Brevet FR2795590A1 — publié le 20001229

L'invention concerne un système de communication destiné à transmettre des données de position d'un utilisateur, comprenant un dispositif de radiocommunication mobile présentant un accumulateur ainsi qu'une interface, et comprenant un module de détermination de position destiné à déterminer la position à partir de données fournies par satellite ou de données terrestres. Pour de nombreuses applications, on souhaite actuellement pouvoir transmettre automatiquement les données de position d'un utilisateur, par l'intermédiaire d'un radiotéléphone mobile. Comme cas d'application d'un tel système, on peut citer, par exemple, la surveillance de personnes âgées ou ayant des problèmes de santé, la surveillance de ce que l'on appelle des "travailleurs solitaires", c'està-dire des travailleurs qui accomplissent des tâches dangereuses dans des zones isolées, comme par exemple sur des lignes à haute tension. On connaît déjà un dispositif de communication se présentant sous la forme d'un téléphone mobile GSM, qui permet une transmission automatique des appels au secours et comprend un GPS (Global Positioning System) intégré permettant une détermination automatique de position. Un dispositif de communication de ce type est proposé, sous la désignation MORE, par la société Benefon Oyj, Salo, Finlande. Il s'agit d'un appareil se présentant sous la forme d'un téléphone mobile GSM, dans lequel est intégré un GPS permettant de déterminer automatiquement la position de l'utilisateur et la transmettant à un poste de surveillance. Le système de communication connu présente cependant I'inconvénient qu'il s'agit d'un produit mis au point pour cette utilisation spécifique, ce qui implique des frais élevés et exige, en outre, une autorisation spéciale pour communiquer. En outre, on connaît un système de communication similaire, proposé par la société Nokia sous la désignation "Nokia Telematics Unit". Il s'agit ici également d'un dispositif de radiocommunication mobile combiné à un système GPS, destiné à être installé dans un véhicule. Un autre système de communication similaire est proposé par ADAC sous la désignation "Telematik-Service-Kit". Dans celui-ci, un téléphone mobile GSM équipé d'un dispositif d'installation est installé dans le véhicule et combiné, par son interface, à un module GPS et à un dispositif de commande, afin de pouvoir envoyer automatiquement un appel au secours à un central, en appuyant sur une touche correspondante, tout en transmettant simultanément les données de position du véhicule. Alors que le système de Nokia, précédemment mentionné présente l'inconvénient, déjà évoqué, d'être coûteux, car il s'agit d'un produit fabriqué sur mesure, le système proposé par ADAC est, certes, relativement abordable puisqu'il utilise un téléphone portable normal, mais il ne peut être utilisé que dans une voiture, car il exige une unité de commande supplémentaire, une antenne GPS et un module d'utilisation. L'invention a donc pour but de perfectionner un système de communication destiné à transmettre les données de position d'un utilisateur, du type évoqué ci-dessus, afin de parvenir à une solution aussi économique que possible, ne dépendant pas d'un fabricant et permettant de disposer d'un modèle si compact qu'il puisse être utilisé comme un téléphone portable. Pour un système de communication du type évoqué ci-dessus, ce but est atteint grâce au fait que le module de détermination de position est couplé à l'accumulateur pour ne former qu'une seule unité constructive, reliée de façon détachable avec le dispositif de radiocommunication mobile, et couplée électriquement à celui-ci par l'intermédiaire de son interface. Le but de l'invention est ainsi pleinement atteint. En effet, conformément à l'invention, on utilise un dispositif de radiocommunication mobile classique, de préférence un téléphone portable GSM, dont on a échangé la batterie d'accumulateurs contre l'unité constructive commune, qui comprend aussi bien l'accumulateur que le module de détermination de position et les composants de commande du dispositif de radiocommunication mobile servant à transmettre les données de position. L'unité constructive complète, si l'on utilise un récepteur GPS classique et une antenne, peut être miniaturisée de telle sorte que les dimensions de l'ensemble d'accumulateurs qui fait partie du téléphone mobile n'augmentent qu'imperceptiblement. Dans ce cas, tous les éléments de commande et de signalisation peuvent être intégrés dans l'unité constructive. Ici, I'interface, de toute façon présente sur le dispositif de radiocommunication mobile, est utilisée pour la communication et la commande de ce dernier. Un autre avantage apporté par l'invention réside dans le fait qu'il n'est nécessaire d'apporter aucune modification électrique ou mécanique au dispositif de radiocommunication mobile. Etant donné que les propriétés électriques du dispositif de radiocommunication mobile ne sont pas modifiées, l'unité constructive commune peut ensuite être raccordée par n'importe qui, sans autorisation. Ceci entraîne une réduction de coûts considérable, par rapport aux systèmes classiques réalisés sur mesure, pour lesquels il faut demander une autorisation spéciale. