Brevet FR2706707A1 — publié le 19941223

SYSTEME DE COMMUNICATION RADIO ENTRE LES VEHICULES D'UNE FLOTTE ET DES RELAIS La présente invention concerne un système de communication radio entre des véhicules d'une flotte équipés d'un émetteur et d'un récepteur et des relais d'un réseau équipés de moyens d'émission et de moyens de réception, la flotte comprenant au moins un groupe de véhicules dont les émetteurs sont calés sur une fréquence allouée au groupe et pouvant être reçue par tous les relais du réseau et à chaque relais étant affectée une zone géographique de couverture radio. Un système de ce genre sert, par exemple, à diriger un taxi d'une flotte de taxis vers un client qui a téléphoné à un centre de gestion de la flotte, relié aux relais ou, plus généralement, gérer une flotte de mobiles. Jusqu'à maintenant, les chauffeurs de taxi etaient à l'écoute permanente d'un opérateur du centre sur une fréquence d'un canal radiophonique commun "descendant" transmettant les adresses des clients. Les chauffeurs alors proches de ces adresses indiquaient par radio à l'opérateur, sur un canal phonique commun "montant", leur position et le temps estimé pour arriver à l'adresse indiquée. L'opérateur désignait alors le taxi le plus "proche", en distance ou en temps, ou le premier à avoir répondu. Un tel système présentait un certain nombre d'inconvénients. Tout d'abord, les chauffeurs devaient etre en écoute permanente dès qu'ils approchaient de la fin d'une course. Comme il fallait répondre très rapidement, cela était une source de fatigue nerveuse pour le chauffeur et pouvait aussi distraire son attention de la conduite. De plus, l'opérateur ne pouvait vérifier les dires du chauffeur. Un autre inconvénient était lié au fait que les chauffeurs pouvaient à tout moment émettre vers le centre de gestion, si bien que l'opérateur devait, en cas de "collision" radio, tenter de reconnaître l'identité d'un chauffeur appelant et demander aux autres de respecter provisoirement un silence radio, ce qui créait une perte de temps initiale et diminuait ainsi l'efficacité des liaisons radio. Par ailleurs, lorsque la flotte de taxis desservait une ville étendue, le centre de gestion communiquait avec les taxis au travers de plusieurs relais radio identiques répartis sur plusieurs zones voisines. Lorsque la flotte de taxis étaient importante, elle était divisée en groupes ayant chacun une fréquence d'émission et une fréquence de réception. Comme déjà indiqué, les relais étaient identiques et traitaient donc toutes les fréquences, afin que les taxis ne perçoivent pas les changements de zone. Une telle architecture nécessitait un grand nombre de fréquences et présentait des risques d'interférences entre fréquences identiques d'émission de relais voisins. La présente invention vise à pallier ces inconvénients. A cet effet, elle concerne un système du type mentionné ci-dessus, caractérisé par le fait qu'à chaque véhicule d'un groupe de la flotte est allouée une tranche de temps spécifique d'une trame d'émission et à chaque relais est allouée une fréquence d'émission spécifique sur laquelle doit être calé le récepteur de tout véhicule de la flotte quand il se trouve dans la zone du relais. Ainsi, chaque véhicule peut émettre sans risque de collision radio, tandis que chaque relais n'a besoin que d'une fréquence d'émission, quel que soit le nombre de véhicules ou de groupes de véhicules. Dans le cas d'un grand nombre de relais, le nombre total de fréquences spécifiques peut être inférieur au nombre de relais puisque des relais non voisins peuvent, sans risque d'interférence, avoir une même fréquence spécifique. Avantageusement, les émetteurs des véhicules sont agencés pour émettre des données. On peut ainsi transmettre des informations à rythme beaucoup plus élevé que ne le permettrait une transmission vocale, ce qui permet de définir une trame relativement courte, pour laquelle les véhicules n'ont que peu à attendre pour émettre pendant leur tranche de temps spécifique. Avantageusement toujours, les émetteurs des véhicules sont agencés pour pouvoir émettre pendant au moins une tranche de temps commune de la trame. Un vehicule peut ainsi émettre sans délai un message, par exemple phonique, pour demander un complément d'information sur un message reçu en provenance d'un relais. Afin d'améliorer encore l'efficacité du système, les émetteurs des véhicules peuvent être agencés pour subordonner