal Positionning System » en Anglais) et transmis au dispositif 110 par une par une communication radiofréquence, par exemple par un réseau télécommunication 500, par exemple conformément aux spécifications dites «V2V» (pour, en anglais «Vehicle to Véhicle», soit en Français, véhicule à véhicule), par exemple dans des messages dit «CAM » selon la norme dite « ITS-G5 » publiée par l’Institut européen des normes de télécommunications.The first series of geographic positions P1, P2, P3, P4 and the new geographic position P5 can be obtained by a satellite positioning module of the second vehicle 200, for example a system called “GPS” (for “Global Positioning System” in English) and transmitted to the device 110 by a radio frequency communication, for example by a telecommunications network 500, for example in accordance with the specifications called “V2V” (for, in English “Vehicle to Vehicle”, or in French, vehicle to vehicle), for example in messages called “CAM” according to the standard called “ITS-G5” published by the European Telecommunications Standards Institute.
A l’étape S40,
La position des points N2, N3 et N4 peut rester inchangée entre la deuxième série et la troisième série puisque ces positions sont déjà sur le segment SEG1 de la route.The position of points N2, N3 and N4 can remain unchanged between the second series and the third series since these positions are already on the SEG1 segment of the road.
Les étapes S20 et S40 de détermination de la deuxième et de la troisième série sont mis en œuvre par un algorithme (autrement dit : un procédé ou une méthode) d’appariement cartographique (en anglais « map matching » autrement dit : algorithme de cartospondance) basé sur un modèle de Markov caché (en anglais « Hidden Markov model»).Steps S20 and S40 for determining the second and third series are implemented by a map matching algorithm (in other words: a method) based on a hidden Markov model.
Un algorithme d’appariement cartographique consiste à positionner un élément sur une carte à partir d’une position géographique.A map matching algorithm involves positioning an item on a map based on a geographic location.
Un algorithme cartographique basé sur un modèle de Markov recherche la série de positions géographiques en sortie la plus probable positionnée sur les segments de route et à une distance inférieure à la déviation standard autour de chaque position d’une série de positions en entrée, c’est-à-dire, à l’intérieur des disques S1, S2, S3, S4 pour l’étape de détermination de la deuxième série, et à l’intérieur des disques A2, A3, A4 et S5 pour l’étape de détermination de la troisième série.A Markov model-based mapping algorithm searches for the most likely output geographic position series positioned on road segments and within a distance less than the standard deviation around each position in an input position series, i.e., within disks S1, S2, S3, S4 for the second series determination step, and within disks A2, A3, A4, and S5 for the third series determination step.
L’algorithme est par exemple décris dans les articles suivants :
Il peut s’agit également de la mise en œuvre de l’algorithme dans le code java disponible au lien suivant : github.com/graphhopper/graphhopper#map-matchingIt can also be the implementation of the algorithm in the java code available at the following link: github.com/graphhopper/graphhopper#map-matching
A l’étape S50, le dispositif 110 commande la vitesse et la direction à partir de la troisième série de points N2, N3, N4, N5.In step S50, the device 110 controls the speed and direction from the third series of points N2, N3, N4, N5.
Par exemple, le dispositif 110 détermine que le véhicule 100 positionné en P100 risque d’entrer en collision avec le véhicule 200 dont le dispositif 110 a déterminé la position en N5. Le dispositif 110 commande alors le moteur de propulsion et/ou les freins du véhicule 100 pour ralentir le véhicule 100 et ainsi réduire ou éliminer les risques de collisions avec le véhicule 200.For example, the device 110 determines that the vehicle 100 positioned at P100 is at risk of colliding with the vehicle 200 whose position at N5 has been determined by the device 110. The device 110 then controls the propulsion engine and/or the brakes of the vehicle 100 to slow down the vehicle 100 and thus reduce or eliminate the risk of collisions with the vehicle 200.
A l’étape S60, la deuxième série de positions N1, N2, N3, N4 est remplacée par la troisième série de positions N2, N3, N4, N5 et les étapes S30 à S60 sont répétées tout au long du déplacement du véhicule 100, éventuellement avec d’autres véhicule que le véhicule 200. Par exemple, une nouvelle troisième série est calculée à partir des points N3, N4 et N5 et d’une nouvelle position non représentée.In step S60, the second series of positions N1, N2, N3, N4 is replaced by the third series of positions N2, N3, N4, N5 and steps S30 to S60 are repeated throughout the movement of the vehicle 100, possibly with vehicles other than the vehicle 200. For example, a new third series is calculated from the points N3, N4 and N5 and a new position not shown.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2208707AFR3139195B1 (en) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | Positioning method, on a road map, associated device and motor vehicle |
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|---|---|---|---|
| FR2208707 | 2022-08-31 | ||
| FR2208707AFR3139195B1 (en) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | Positioning method, on a road map, associated device and motor vehicle |
| Publication Number | Publication Date |
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|---|---|---|---|
| FR2208707AActiveFR3139195B1 (en) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | Positioning method, on a road map, associated device and motor vehicle |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US20200033139A1 (en)* | 2018-07-25 | 2020-01-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and device for accelerated map-matching |
| CN114440900A (en)* | 2022-01-07 | 2022-05-06 | 中国地质大学（武汉） | Improved Hidden Markov Model Map Matching Method and Device |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110313648A1 (en)* | 2010-06-16 | 2011-12-22 | Microsoft Corporation | Probabilistic Map Matching From A Plurality Of Observational And Contextual Factors |
| US20200033139A1 (en)* | 2018-07-25 | 2020-01-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and device for accelerated map-matching |
| CN114440900A (en)* | 2022-01-07 | 2022-05-06 | 中国地质大学（武汉） | Improved Hidden Markov Model Map Matching Method and Device |
| Title |
|---|
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| PAUL NEWSON ET AL: "Hidden Markov map matching through noise and sparseness", PROCEEDINGS OF THE 17TH ACM SIGSPATIAL INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCES IN GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS, GIS '09, ACM PRESS, NEW YORK, NEW YORK, USA, 4 November 2009 (2009-11-04), pages 336 - 343, XP058360607, ISBN: 978-1-60558-649-6, DOI: 10.1145/1653771.1653818* |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3139195B1 (en) | 2024-07-26 |
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|---|---|---|
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