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le module de détermination de position comprend un récepteur GPS avec une antenne GPS. Certes, il serait également possible d'utiliser, à la place d'un module GPS, des données terrestres pour déterminer la position, mais ceci serait nettement plus compliqué, et limiterait considérablement le rayon d'action du dispositif de communication. L'unité constructive comprend, de préférence, une prise qui, lorsque l'unité constructive est fixée sur le dispositif de radiocommunication mobile, est simultanément couplée avec l'interface du dispositif de radiocommunication mobile. De cette manière, on obtient une connexion simple et fiable entre l'unité constructive et le dispositif de radiocommunication mobile. Selon une forme d'exécution avantageuse de l'invention, I'unité constructive est susceptible d'être connectée au dispositif de radiocommunication mobile grâce à des moyens d'encliquetage. On obtient ainsi une connexion rapide et mécaniquement stable entre le dispositif de radiocommunication mobile et l'unité constructive. Avantageusement, le dispositif de radiocommunication mobile comprend des moyens de détermination automatique de position et de transmission des données de position à un poste de surveillance. Ainsi, on obtient l'avantage d'une détermination automatique de position'et une transmission à un poste de surveillance, sans intervention de l'utilisateur, de sorte qu'en cas d'urgence, le poste de surveillance peut être prévenu rapidement et de façon fiable. Un autre mode de réalisation de l'invention prévoit des moyens de transmission des données de position utilisant le service de messages courts (SMS) d'un réseau de service mobile numérique. Il est ainsi possible de commander le système de communication et de commander et de traiter les données de communication avec des moyens particulièrement simples. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu au moins une touche de déclenchement automatique d'un appel au secours. Selon une autre forme de réalisation de l'invention sont prévus des moyens d'affichage permettant un affichage d'état optique et/ou acoustique, en particulier pour signaler un appel au secours. Ces dispositions permettent une utilisation particulièrement simple du dispositif de communication et, en situation d'urgence, un déclenchement fiable d'un appel au secours, de façon simple. Avantageusement, le module de détermination de position présente des moyens permettant d'améliorer la précision de la détermination de position grâce au procédé GPS différentiel (procédé DGPS). Grâce à cette variante, connue en soi, du procédé GPS, dans laquelle les signaux envoyés par les satellites sont utilisés pour calculer la position d'un emplacement connu et les écarts entre les valeurs prévues et les valeurs réelles sont émis, par l'intermédiaire d'un émetteur, sous forme de données de correction, la précision de la détermination de position peut être augmentée jusqu'à quelques mètres et, simultanément, les brouillages, introduits partiellement de façon intentionnelle, pour des raisons militaires, peuvent être corrigés. Ainsi, la précision de la détermination de position peut être augmentée à un point tel que, même en des lieux reculés, on peut disposer d'une détermination de position extrêmement précise, et d'une transmission à un poste de surveillance, ce qui fait, par exemple, que la position d'un alpiniste en difficulté peut être transmise avec précision afin de déclencher une action de secourisme, même lorsque la visibilité est mauvaise. L'invention concerne également une unité constructive comprenant un accumulateur combiné à un module de détermination de position servant à déterminer une position, à partir de données fournies par satellite ou de données terrestres, et équipé, pour assurer un accouplement mécanique et électrique, d'un dispositif de communication. On comprendra que les caractéristiques qui ont déjà été évoquées et celles qu'il reste à décrire peuvent être utilisées non seulement dans la combinaison indiquée, mais également suivant d'autres combinaisons, ou isolément, sans quitter le cadre de la présente invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description ci-après d'un exemple d'exécution préféré, en référence au dessin. La figure 1 est une vue de côté d'un dispositif de communication selon l'invention, représenté de façon schématique et simplifiée; la figure 2 est une vue de côté d'un téléphone portable GSM classique, qu'il est possible de transformer en échangeant la batterie d'accumulateurs contre le dispositif de communication selon la figure 1; la figure 3 représente, schématiquement, I'ensemble de l'unité constructive de la figure 1, une fois le boîtier enlevé et la figure 4 représente, schématiquement, la liaison de communication entre le dispositif de communication selon l'invention et les systèmes terrestres et à satellites associés. La figure 1 est une vue schématique de côté d'un