l'émission pendant la tranche de temps commune à la réception d'un message par le recepteur du véhicule considéré. On limite ainsi l'accès à la tranche de temps commune aux seuls véhicules ayant déjà établi une communication. De préférence, les relais comportent des moyens de calcul agencés pour détecter la réception de messages des véhicules et les associer aux tranches de temps spécifiques y allouées. Ainsi, chaque véhicule n'a pas besoin d'indiquer explicitement son identité dans le message qu'il envoie, puisque celle-ci est définie implicitement par la position de sa tranche de temps spécifique dans la trame et que le destinataire du message peut alors consulter les moyens de calcul pour obtenir cette identité. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée du dispositif de communication radio de l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 représente l'implantation géographique des relais radio selon l'invention, - la figure 2 est une représentation par blocs fonctionnels des relais et d'émetteurs récepteurs correspondants situés à bord de taxis et - la figure 3 est un diagramme représentant des trames temporelles utilisées en émission par les taxis. Le système de communication radio de l'invention, dont l'implantation géographique est représentée sur la figure 1, sert à relier, dans cet exemple, des taxis d'une flotte, dont seuls quatre parmi les N (entier positif) sont repérés 1, 2, 3, 4, à des, ici trois, relais 11, 12, 13 d'un réseau, reliés à un centre de gestion 21 des taxis 1-N. Les relais 11-13 assurent, en émission et réception, la couverture radio de zones géographiques 16, 17, 18, propres à chacun et voisines afin d'assurer une couverture radio complète d'une ville étendue. Chaque relais 11-13 comporte un récepteur 31-33 pouvant simultanément -recevoir, dans cet exemple, sur plusieurs, ici cinq, canaux 40-44, ayant chacun une fréquence spécifique, et un émetteur 34-36, accordé à une fréquence 37-39 spécifique du relais 11-13. Chaque taxi 1-N comporte (figure 2) un récepteur 6i pour le taxi de rang i (i = entier de 1 à N) pouvant, comme expliqué plus loin, s'"accrocher" sur toute fréquence d'émission 37-39 spécifique d'un relais 11-13 et comporte aussi un émetteur 8i. Dans cet exemple, la flotte de taxis 1-N est de taille importante, si bien qu'elle est divisée en cinq groupes pour lesquels est réservé à chaque groupe l'un des canaux 40-44, pour les émetteurs 8i du groupe considéré. Le taxi 1-N de rang i représenté est supposé appartenir au groupe disposant du canal 40 tandis que le taxi de rang i + 1 appartient au groupe disposant du canal 41. Le taxi de rang i est représenté relié momentanément au relais 11 tandis que le taxi de rang i + 1 est relié au relais 13 (lignes brisées). Les quatre liaisons en pointillés figurent d'autres liaisons possibles, lorsque les taxis i et i + 1 se déplacent. Pour leur part, les récepteurs 6i des taxis 1-N comportent un dispositif de balayage en fréquence ou scanner (non représenté) effectuant cycliquement, au moyen d'une table 7i des valeurs des fréquences spécifiques d'émission 37-39 des relais 11-13, une scrutation sur ces fréquences d'émission 37-39 et maintiennent leur accord sur la fréquence 37-39 qu'ils détectent lorsqu'ils sont dans la zone 16-18 d'un relais 11-13. Pour faciliter cette scrutation, il est ici prévu que les relais 11-13 maintiennent continuellement l'émission de l'onde porteuse de leur fréquence spécifique 37-39, même en l'absence d'informations à émettre, et les récepteurs 6i des taxis 1-N s'accrochent sur celle des ondes porteuses ayant, pour eux, la plus forte amplitude parmi les fréquences 37-39 indiquées par la table 7i. Les tables 7i sont donc identiques dans tous les taxis 1-N. Pour chaque fréquence d'un canal 40-44 de groupe, il est défini une trame temporelle 45-49, représentée sur la figure 3, comportant un peu plus de N/5 (entier) tranches de temps Tjk (j : entier indiquant le rang dans la trame et k : entier = 0 à 4 indiquant le canal 4044), chacune des tranches Tjk étant allouée spécifiquement à un taxi 1-N. Dans cet exemple, il est aussi prévu une tranche temporelle commune TOk dans chaque trame 45-49 dont les taxis 1-N du groupe peuvent disposer. Comme le système de communication de l'invention sert ici à diriger les taxis 1-N vers des clients, il est prévu un récepteur GPS (Global Positioning System) 9i à bord de chaque taxi 1-N, qui fournit