EP-3759435-B1 - METHOD FOR ESTIMATING THE POSITION OF A VEHICLE ON A MAP

Inventors

• LI, FRANCK
• BONNIFAIT, PHILIPPE
• IBANEZ-GUZMAN, Javier

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20190212

Claims (11)

1. Method for estimating a precise position (P p ) of a vehicle (10) on a map storing data relating to road sections, comprising: - a step of acquiring at least one geolocated position (P 0 ) of the vehicle (10) by way of a geolocation system, - a step of pre-positioning the vehicle (10) on the map, at its geolocated position (P 0 ), and - a particle filtering step in which possible positions of the vehicle, called particles (P i ), are processed so as to determine the precise position (P p ) of the vehicle (10) on the map, characterized in that the particle filtering step comprises: - a preliminary step of distributing particles (P i ) on the map, as a function of the geolocated position (P 0 ) of the vehicle (10) on the map, the particles not being constrained on the map, and then a step of updating the particles (P i ) on the map as a function of information relating to the dynamics of the vehicle (10), - a step of calculating the likelihood (w i ) of each particle (P i ) based at least on data from the map, - a step of selecting a limited set of particles (P i ), and - on the sole condition that an indicator (N eff ) relating to the likelihood (w i ) of the selected particles (P i ) and to the number of selected particles (P i ) drops below a threshold, a step of resampling particles (P i ) on the map.
2. Estimation method according to Claim 1, wherein the likelihood (w i ) of each particle (P i ) is calculated as a function only of data from the map.
3. Estimation method according to Claim 1, wherein the likelihood (w i ) of each particle (P i ) is calculated as a function also of data from sensors allowing the vehicle (10) to perceive its surroundings, on the condition that these data are deemed to be reliable.
4. Estimation method according to one of the preceding claims, wherein, in the particle filtering step, the precise position (P p ) is chosen from among the limited set of selected particles (P i ) as a function of the likelihood (w i ) of each particle (P i ).
5. Estimation method according to one of the preceding claims, wherein the likelihood (w i ) of each particle (P i ) is calculated as a function of the position of the closest road section with respect to the particle (P i ).
6. Estimation method according to one of the preceding claims, wherein, in the preliminary step, the particles (P i ) are distributed in a disk centred on the geolocated position (P 0 ) of the vehicle (10).
7. Estimation method according to Claim 6, wherein the radius of the disk is determined as a function of the horizontal protection level (HPL) assigned to the geolocated position (P 0 ) of the vehicle (10).
8. Estimation method according to one of the preceding claims, wherein, in the selection step, the particles (P i ) are selected as a function of the distance between them and the geolocated position (P 0 ) of the vehicle (10).
9. Estimation method according to one of the preceding claims, wherein, in the update step, the particles (P i ) are moved on the map as a function only of information relating to the dynamics of the vehicle.
10. Estimation method according to one of the preceding claims, wherein, in the resampling step, the particles (P i ) are resampled using a low-variance technique.
11. Vehicle (10) comprising: - means for storing a map, - a geolocation system, and - a computer designed to pre-position the vehicle (10) on the map, characterized in that the computer is designed to implement a method for estimating a precise position (P p ) of the vehicle (10) on the map according to one of the preceding claims.

Description

La présente invention concerne de manière générale le domaine de la cartographie. Elle concerne plus particulièrement un procédé d'estimation d'une position précise d'un véhicule sur une carte selon la revendication 1. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Pour assurer la sécurité des véhicules autonomes et des véhicules partiellement automatisés, il est nécessaire d'avoir une connaissance poussée de l'environnement dans lequel ces véhicules évoluent. En pratique, la perception par un véhicule de son environnement se fait de deux façons différentes, à savoir : en utilisant une carte et un système de géolocalisation du véhicule, eten utilisant des capteurs extéroceptifs (caméras, capteur RADAR ou LIDAR...). Les sociétés qui élaborent les cartes travaillent actuellement sur des cartes dites « à haute définition », permettant d'obtenir des informations très détaillées sur les caractéristiques du réseau routier (largeur des voies, marquages au sol, panneaux de signalisation...). Ces cartes sont embarquées dans des véhicules équipés de systèmes de géolocalisation, ce qui permet à ces véhicules de se situer sur la carte en une position estimée par une longitude et une latitude. On constate malheureusement que cette position n'est pas toujours très précise et fiable, ce qui se traduit alors par la localisation du véhicule hors de l'itinéraire réellement emprunté. Ce problème peut s'avérer particulièrement dangereux dans le cas d'un véhicule autonome qui utilise ces informations pour se diriger. Pour remédier à ce problème, une solution connue du document DE102013217060 consiste à prendre en compte les informations provenant des capteurs extéroceptifs du véhicule pour ajuster la position du véhicule sur la carte. Cette solution utilise une méthode appelée « filtre de particules ». Selon cette méthode, des particules correspondant aux positions probables du véhicule sont envisagées et traitées de façon à tenter de trouver la position précise du véhicule. Dans le document précité, les particules sont progressivement sélectionnées par ce filtre en fonction des positions des marquages de voies vus par les caméras embarqués dans le véhicule, jusqu'à ce qu'une seule et unique particule correspondant probablement à la position réelle du véhicule soit trouvée. Cette solution présente deux inconvénients. Son premier inconvénient est que sa fiabilité dépend très fortement de la visibilité des marquages de route. On comprend en effet qu'en l'absence de visibilité ou en l'absence de marquage de route, il donne des résultats peu fiables. Son second inconvénient est qu'il ne permet de sélectionner in fine qu'une seule et unique particule, si bien que s'il commet une erreur, le véhicule automobile n'est pas en mesure de le savoir, ce qui peut s'avérer très dangereux. Le document US20130346423 décrit un système de navigation qui enregistre une carte enrichie et qui utilise des signaux GPS pour localiser le véhicule sur cette carte. De même pour le document WO02/39063 qui ré-échantillonne le nombre de particules pour qu'elles restent au dessus d'un seuil. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose un nouveau procédé permettant de déterminer s'il est possible ou non de connaître la position précise d'un véhicule automobile sur une carte, et, si c'est le cas, quelle est cette position précise. Plus particulièrement, on propose selon l'invention un procédé tel que défini dans l'introduction, dans lequel l'étape de filtrage particulaire comprend : une étape préalable de répartition de particules sur la carte, en fonction de la position géolocalisée du véhicule sur la carte, puis une étape de mise à jour des particules sur la carte,une étape de calcul de la vraisemblance de chaque particule, à partir au moins de données issues de la carte,une étape de sélection d'un ensemble restreint de particules, etsi un indicateur, relatif à la vraisemblance des particules sélectionnées et au nombre de particules sélectionnées, passe en dessous d'un seuil, une étape de ré-échantillonnage de particules sur la carte. Ainsi, grâce à l'invention, le calcul de la vraisemblance de chaque particule est réalisé à partir de données issues de la carte. Ce calcul peut donc être indépendant des données relevées par les capteurs extéroceptifs du véhicule. Il peut donc être indépendant de la visibilité des marquages au sol et de la visibilité de l'environnement du véhicule. Il fournit ainsi des résultats dont la fiabilité n'est pas dépendante des conditions extérieures. Egalement grâce à l'invention, l'étape de ré-échantillonnage n'est pas effectuée systématiquement, ce qui évite un appauvrissement des particules, lequel pourrait potentiellement conduire à éliminer une particule correcte. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé conforme à l'invention sont les suivantes : la vraisemblance de chaque particule est calculée en fonction uniquement de données issues de la c