dispositif de communication selon l'invention, qui porte la référence globale 10. Le dispositif de communication comprend un dispositif de radiocommunication mobile 12, se présentant sous la forme d'un téléphone mobile GSM classique, qui a été transformé en échangeant son accumulateur pour le dispositif de communication selon l'invention. Un dispositif de communication classique de ce type est représenté schématiquement à la figure 2 et porte la référence globale 10'. Le dispositif de communication classique 10' présente un dispositif de radiocommunication mobile 12, sur la face arrière duquel est fixé un accumulateur 18', qui est relié au boîtier du dispositif de radiocommunication mobile 12 par des moyens d'encliquetage 26. A l'extrémité inférieure du dispositif de radiocommunication mobile 12 est prévue une interface 24 qui peut être utilisée, entre autres, pour le branchement d'appareils de chargement d'accumulateurs, d'antennes externes, de modems, d'ordinateurs ou de dispositifs mains libres pour des véhicules. Pour transformer le dispositif de radiocommunication mobile classique 12 en dispositif de communication 10 selon l'invention, l'accumulateur 18' est simplement retiré du boîtier, et est échangé contre l'unité constructive commune, représentée schématiquement à la figure 1, portant la référence globale 14, qui comprend un accumulateur 18, un module de détermination de position 16 comportant deux touches d'appel au secours 20, des éléments pour signaux correspondants et les composants électroniques de commande destinés à commander les fonctions des appareils et la communication avec le dispositif de radiocommunication mobile. A l'extrémité inférieure de l'unité constructive commune 14, une prise 22 est fixée rigidement et garantit, par exemple lorsqu'on enfiche l'unité constructive 14 par en- bas, dans des éléments de guidage non représentés, une liaison correcte avec l'interface 24 intégrée, jusqu'à ce que l'unité constructive 14, lorsqu'elle atteint la position terminale s'enclenche finalement avec le dispositif de radiocommunication mobile, par l'intermédiaire des moyens d'encliquetage 26, et qu'elle ne puisse pas s'en détacher involontairement. Sur l'unité constructive 14 se trouve, comme illustré à la figure 3, un récepteur GPS 28, et il peut s'agir du récepteur distribué, sous la désignation GPSMS1, par la société p-blox AG, Zurich, Suisse. En outre est prévue, sur l'unité, une antenne GPS 30, ainsi que deux diodes électroluminescentes, portant la référence 32, un piézovibrateur 36 et des contacts d'alarme 34, qui sont susceptibles d'être raccordés aux touches d'appel au secours 20. Le récepteur GSM 28 comprend un microprocesseur qui peut également être programmé pour la commande intégrale du déroulement de la détermination de position, de la communication avec le dispositif de radiocommunication mobile et pour la transmission automatique d'un appel au secours à l'aide d'un service SMS. La figure 4 représente schématiquement la structure fondamentale d'un système de communication utilisant le dispositif de communication 10 selon l'invention, qui n'est naturellement pas représentée à l'échelle. Le dispositif de communication 10 comportant le récepteur GPS 28 se trouve en un point de la surface terrestre et se trouve en liaison de communication avec quatre satellites 42, 44, 46, 48 par l'intermédiaire des liaisons 50, 52, 54, 56. Pour réaliser la première détermination de position, il faut disposer simultanément de quatre satellites, dans la mesure o le temps n'est pas connu. Si le temps est connu, trois satellites suffisent. Afin d'améliorer la précision de la détermination de position, le dispositif de communication 10 se trouve en!iaison de communication, en outre, avec un émetteur DGPS 40, comme indiqué par la référence 58. L'émetteur DGPS reçoit les signaux des satellites 42, 44, 46, 48 et compare ceux-ci avec les données de position calculées pour un point fixe connu. Les différences entre la position réelle et la position théorique sont émises, sous forme de données de correction, et peuvent être utilisées pour corriger l'information directement reçue depuis les satellites 42 à 48 (partiellement brouillée, pour des raisons militaires), afin d'améliorer la précision de la détermination de position. Le dispositif de communication 10 se trouve, en outre, en liaison avec une station relais 62 d'un réseau de service mobile numérique (réseau GSM), comme illustré par la référence 60. La station relais 62 est, à son tour, en liaison de communication, soit directement, soit par d'autres noeuds du réseau de service mobile, avec un poste de surveillance 66, comme illustré par la référence 64. Le poste de surveillance 66 peut, par exemple, être un centre d'appel, un poste de surveillance automatique ou similaire. Lorsque le dispositif de communication 10 est activé, des données de position 68, automatiquement corrigées, sur la position de l'utilisateur du dispositif de communication 10, peuvent être transmises au dispositif de surveillance 66. Si l'utilisateur du dispositif de communication 10 veut déclencher un appel