la position de ce dernier ainsi qu'un signal horaire. La sortie du récepteur GPS 9i est reliée à l'émetteur 8i du taxi i, pour émettre, dans la tranche de temps Tjk allouée, des données 9Pi de position du taxi l. Le signal horaire, qui pourrait aussi être un signal reçu en provenance des relais 11-13, sert aux émetteurs 8i des taxis 1-N à déterminer l'instant de début de la trame 40-44 et à calculer, au moyen d'une base de temps locale, un retard correspondant au rang i de la tranche de temps Tjk allouée au taxi 1-N dans la trame 40-44. En émission, il est aussi prévu, dans les taxis 1-N, un microphone, non représenté, relié à l'émetteur 8i et pouvant accéder à la tranche temporelle TOk commune aux taxis 1-N du groupe, non allouée, ou à accéder à une sous-tranche temporelle TjkO formant, avec une seconde sous-tranche Tjkl, la tranche allouée Tjk. En réception, les taxis 1-N comportent un afficheur à cristaux liquides 10i relié à la sortie de leur récepteur 6i au travers d'un coupleur 1OCi de type connu, pour la mise en forme de données provenant des relais 11-13 et ainsi affichées. Chaque relais 11-13 comporte, dans cet exemple, un bloc de calcul 51-53 comprenant une table 54-56 pour toutes les fréquences de réception 40-44, comportant, pour chaque taxi 1-N, trois types de données, à savoir des données fixes 57 d'identité du taxi 1-N associées à des données fixes 58, représentatives de sa fréquence d'émission 40-44 ou trame 45-49 et du rang i de sa tranche Tjk, et des données variables 59 indiquant la présence ou non d'une activité dans la tranche de temps Tjk du taxi 1-N. En d'autres termes, l'ensemble des tables 51-53 indique avec quel relais 11-13 est en liaison chaque taxi 1-N, ce dernier étant désigné par les données d'identité 57 ou tout simplement par le rang k de sa fréquence d'émission et le rang i de sa tranche de temps Tjk. L'ensemble des trames 45-49 constitue donc une supertrame dans laquelle chaque taxi 1-N est identifié. Le bloc de calcul 51-53 est agencé pour recevoir, du centre de gestion 21, des messages à diffuser, comportant un message d'information, destiné au chauffeur de l'un des taxis 1-N, associé à un message d'adresse contenant les données d'identité 57 du taxi 1-N destinataire du message d'information. Le bloc de calcul 51-53 adresse la table 54-56 par les données d'identité 57, pour lire (59) si la tranche de temps Tjk du taxi 1-N destinataire comporte ou non une activité. L'envoi du message par le relais 11-13 considéré n'est autorisé par le bloc de calcul 51-53 qu'en cas d'activité (59) dans la tranche de temps Tjk considérée. Cette restriction n'est cependant qu'un avantage particulier pour la mise en oeuvre de l'invention et n'est aucunement nécessaire. Le message diffusé par un relais 11-13 est reçu par tous les récepteurs 6i des taxis 1-N de la zone 16-18 du relais 11-13. Une logique de comparaison 7Ci des récepteurs 61-. des taxis 1-N ne commande la transmission du message d'information vers le coupleur 1OCi de l'afficheur 10i que si les données d'identité 57 du message d'adresse correspondent à des données d'identité (57) stockées localement. Le fonctionnement du système de communication va maintenant être expliqué. Les récepteurs 6i des taxis 1-N conservent une liaison avec le centre de gestion 21 en s'accrochant sur la fréquence 37-39- du relais 11-13 concernant la zone 16-18 dans laquelle ils sont. Par ailleurs, les taxis 1-N émettent cycliquement, dans leur tranche de temps Tjk, les données de position 9Pi fournies par le récepteur GPS 9i, ce qui permet au centre de gestion 21 de tenir à jour un fichier électronique décrivant ces positions. Le rang i des tranches de temps Tjk et sa fréquence d'émission 40-44 permettent d'identifier chaque taxi 1-N, si bien qu'il n'est pas prévu ici qu'il émette aussi ses données d'identité (57). Par comparaison des adresses des clients et des donnees de position 9Pi des taxis 1-N, le centre de gestion 21 sélectionne l'identité (57) du taxi 1-N le plus proche du client et lui transmet alors un message contenant, comme information, l'adresse du client. Comme expliqué précédemment, le message associé d'adresse de taxi permet de conserver la confidentialité du message vis-àvis des autres taxis 1-N, c'est-à-dire que la diffusion physique des messages par les relais 11-13 équivaut logiquement à une transmission point à point. Le bloc de calcul 51-53 avec la table 54-56 évite une