Brevet FR2709853A1 — publié le 19950317

DISPOSITIF DE LOCALISATION D'UN OBJET MOBILE OU D'UNE PERSONNE. L'invention concerne un dispositif de localisation d'un objet mobile ou d'une personne, du type comportant, d'une part, un module destiné à être implanté dans chaque objet mobile ou porté par chaque personne, en vue de permettre sa localisation et, d'autre part, une régie centralisant les informations issues des différents modules. La recrudescence des vols de voiture a conduit, ces dernières années, au développement de systèmes destinés à pallier les carences des dispositifs antivols classiques (protections électroniques, alarmes...) et conçus pour permettre de localiser le véhicule une fois ce dernier volé en vue de permettre une intervention. Une première technique, décrite notamment dans les brevets FR 2 601 462 et EP 199 266 consiste à doter le véhicule d'une cellule comportant un code unique lisible à distance, et à équiper le réseau routier de bornes dotées d'un lecteur propre à lire les codes, disposées en des points de passage privilégiés (péages d'autoroutes, postes frontières...) et reliées à un fichier centralisé. Un tel système permet, par comparaison des codes lus avec des codes signalés comme étant ceux de véhicules voles, de localiser lesdits véhicules et ainsi de faciliter leur récupération. Toutefois, un tel système présente deux lacunes essentielles. En effet, et en premier lieu, seuls les véhicules empruntant les points de passage privilégiés peuvent être repérés. De plus, une lecture correcte du code impose que le véhicule passe à très faible vitesse devant le lecteur, et à une très faible distance de ce dernier. Par conséquent, dans la pratique, seuls les véhicules volés circulant sur autoroute ou passant un poste frontière ont des chances d'être repérés. Une autre technique, décrite notamment dans les brevets EP 123.562, US 4 651 157 et US 4 596 988, consiste à équiper le véhicule d'un module apte à déterminer la position dudit véhicule à partir des signaux provenant d'un système de radio-navigation, tel que le système 'LORAN" comportant une pluralité de bornes disséminées sur un territoire donné et adaptées pour délivrer des signaux représentatifs de leur position. Dans cette solution, le module se compose principalement d'une antenne, d'un calculateur apte à déterminer la position dudit module par triangulation, et d'un système de transmission des informations vers une régie, utilisant le réseau hertzien. Le principal inconvénient de cette technique réside dans le fait qu'elle manque totalement de précision quant à la localisation du véhicule. De plus, cette technique est inopérante lorsque le véhicule se trouve dans des zones de relief. Enfin, le coût de revient de l'équipement nécessaire est prohibitif comparativement au prix de la majorité des véhicules automobiles. Enfin, une dernière technique, décrite notamment dans les brevets WO 89/12835 et FR 2 541 801, consiste à équiper les véhicules d'un module apte à calculer la position desdits véhicules à partir des données de navigation émises par des satellites, et à transmettre les coordonnées de cette position à une régie centrale, par l'intermédiaire du réseau hertzien. Le premier inconvénient de cette technique réside dans le fait que la localisation du véhicule est effectuée avec une imprécision de plus ou moins une centaine de mètres, ce qui rend le repérage très délicat notamment en agglomération. De plus, et surtout, cette technique nécessite d'équiper chaque véhicule d'une unité de navigation et d'une unité de radiocommunication dont le prix de revient élevé est prohibitif comparativement au coût de la majorité des véhicules. La présente invention vise à pallier les inconvénients ci-dessus évoqués des techniques actuelles de localisation d'un objet mobile, et a pour principal objectif de fournir un dispositif de localisation d'un prix de revient beaucoup plus faible que celui des dispositifs existants. Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif permettant une localisation précise. Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif de localisation permettant à partir d'une régie centrale d'agir de façon concrète sur le fonctionnement d'un objet mobile. A cet effet, l'invention vise un dispositif de localisation d'un objet mobile ou d'une personne, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison pour chaque objet mobile ou chaque personne, des moyens de lo alisation aptes à être implantés dans ledit objet ou à être portés par ladite personne, et comportant - au moins un élément périphérique externe apte à être actif dans des conditions prédéterminées inhérentes à la fonction dudit élément, et à délivrer un signal d'alarme dans son état activé, - un module connecté à chaque élément périphérique externe en vue de recevoir le signal d'alarme délivré par