au secours, il pose le dispositif de communication 10 par sa face avant, par exemple sur une table ou sur le sol. Cela doit appuyer conjointement sur les deux touches d'appel au secours 20 adjacentes, dont seule une est représentée à la figure 1, pour activer la fonction automatique d'appel au secours. Il est possible de signaler que l'appel au secours a été activé par un signal sonore rythmique et par un clignotement des diodes luminescentes 32. Tant que dure le signal d'activation (par exemple 10 secondes), il est possible d'interrompre l'alarme, par exemple en appuyant à nouveau sur l'une des touches d'appel au secours 20 (par exemple en cas de fausse alarme. Cependant, si l'appel au secours n'est pas interrompu, le récepteur GPS 28 démarre automatiquement la détermination de position et commence, dès que les données de position 68 ont été reçues et, le cas échéant, corrigées au moyen des signaux de correction reçus de l'émetteur DGPS 40, à transmettre les données de position, sous forme de messages courts préparés, au poste de surveillance 66. Le poste de surveillance 66 (par exemple un centre d'appel) peut alors, le cas échéant, appeler de lui- même l'utilisateur, afin de prendre contact avec lui et de mettre en oeuvre d'autres mesures préparées. S'il est important de réduire les frais de fonctionnement, il est naturellement possible de se passer de la correction des données de position par le procédé DGPS. Un avantage particulier apporté par le dispositif de communication selon l'invention réside dans le fait qu'il est possible d'utiliser un dispositif de radiocommunication mobile 12 classique, que l'on peut transformer en échangeant simplement son accumulateur 18' contre l'unité constructive 14 présente dans le dispositif de communication 10, sans disposer de connaissances particulières. Un autre avantage réside dans le fait que l'agrément dont dispose le dispositif de radiocommunication mobile suffit pour le fonctionnement du dispositif de communication, étant donné qu'aucune modification n'est entreprise sur le dispositif de radiocommunication mobile et que la communication est intégralement acheminée par l'interface 24 du dispositif de radiocommunication mobile 10. REVENDICATIONS 1. Système de communication destiné à transmettre des données de position (68) d'un utilisateur, comprenant un dispositif de radiocommunication mobile (12) présentant un accumulateur (18) ainsi qu'une interface (24), et comprenant un module de détermination de position (16) destiné à déterminer la position à partir de données fournies par des satellites (42, 44, 46, 48) ou de données terrestres, caractérisé en ce que le module de détermination de position (16) est couplé à l'accumulateur (18) pour former une unité constructive (14) commune, reliée de façon détachable avec le dispositif de radiocommunication mobile (12), et couplée électriquement à celui-ci par l'intermédiaire de son interface (24). 2. Système de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de détermination de position (14) comprend un récepteur GPS (28) avec une antenne GPS (30). 3. Système de communication selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité constructive (14) comprend une prise (22) qui, lorsque l'unité constructive (14) est fixée sur le dispositif de radiocommunication mobile (12), est couplée avec l'interface (24) du dispositif de radiocommunication mobile (12). 4. Système de communication selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité constructive (14) est susceptible d'être connectée au dispositif de radiocommunication mobile (12) grâce à des moyens d'encliquetage (26). 5. Système de communication selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par des moyens (28, 30, 31) de détermination automatique de position et de transmission des données de position (68) à un poste de surveillance (66). 6. Système de communication selon la revendication 5, caractérisé par des moyens (28, 30, 31) de transmission des données de position (68) utilisant le service de messages courts (SMS) d'un réseau de service mobile numérique (60, 62, 64). 7. Système de communication selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par au moins une touche (20) de déclenchement automatique d'un appel au secours. 8. Système de communication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par des moyens d'affichage (32, 36) permettant un affichage d'état optique et/ou acoustique, en particulier pour signaler un appel au secours. 9. Système de communication selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le module de détermination de position (16) présente des moyens permettant d'améliorer la précision de la détermination de position grâce au procédé GPS différentiel. 10. Unité constructive comprenant un accumulateur (18) combiné à un module de détermination de position (16) servant à déterminer une position, à partir de données fournies par des satellites (42, 44, 46, 48) ou de données terrestres, et équipé, pour assurer un accouplement mécanique et électrique, d'un dispositif de communication (10) selon l'une des revendications 1 à 9.