diffusion inutile à partir des relais 11-13 hors contact avec le taxi 1-N sélectionné. La sous-tranche temporelle TjkO allouée au microphone permet au chauffeur concerné de demander des précisions sur les informations affichées (lOi). La tranche temporelle commune TOk permet aussi une émission vocale d'un taxi 1-N vers les relais 11-13. Elle se distingue des tranches allouées Tjk par le fait qu'elle dure plus longtemps. Il aurait aussi pu être prévu que la tranche commune TOk n'existe qu'en cas de demande préalable, formulée par un taxi 1-N dans sa tranche Tjk ou bien encore dans la tranche commune TOk, alors de faible durée, réservée à cet effet, et que les relais 11-13 émettent alors un ordre d'inhibition générale de tous les émetteurs 8i autres que celui du taxi 1-N concerné. La totalité de la trame 45-49 pourrait alors être affectée à une autre tranche commune, principale, pendant une durée prédéterminée ou jusqu'à contre-ordre provenant du centre de gestion 21. Dans cet exemple, l'accès à la tranche commune TOk n'est autorisé, pendant un nombre déterminé de trames 45-49, qu'après réception d'un message d'information par le taxi 1-N considéré, ou par action d'un bouton d'appel d'urgence de tout taxi 1-N, pour signaler une agression. Bien que le présent exemple porte sur des transmissions utilisant des canaux 40-44 se différenciant par leur fréquence spécifique, on comprendra qu'il est possible de différencier les canaux par d'autres caractéristiques, par exemple le type de modulation. REVENDICATIONS 1. Système de communication radio entre des véhicules (1-N) d'une flotte équipés d'un émetteur (8i) et d'un récepteur (6i) et des relais (11-13) d'un réseau équipés de-moyens d'émission (34-36) et de moyens de réception (31-33), la flotte comprenant au moins un groupe de véhicules (1-N) dont les émetteurs (8i) sont calés sur une fréquence (40-44) allouée au groupe et pouvant être reçue par tous les relais (11- 13) du réseau et à chaque relais (11-13) étant affectée une zone géographique (16-18) de couverture radio caractérisé par le fait qu a chaque véhicule (l-N) d'un groupe de la flotte est allouée une tranche de temps spécifique (Tjk) d'une trame d'émission (45-49) et à chaque relais (11-13) est allouée une fréquence d'émission spécifique (37-39) sur laquelle doit être calé le récepteur (6i) de tout véhicule (1-N) de la flotte quand il se trouve dans la zone (16-18) du relais (11-13). 2. Système selon la revendication 1, dans lequel les émetteurs (8i) des véhicules (1-N) sont agencés pour émettre des données (9Pi). 3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les émetteurs (8i) des véhicules (1-N) sont agencés pour pouvoir émettre pendant au moins une tranche de temps commune (TOk) de la trame (45-49). 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les récepteurs (6i) des véhicules (1-N) comportent des moyens d'affichage (lOi) agencés pour afficher des données reçues par le récepteur (6i) considéré. 5. Système selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel les émetteurs (8i) des véhicules (1-N) sont agencés pour subordonner l'émission pendant la tranche de temps commune (TOk) à la réception d'un message par le récepteur (6i) du véhicule (1-N) considéré. 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les relais (11-13) comportent des moyens de calcul (51-56) agencés pour détecter la réception de messages dés véhicules (1-N) et les associer aux tranches de temps spécifiques (Tjk) y (1-N) allouées. 7. Système selon la revendication 6, dans lequel les moyens de calcul (51-56) sont agencés pour inhiber les moyens d'émission (34-36) du relais (11-13) considéré en cas d'absence de réception préalable d'un des dits messages. 8. Système selon la revendication 6, dans lequel les moyens de calcul (51, 56) sont agencés pour comparer des données de réception (57-59) représentatives de tranches de temps spécifiques (Tjk) dans lesquelles ont été reçus des messages, avec des données de commande d'émission, représentatives de l'identité (57) d'un véhicule destinataire (1-N) r et pour inhiber les moyens d'émission (34-36) du relais (11 13) considéré en cas d'absence de réception préalable d'un dit message dans la tranche de temps (Tjk) spécifique au mobile (1-N) destinataire. 9. Système selon l'une des revendications 2 à 8, dans lequel le récepteur (6i) des véhicules (1-N) comporte un récepteur GPS (9i) relié en sortie à leur émetteur (8i).