chacun desdits éléments périphériques, ledit module comportant une centrale d'acquisition de signaux représentatifs des données de navigation émises par des satellites, apte, à partir desdits données, à effectuer les mesures nécessaires au relèvement de la position dudit module et à délivrer des signaux représentatifs desdites mesures, un système de radiocommunication, un processeur de gestion programmé pour, d'une part, déterminer les satellites à utiliser par la centrale d'acquisition en vue d'effectuer ses mesures, et d'autre part, commander, en cas d'activation d'au moins un élément périphérique, la transmission par le biais du système de radiocommunication des signaux représentatifs du signal d'alarme reçu et des mesures effectuées par la centrale d'acquisition, - des moyens d'alimentation électrique, une régie centrale apte à permettre le suivi d'une pluralité d'objets mobiles et/ou de personnes et à assurer le calcul de la position de ces derniers, ladite régie centrale comprenant - un système de gestion d'appels apte à assurer la réception et l'émission de signaux entre la régie et une pluralité de modules, - une centrale d'acquisition des messages de navigation émis par l'ensemble des satellites en vue, - des moyens de mémorisation, d'une part, des données transmises par la centrale d'acquisition, et d'autre part, de données de cartographie, - un calculateur programmé pour, d'une part, calculer la position d'un module à partir des signaux transmis par ce dernier et des données mémorisées représentatives des messages de navigation émis par les satellites utilisés par ledit module pour effectuer les mesures nécessaires au relèvement de sa position, et d'autre part, vérifier la position du module à partir des données de cartographie, - une interface homme/machine apte à permettre un suivi de la position d'un module à partir des données de cartographie, et des résultats des calculs effectués par le calculateur. Le dispositif de localisation conforme à l'invention se compose donc, d'une part, de modules embarqués ou portés constituant de simples systèmes de mesure aptes à effectuer l'acquisition des mesures des signaux satellites et à dialoguer par l'intermédiaire du réseau hertzien, et d'autre part, d'une régie centrale apte à calculer la position des modules et à assurer le suivi de ces derniers. Ce dispositif de localisation comporte donc des modules ayant une taille de mémoire et une capacité de calcul relativement faibles, ce qui conduit à une diminution importante du coût de ces modules par rapport au coût des modules existants. Dans la pratique, cette diminution du coût permet par exemple d'envisager l'utilisation de ces modules en vue de la localisation d'un véhicule volé ou d'une personne égarée, en sélectionnant des périphériques externes spécifiques à chaque cas. Le dispositif de localisation comporte également une régie centrale apte à acquérir les messages de navigation d'un grand nombre de satellites, et à assurer le suivi des modules et le calcul de leur position, simplifiant ainsi de façon maximale les calculs de ces modules. Selon une autre caractéristique de l'invention - la centrale d'acquisition de la régie centrale est apte à effectuer, à partir de données de navigation émises par l'ensemble des satellites en vue, des mesures nécessaires au relèvement de la position de ladite régie relativement à chacun desdits satellites, - le calculateur de la régie centrale est programmé pour calculer des corrections différentielles à partir des mesures effectuées par la centrale d'acquisition de ladite régie et des messages de navigation mémorisés, et pour délivrer une valeur corrigée de la position du module fonction desdites corrections différentielles. Le calcul des corrections différentielles permet d'affiner la précision de la localisation des modules facilitant ainsi leur repérage. Dans la pratique, une régie centrale permet ainsi d'obtenir une précision à plus ou moins dix mètres près, sur un rayon d'action de l'ordre de quelques centaines de kilomètres. Selon une autre caractéristique de l'invention visant plus spécifiquement la localisation d'un objet mobile tel qu'un véhicule, ce dispositif comprend avantageusement, pour chacun desdits objets mobiles, au moins un actionneur apte à agir sur un organe de ce mobile, connecté au processeur du module en vue de pouvoir être activé à partir de l'interface homme/machine de la régie centrale. Ces actionneurs permettent d'intervenir sur l'objet mobile directement à partir de la régie centrale, cette intervention pouvant consister notamment pour un véhicule à commander la coupure de l'allumage de ce véhicule. