Brevet FR2741732A1 — publié le 19970530

La présente invention est relative à un système portable permettant à une personne isolée de se repérer, en particulier en site hostile, et permettant à cette personne d'exercer une mission de renseignement en indiquant à tout instant les modifications pouvant intervenir sur le site. L'invention s'applique plus particulièrement au domaine du renseignement militaire, en particulier sur les champs de bataille ou sur les zones sensibles nécessitant de faire appel à du personnel de renseignement au sol. On sait qu'il est possible aujourd'hui de localiser de façon précise des mobiles, notamment en faisant appel à l'utilisation de satellites, par exemple en utilisant le système dénommé sous le sigle GPS (pour Global Positioning System). La prise de vue aérienne ou par satellite des diverses régions du globe permet en association avec les techniques modernes de traitement informatique des images de disposer des données géographiques sous forme de fichiers numériques. Les mémoires à disques magnétiques ou optiques permettent de stocker des masses importantes d'informations nécessaires à la représentation des données géographiques, une surface de terrain de 100 Km X 100 Km numérisée représentant un volume de l'ordre de 10 Méga octets, par exemple dans le format standart VMAP. Les données ainsi mémorisées peuvent être visionnées sur l'écran d'un micro-ordinateur portable équipé de sa batterie d'alimentation autonome et bien entendu du logiciel de traitement adéquat. Généralement, de tels systèmes ne peuvent être valablement utilisés, compte-tenu de leur poids et encombrement qui restent encore relativement importants, ainsi que de leur fragilité, qu'à bord d'un véhicule. L'invention a pour objet de perfectionner ce type de système, en le rendant aisément portable par un fantassin, en le rendant peu fragile et en permettant la lisibilité de l'image même dans des conditions d'éclairement extérieures usuelles, les écrans de microordinateurs portables n'étant généralement guère lisibles en plein jour et notamment par temps ensoleillé. Le système portable permettant à une personne isolée de se repérer, en particulier en site hostile, conforme à l'invention, se caractérise en ce qu'il comprend en combinaison - une unité centrale ou micro-processeur, - une base géographique de données numérisées, - un écran de visualisation miniature doté d'une optique grossissante, - un logiciel permettant le traitement par l'unité centrale de la base de données et son affichage sur l'écran de visualisation miniature, - une batterie d'alimentation du système, et - les bus de connexion et interfaces nécessaires à l'inter-relation des différents composants. En utilisant un écran de visualisation miniature, par exemple du type utilisé sur les caméras vidéo, par exemple un écran couleur miniature d'une résolution de 400 X 250 points environ, de diagonale 14 mm environ, auquel écran de visualisation est adaptée une optique grossissante, il devient possible à l'utilisateur, quelles que soient les conditions d'éclairement environnant, en plaçant son oeil sur l'optique, de visionner de façon parfaite l'image affichée tirée de la base de données. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, le système comporte une interface pointeur et boutons-poussoirs permettant l'affichage sur l'écran de menus déroulants et la commande subséquente de modifications que l'utilisateur peut introduire dans la base de données. Le système devient ainsi interactif, l'utilisateur pouvant sur place, en fonction de ce qu'il observe, modifier les données contenues dans la base, par exemple la situation et le nombre de véhicules blindés, la position d'un radar mobile, le déplacement d'un bataillon, etc. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, le système comporte un système d'affichage sur l'écran d'un clavier alphanumérique à chaque symbole duquel l'utilisateur a accès pour introduire les modifications voulues, sans l'utilisation d'un clavier annexe. Par le biais de ce perfectionnement, il est ainsi possible de faire l'économie d'un clavier, relativement encombrant et fragile, ce qui permet de miniaturiser l'appareil dont l'encombrement peut alors être réduit à la taille d'un livre de poche. Une telle miniaturisation est favorisée, selon une autre caractéristique de l'invention, par l'utilisation pour le système, en tant que mémoire, d'une mémoire à circuits intégrés, associée à un logiciel de compression des données. Outre la miniaturisation que permet l'emploi de telles mémoires à circuits intégrés, l'utilisation de telles mémoires évite également les problèmes liés à la difficulté d'utiliser de façon fiable, lorsqu'elles peuvent être soumises à des chocs, vibrations et variations brutales de températures, les mémoires classiques comportant des pièces mécaniques en mouvement, telles que les mémoires à disques magnétiques ou optiques. L'invention et sa mise en oeuvre, ainsi que d'autres perfectionnements et avantages qu'elle permet d'atteindre apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre d'un mode de réalisation illustré schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue synoptique de l'appareil complet. La figure 2 montre comment se présente à l'oeil de l'utilisateur l'écran de visualisation visionné dans l'optique du système et permettant la modification des données de la base. La figure 3 est un diagramme synoptique permettant d'expliquer le fonctionnement du système. La figure 4 montre en vue perspective respectivement en a) l'appareil complet vu de dessus et de devant en perspective trois-quarts et b) le même appareil vu de dessous et de l'arrière également en perspective trois-quarts. La figure 5 montre l'encombrement occupé par l'appareil tenu dans une main. En se reportant à la figure 1, on décrira tout d'abord les constituants essentiels de l'appareil. On a référencé en 1 l'unité centrale ou microprocesseur du système qui est de type classique. L'unité centrale est associée à son logiciel de commande 2. En 3, est figurée la base géographique de données numérisées correspondant à la région concernée que l'on entre dans l'appareil. Cette base de données peut être, soit rapportée sous la forme d'un bloc que l'on pourra introduire dans l'appareil par une porte d'accès 25 (voir figure 4), soit elle est "chargée" dans le système, juste avant l'opération d'intervention, dans une mémoire programmable prévue dans l'appareil. En 4, a été référencée l'interface de visualisation reliée à l'unité centrale 1 et qui pilote l'écran à cristaux liquides couleur miniature 5. Pour un tel écran, on peut utiliser par exemple le modèle à cristaux liquides de la société JVC, référencé PEDP0177, d'une résolution de 400 X 250 points et de diagonale 14 mm, écran normalement destiné à son usage dans un viseur de caméra vidéo portable de type camescope. L'oeil 6 de l'utilisateur peut observer l'image affichée sur l'écran 5 grâce à une optique grossissante schématisée en 7 comportant un dispositif 8 de mise au point, par exemple du type à vis. Pour permettre la modification des données entrées dans la base, l'appareil comprend une interface pointeur + boutons-poussoirs référencée 9 dont les organes de commande sont constitués par un bouton poussoir orientable référencé en 19 et des boutons-poussoirs référencés 20, lesquels apparaîssent sur la paroi de l'appareil comme on le voit à la figure 4 et dont l'utilisation sera expliquée plus loin. En 10, on a référencé le récepteur GPS permettant la localisation de l'utilisateur, récepteur équipé de son antenne 11 et qui communique les informations de position à l'unité centrale 1 à travers la liaison série 13. Si l'appareil est utilisé à l'intérieur d'un véhicule, le récepteur GPS est raccordé comme indiqué par le connecteur 12 à une antenne extérieure. En 14, est illustrée la batterie d'alimentation du système, qui peut être amovible ou constituée également simplement par des piles du type piles au lithium. En 16, a été référencé le convertisseur associé à la batterie 14 par l'intermédiaire du connecteur 15. En 17, a été référencé le connecteur reliant la base de données 3 à l'unité centrale, en 18, le connecteur reliant l'interface pointeur + boutons-poussoirs avec l'unité centrale ; en 18', le connecteur reliant l'interface de visualisation 4 à l'écran 5. Dans le schéma illustré de l'appareil référencé dans son ensemble 0, on a prévu en outre une interface série 22 permettant par un connecteur 23 de relier l'appareil à des dispositifs extérieurs 21, tels par exemple qu'un télémètre ou un dispositif radio permettant d'entrer des informations complémentaires dans l'appareil. En se référant maintenant aux figures 2 et 3, on va expliquer le fonctionnement du système. La mise en route de l'appareil peut se faire automatiquement, par exemple par toute action sur le pointeur 19. De façon à économiser l'énergie fournie par la batterie 14, l'appareil comporte avantageusement une mise hors circuit automatique par des moyens de temporisation, en soi connus, qui interrompent l'alimentation électrique des diverses fonctions du système lorsque ces fonctions ne sont plus sollicitées et les réactivent dès que ces fonctions sont à nouveau sollicitées. Tel sera le cas notamment de l'écran de visualisation qui ne sera alimenté que si l'on a agi récemment sur l'un des boutons 19 ou 20 et de l'alimentation du récepteur GPS lorsqu'il n'est pas utilisé en n'ayant pas été appelé dans le menu déroulant du système. A la figure 2, on a référencé sur la ligne 30 une ligne générique précisant le territoire présenté dénommé ici "CHA", et la commande en cours, ici modifier texte". La ligne de commande 31 présente le choix des commandes accessibles à l'utilisateur : "fichiers", "informations", "objets", "textes", "GPS", "zooms", "aides" dans l'exemple illustré. Comme indiqué ci-dessus, si l'on n'est pas en mode d'utilisation GPS, avantageusement, l'alimentation du récepteur GPS sera coupée automatiquement, ce qui permet d'économiser la batterie. En 32, est montrée la commande éclairée que l'utilisateur a appelé, ici dans le menu déroulant, "textes", la fonction "modifier", parmi celles figurées "ajouter", "supprimer", "modifier". En 33, se trouve la zone donnant la représentation du terrain. En 34, on aperçoit l'image classique d'un clavier de commande d'ordinateur alphanumérique simplifié que l'utilisateur fait apparaître à sa volonté dans le cadre de modifications qu'il veut apporter au texte des données affichées sur le plan, ayant été supposé ici que l'utilisateur a effectivement appelé sur la ligne de commande 31 la commande "textes" permettant les modifications. Au moyen du pointeur 19, l'utilisateur peut déplacer le réticule r sur toute la surface de l'image, de la même façon que l'on opère habituellement avec la "souris" d'un ordinateur, "souris" dont l'usage ne serait pas possible de façon pratique dans les conditions de situation de l'utilisateur en milieu hostile. Le pointeur en question peut par exemple être du