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description - la figure 1 est un schéma synoptique d'un dispositif de localisation conforme à l'invention, - la figure 2 est un schéma synoptique d'un module de ce dispositif de localisation, - et la figure 3 est un schéma synoptique de la régie centrale de ce dispositif de localisation. Dans des buts de clarté, le dispositif de localisation est décrit ci-dessous en se référant au système de positionnement par satellites connu sous le nom de "système NAVSTAR". Toutefois, il est évident que ce dispositif peut être appliqué à tout autre système de positionnement par satellites, tel que le "système GLONASS"... Le dispositif de localisation représenté à la figure 1 comprend une pluralité de modules tels que 1 et une régie centrale 2, d'une part, aptes à recevoir des signaux issus de satellites tels que 3, et d'autre part, conçus de façon à pouvoir dialoguer par l'intermédiaire du réseau hertzien schématisé en 4. (Il est à noter que par le terme "réseau hertzien", on entend englober tous types de réseau hertzien : radiocellulaire, transmission de données par satellites...). En premier lieu, les modules 1 sont destinés à être implantés dans un objet mobile ou à être portés par une personne. Ces modules 1 ont pour fonction, d'une part, l'acquisition des mesures des signaux satellites et des diverses informations nécessaires à la régie centrale 2, et d'autre part, le dialogue avec cette régie centrale 2 pour une éventuelle action sur l'objet mobile. Chaque module 1 comprend, en premier lieu, une centrale 5 d'acquisition de signaux satellites dont la fonction est d'acquérir les signaux satellites et d'effectuer les mesures nécessaires au relèvement de position par satellites. Cette centrale d'acquisition 5 comprend, à cet effet, une antenne 6, une tête 7 de réception haute fréquence, et un corrélateur 8 n canaux. Chaque module 1 comprend, en outre, un système de radiocommunication 9 dont le rôle est d'établir la communication avec la régie centrale 2. Ce système de radiocommunication 9 comporte une antenne 10, une tête 11 d'émission/réception haute fréquence, un modulateur/démodulateur 12 et un codeur/décodeur 1 3. Chaque module 1 comporte également des périphériques externes 14 aptes à délivrer un signal d'alarme dans des configurations prédéterminées. Dans le cas d'un objet mobile tel qu'un véhicule, ces périphériques externes 14 peuvent consister en des capteurs tels que capteur volumétrique, détecteur de chute de tension, relais à mercure, compas électronique, podomètre... Dans le cas d'un module 1 porté par une personne, ces périphériques externes 14 peuvent par contre consister en un interrupteur actionné par cette personne en cas de difficultés, ou en une temporisation conçue pour déclencher une alarme si le module n'est pas au préalable désactivé, en cas d'immobilité de la personne pendant un laps de temps prédéterminé. Ces périphériques externes 14 peuvent également comporter, dans le cas d'un objet mobile, tel qu'un véhicule, des actionneurs aptes à agir sur ledit mobile, tels que télécapteurs, témoins... Chaque module 1 comporte, par ailleurs, un processeur 15 composé d'une unité centrale 16, de mémoires 17 et de ports d'entrée/sortie 18 de liaison avec les périphériques externes 14. Ce processeur 15 est programmé pour gérer l'accès du système de radiocommunication 9 et le dialogue avec la régie centrale 2, déterminer les satellites 3 sur lesquels le système d'acquisition 5 doit effectuer ses mesures à partir du niveau des signaux reçus, détecter les seuils d'alerte et effectuer des mesures supplémentaires à partir des capteurs, et éventuellement effectuer des actions sur le mobile par le biais des actionneurs. Chaque module 1 comprend, enfin, une alimentation 19 conférant audit module son autonomie et comportant une batterie et un système de charge et de régulation de ladite batterie. La régie centrale 2 est, quant à elle, adaptée pour couvrir un territoire d'un rayon de l'ordre de quelques centaines de kilomètres et est conçue pour permettre le suivi des modules 1 et le calcul de leur position, de façon à simplifier au maximum les calculs desdits modules. Cette régie centrale 2 comprend, en premier lieu, un système 20 de gestion des appels apte à gérer l'accès des appels entrants et sortants. Ce système de gestion des appels 20 se compose d'un modulateur/démodulateur 21, d'un codeur/décodeur 22 et d'un système 23 de gestion et de contrôle d'accès. Il est à noter que dans le cas d'un réseau radiocellulaire, la régie centrale 2 reçoit les appels par le biais du réseau filaire, et le rôle de gestion des appels est alors rempli par un autocommutateur. La régie centrale 2 comporte, en outre, un système 23 d'acquisition des signaux satellites constitué d'un réseau d'antennes 24 disposées de façon à couvrir un angle d'ouverture maximale, de têtes 25 de réception haute fréquence et d'un corrélateur 26 n canaux. Ce système d'acquisition 23 a un double rôle. En premier lieu, il permet l'acquisition des messages de navigation de tous les satellites en vue. De plus, il effectue les mesures nécessaires au relèvement de la position de la régie centrale 2 pour tous les satellites en vue, pour le calcul des corrections différentielles. Dans le cas du système NAVSTAR ces mesures consistent en des mesures de pseudo-distances et de pseudo-phases. La régie centrale 2 comporte également une base de données 27 apte à fournir une cartographie et toutes les données nécessaires au calcul de la position corrigée ou non des modules 1.Cette base de données 27 comporte des moyens 28 de mémorisation de données cartographiques, des moyens 29 de mémorisation de données pour les calculs de corrections différentielles, et des moyens 30 de mémorisation des messages de navigation provenant du système d'acquisition 23. La régie centrale 2 comporte, en outre, une interface homme/machine 31 comprenant, en premier lieu, un système 32 de contrôle et d'intervention sur les modules 1 et sur les autres organes de la régie centrale 2. Ce système de contrôle et d'intervention 32 a pour but de permettre à l'utilisateur d'effectuer notamment les opérations suivantes réémission du dernier point relevé, réinitialisation des modules 1, modulation de la fréquence d'émission des modules 1, différents blocages tels que par exemple coupure de l'allumage du mobile. Cette interface homme/machine 31 comprend, en outre, un système 33 de visualisation de la position des modules 1 permettant à l'utilisateur de faire la correspondance entre ces positions et la cartographie. La régie centrale 2 comporte, enfin, un calculateur 34, composé principalement de cinq sous systèmes - un système 35 de contrôle des satellites en vue, - un système 36 de calcul des corrections différentielles, - un système 37 de calcul standard de la position des modules 1, - un système 38 de calcul de la position corrigée des modules 1, - et un système 39 de vérification de la position des modules 1, Ce calculateur 34 est programmé pour effectuer les opérations suivantes calcul "standard" de la position d'un module 1 à partir des mesures effectuées par celui-ci et reçues par le système de gestion des appels 20, et des messages de navigation stockés dans la base de données 27, calcul des corrections différentielles, à partir des mesures de pseudo-distances et de pseudo-phases effectuées par le système d'acquisition des signaux satellites 23 de la régie centrale 2, et des messages de navigation stockés dans la base de données 27, le résultat étant stocké dans ladite base de données, contrôle de l'acquisition des messages de navigation des satellites en vue, effectuée par le système d'acquisition des signaux satellites 23, et contrôle des mesures des pseudo-distances et de pseudo-phases relatives à la position de la régie 2 pour le calcul des corrections différentielles, calcul de la position corrigée des modules 1, à partir de la position "standard" de ces modules 1 et des corrections différentielles stockées dans la base de données 27, vérification de la position des modules 1, à partir de la position corrigée de ces derniers, de la position précédente, et de la cartographie stockée dans ladite base de données. A titre d'exemple, le déroulement d'une intervention sur un véhicule au moyen du dispositif de localisation ci-dessus décrit peut être le suivant - le module 1 prévient la régie centrale 2 qu'un périphérique externe 14 a été activé ; il fournit le type d'alarme déclenchée (accident, détresse, vol...) et les mesures avec les numéros des satellites correspondants. Il est à noter que ces données sont inexploitables si l'on ne possède pas le logiciel du calculateur 34 de la régie centrale 2. Par conséquent, tout piratage par connexion sur la ligne entre le module 1 et la régie 2 est impossible. - la régie 2 ordonne le relèvement de position toutes les n secondes, lui permettant de suivre les déplacements du véhicule en temps réel, - la régie 2 alerte l'intervenant (société de surveillance, forces de l'ordre...), - en cas de vol a) la société de surveillance part à la rencontre du véhicule, b) dès que le véhicule est en visuel, la société de surveillance commande à la régie 2 l'arrêt du véhicule, c) la régie coupe l'allumage du véhicule, d) la société de surveillance s'immobilise derrière le véhicule et contacte les forces de l'ordre pour récupérer le véhicule. REVENDICATIONS 1/ - Dispositif de localisation d'un objet mobile ou d'une personne, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison pour chaque objet mobile ou chaque personne, des moyens de localisation aptes à être implantés dans ledit objet ou à être portés par ladite personne, et comportant - au moins un élément périphérique externe (14) apte à être actif dans des conditions prédéterminées inhérentes à la fonction dudit élément, et à délivrer un signal d'alarme dans