type à résistance variable avec la pression comme le modèle Mini Joystick (marque déposée) mis au point par la société INTERLINK ELECTRONICS. En faisant référence aux figures 2 et 3, on va expliquer sur un exemple le mode opératoire de l'appareil. L'exemple est celui où l'utilisateur désit modifier un texte qu'il a précédemment positionné sur l'image. L'organigramme de présentation de texte commence par un test 40 de la position du réticule de pointage piloté par l'usager au moyen du pointeur 19, ce qui est indiqué par "POINTEUR SUR LIGNE COMMANDE ?". Si le réticule est sur la ligne de commande 31, et sur la commande "textes", alors le logiciel affiche les menus des sous-commandes en effectuant l'opération 41 "AFFICHER SOUS COMMANDE TEXTE". Si le réticule de pointage r est positionné sur la sous-commande "modifier" et que l'utilisateur la valide en appuyant sur le bouton-poussoir 20 correspondant, par exemple le bouton gauche de validation, alors le logiciel passe à l'opération 42 de "COMMANDE MODIFIER validée ?". Au niveau 42, le logiciel teste la position du réticule pour vérifier si l'utilisateur l'a pointé sur une zone préalablement recouverte par du texte (qui doit être modifié). Si tel est le cas, alors le logiciel effectue les opérations 43 d'affichage du clavier et 44 d'affichage du curseur sous la première lettre du texte sélectionné à modifier. L'utilisateur peut alors en déplaçant le réticule r sur les touches du clavier, et en validant par le bouton-poussoir correspondant 20 la lettre à modifier, effectuer toute opération de modification du texte, le logiciel traitant ces modifications dans l'opération 45 "LIRE CARACTERE CLAVIER ET MODIFIER TEXTE", le texte étant modifié lettre par lettre, le curseur se déplaçant à chaque fois d'un intervalle. Lorsque la modification est terminée, l'utilisateur annule les commandes "textes" et "modifier" en appuyant sur le bouton-poussoir 20 d'annulation, ici supposé à droite. Le logiciel effectue alors l'opération 46 "AFFICHER ECRAN DE BASE" retournant à l'affichage de base des commandes et se met en position d'attente d'une nouvelle commande. Cette nouvelle commande pourra être par exemple la commande "zoom", pour voir en plus gros telle partie sur laquelle l'utilisateur aura pointé le réticule, ou encore la commande GPS qui assurera alors l'alimentation du récepteur GPS et permettra à l'utilisateur de se positionner sur la carte. Les informations géographiques ou autres que l'utilisateur désire saisir pour enrichir la base de données 3 peuvent provenir de son observation directe ou de l'emploi de dispositifs complémentaires extérieurs 21 apparaîssant sur la figure 1, tels que télémètre ou récepteur radio. L'unité centrale 1 dotée d'une interface série 22 et le boîtier O étant doté d'un connecteur 23, l'utilisateur pourra brancher sur l'appareil les dispositifs extérieurs 21 convenables dont il dispose. Les données ainsi mises à jour peuvent être transmises à un centre d'exploitation par radio ou par satellite au moyen d'un émetteur extérieur et de la liaison 22. De la même façon, l'utilisateur peut également recevoir par la même liaison les coordonnées et les caractéristiques d'un nouvel objectif. A la figure 4, on a illustré l'aspect global de l'appareil vu respectivement de devant et par dessus en a) et de dessous et par derrière en b). La figure 5 illustre le faible encombrement de l'appareil. Le bouton poussoir 20c représenté sur les figures 4a et 5 sert, dans une variante de réalisation, d'interrupteur marche-arrêt. REVENDICATIONS 1 - Appareil formant système portable permettant à une personne isolée de se repérer, en particulier en site hostile, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison - une unité centrale ou micro-processeur (1), - une base géographique de données numérisées (3), - un écran de visualisation miniature (5) doté d'une optique grossissante (7), - un logiciel (2) permettant le traitement par l'unité centrale (1) de la base de données (3) et son affichage sur l'écran (5) de visualisation miniature, - une batterie d'alimentation (14) du système, et - les bus de connexion et interfaces nécessaires à l'inter-relation des différents composants. 2 - Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte en outre une interface pointeur et boutons-poussoirs (9) permettant l'affichage sur l'écran (5) de menus déroulants et la commande subséquente de modifications que l'utilisateur peut introduire dans la base de données (3). 3 - Appareil selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte un système d'affichage sur l'écran d'un clavier alphanumérique (34) à chaque symbole duquel l'utilisateur a accès pour introduire les modifications voulues sans l'utilisation d'un clavier annexe. 4 - Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de temporisation qui interrompent l'alimentation électrique des divers fonctions du système lorsque ces fonctions ne sont plus sollicitées après un certain laps de temps et les réactive dès que ces fonctions sont à nouveau sollicitées. 5 - Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant d'échanger des données avec l'extérieur en utilisant des systèmes sans fil tels que transmission radio et par satellites notamment. 6 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que le pointeur (19) est d'un type à bouton-poussoir orientable. 7 - Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il utilise en tant que mémoire une mémoire à circuits intégrés associée à un logiciel de compression des données.