son état activé, - un module (1) connecté à chaque élément périphérique externe (14) en vue de recevoir le signal d'alarme délivré par chacun desdits éléments périphériques, ledit module comportant une centrale (5) d'acquisition de signaux représentatifs des données de navigation émises par des satellites, apte, à partir desdits données, à effectuer les mesures nécessaires au relèvement de la position dudit module et à délivrer des signaux représentatifs desdites mesures, un système de radiocommunication (9), un processeur de gestion (15) programmé pour, d'une part, déterminer les satellites à utiliser par la centrale d'acquisition (5) en vue d'effectuer ses mesures, et d'autre part, commander, en cas d'activation d'au moins un élément périphérique (14), la transmission par le biais du système de radiocommunication (9) des signaux représentatifs du signal d'alarme reçu et des mesures effectuées par la centrale d'acquisition (5), - des moyens (19) d'alimentation électrique, une régie centrale (2) apte à permettre le suivi d'une pluralité d'objets mobiles et/ou de personnes et à assurer le calcul de la position de ces derniers, ladite régie centrale comprenant - un système (20) de gestion d'appels apte à assurer la réception et l'émission de signaux entre la régie (2) et une pluralité de modules (1), - une centrale (23) d'acquisition des messages de navigation émis par l'ensemble des satellites en vue, - des moyens (27) de mémorisation, d'une part, des données transmises par la centrale d'acquisition (23), et d'autre part, de données de cartographie, - un calculateur (34) programmé pour, d'une part, calculer la position d'un module (1) à partir des signaux transmis par ce dernier et des données mémorisées représentatives des messages de navigation émis par les satellites utilisés par ledit module pour effectuer les mesures nécessaires au relèvement de sa position, et d'autre part, vérifier la position du module (1) à partir des données de cartographie, - une interface homme/machine (31) apte à permettre un suivi de la position d'un module (1) à partir des données de cartographie, et des résultats des calculs effectués par le calculateur (34). 2/ - Dispositif de localisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que - la centrale d'acquisition (23) de la régie centrale (2) est apte à effectuer, à partir de données de navigation émises par l'ensemble des satellites en vue, des mesures nécessaires au relèvement de la position de ladite régie relativement à chacun desdits satellites, - le calculateur (34) de la régie centrale (2) est programmé pour calculer des corrections différentielles à partir des mesures effectuées par la centrale d'acquisition (23) de ladite régie et des messages de navigation mémorises, et pour délivrer une valeur corrigée de la position du module (1) fonction desdites corrections différentielles. 3/ - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 pour la localisation d'un objet mobile, caractérisé en ce qu'il comprend, pour chacun desdits objets mobiles, au moins un actionneur apte à agir sur un organe de ce mobile, connecté au processeur (15) du module (1) en vue de pouvoir être activé à partir de l'interface homme/machine (3) de la régie centrale (2). 4/ - Dispositif de localisation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la centrale d'acquisition (5) de chaque module (1) comprend une antenne (6), une tête (7) de réception haute fréquence, et un corrélateur (8) à n canaux. 5/ - Dispositif de localisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de radiocommunication (9) de chaque module (1) comprend une pantenne (10), une tête (11) d'émission/réception haute fréquence, un modulateur/démodulateur (12), et un codeur/décodeur (13). 6/ - Dispositif de localisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation (9) de chaque module (1) sont autonomes et comprennent une batterie et un système de charge et de régulation de ladite batterie. 7/ - Dispositif de localisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de gestion d'appels (20) de la régie centrale (2) comprend un modulateur/démodulateur (21), un codeur/décodeur (22), et une unité (23) de contrôle et de gestion d'appels. 8/ - Dispositif de localisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la centrale d'acquisition (23) de la régie centrale (2) comprend un réseau d'antennes (24) agencées pour couvrir un angle d'ouverture maximal, une tête (25) de réception haute fréquence connectée à chaque antenne (24), et un corrélateur (26) à n canaux. 9/ - Dispositif de localisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interface homme/machine (31) comprend un système (32) de contrôle et d'intervention sur les organes de la régie centrale (2) et chacun des modules (1), et un système (33) de visualisation de la position de chaque module.