Brevet FR2799000A1 — publié le 20010330

Procédé de localisation d'un mobile équipé d'un récepteur GPS et d'un combiné de radiotéléphonie cellulaire et procédé de guidage du mobile La présente invention concerne d'abord un procédé de localisation d'un mobile équipé d'un récepteur du système de localisation globale dit GPS et d'un combiné de radiotéléphonie cellulaire. Par mobile, on entend par exemple aussi bien un véhicule automobile qu'un individu, voire même un animal. Le système GPS comporte une constellation de satellites émetteurs, de positions bien déterminées, qui permet aux récepteurs GPS de calculer leur position par détermination de leurs distances à plusieurs ces satellites. Ce système présente une précision qui est limitée à la centaine de mètres. Il est connu d'associer un combiné de radiotéléphonie cellulaire à un récepteur GPS pour, en cas d'accident de circulation, émettre sa position. Si la précision du système GPS peut être suffisante pour la navigation maritime et aerienne, elle est par contre insuffisante dès qu'il s'agit voies terrestres et à forte densité, et donc en particulier en ville. La présente invention vise à améliorer la détermination de la position du mobile. A effet, l'invention concerne tout d'abord un procédé de localisation d'un mobile associé à un récepteur GPS et à un combiné d'un réseau de radiotéléphonie cellulaire, dans lequel - on relève la position GPS du mobile, - on relève la position GPS d'une balise de référence du réseau cellulaire de position connue, - on en détermine l'erreur de position GPS de la balise, - on diffuse dans le réseau ladite erreur de balise, et - on corrige la position GPS du mobile en fonction de l'erreur de balise pour obtenir une position vraie. Ainsi, réseau cellulaire et le réseau GPS sont fonctionnellement intégrés pour former un réseau global de diffusion, fournissant aux mobiles à la fois les signaux de détermination de leur position approximative et les signaux de correction. Les mobiles peuvent ainsi déterminer leur position vraie, de façon autonome et automatique, sans devoir appeler un équipement distant donc sans nécessite d'un émetteur radio. De préférence, on considère comme balise de référence une station traitant les communications de la cellule du combiné. Il peut s'agir exemple d'une station de base, en liaison directe avec le combiné, ou encore d'une station BSC de concentration-routage du trafic de plusieurs stations de base. On détermine ainsi au mieux l'erreur de position du système GPS dans la zone géographique où se trouve chaque mobile. Avantageusement, le mobile pouvant accéder à un serveur de données de cartes géographiques électroniques, - le mobile appelle le serveur et lui transmet la position vraie, - le serveur détermine une zone d'une carte géographique entourant la position vraie et transmet au mobile les données de carte de la zone et - le mobile reçoit et mémorise les données de carte électronique. On peut ainsi repérer la position géographique du mobile par rapport à des voies communication et en particulier, en cas de représentation vectorielle de la carte, on peut recaler cette position par translation de celle- ci sur voie de circulation de la carte, si le mobile est effectivement sur une voie circulation. L'invention concerne aussi un procédé de guidage d'un mobile pouvant accéder serveur ci-dessus, procédé caractérisé par le fait que, en outre, - le mobile appelle le serveur et lui transmet sa position vraie ainsi que des données destination, - le serveur détermine sur une carte un trajet reliant la position vraie du mobile à sa destination ainsi qu'une zone élargie entourant ce trajet, - le serveur transmet au mobile des données de trajet et de carte de zone géographique élargie et le mobile reçoit et mémorise ces données. serveur utilisé dans le procédé de guidage, et de façon avantageuse dans procédé de localisation, évite au mobile la nécessité de transporter tout un lot de cartes lors de ses déplacements ou de disposer d'une memoire électronique de données de carte de grosse capacité. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante modes de réalisation préférés des procédés de localisation et de guidage de l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 représente le mobile, le réseau GSM et un serveur de cartes, et la figure 2 est une carte de la région du mobile. la figure 1, la référence 3 représente un mobile, ici un piéton, porte un récepteur GPS 1 et un combiné 2 de radiotéléphonie cellulaire, pour communiquer ici avec le réseau GSM 20. La référence 10 représente le système de satellites GPS. Le réseau GSM 20 comporte, de façon classique, des stations d'infrastructure, telles que des stations radio BTS gérant chacune trafic radio dans une cellule particulière, ou encore des stations BSC de routage du trafic des stations radio BTS et de gestion du suivi des combinés 2. La référence 21 désigne l'une de ces stations et, plus précisément dans cet exemple, une station BTS dans la cellule radio de laquelle se trouve le piéton 3 avec le combiné 2. la station 21 est reliée, ici par câble, une balise de référence 12, ayant une position géographique connue. De préférence, comme expliqué plus loin, la balise 12 est proche de la station 21 afin que sa distance au piéton 3 soit limitée et que l'erreur de position GPS de la balise 12, due au système GPS 10, soit sensiblement égale à celle du récepteur GPS 1. En pratique, la balise 12 peut même être intégrée dans la station 21, c'est-à-dire de préférence, on considère comme balise de référence une station (21), BTS ou BSC traitant les communications de la cellule combiné 2 ou éventuellement celles de plusieurs cellules voisines. Pour la mise oeuvre du procédé de guidage de l'invention il est prévu un serveur 30 données de cartes géographiques électroniques, qui sert aussi, dans cet exemple, dans le procédé de localisation. Le serveur 30 comporte des circuits de calcul 31, reliés à mémoire 33 base de données des cartes ci-dessus et à des circuits 32 liaison avec le réseau GSM 20. Cette liaison est ici effectuée par câble permet de relier (ligne en pointillés) le serveur 30 au combiné 2 à travers station 21. Selon le procédé de localisation du piéton 3, associé au recepteur GPS 1 et au combiné GSM 2, - on relève la position GPS, I G, du piéton 3 (fig. 2) - on relève la position GPS, 12G, de la balise de référence 12 du réseau cellulaire 20 de position connue 12V, - on en détermine l'erreur E de position GPS de la balise 1 - on diffuse dans le réseau 20 ladite erreur de balise CI, et - on corrige la position GPS 1 G du piéton 3 en fonction l'erreur de balise pour obtenir une position vraie I V. La figure 2 représente une carte géographique sur laquelle été reportées les positions GPS, respectivement 1 G et 12G, du récepteur et de la balise 12 et les positions correspondantes vraies 1 V et 12V. L'erreur GPS de la balise 12 est représentée par un vecteur E allant de la position vraie 12V à la position GPS approximative 12G. Partant de la position approximative 1 G du combiné 2 porté par le piéton 3, on reporte le vecteur -E pour aboutir à la position vraie I V. L'erreur du système GPS varie à la surface du globe, fonction des satellites dont les émissions sont reçues par les récepteurs Comme exposé plus haut, le fait que la distance piéton 3 - balise 12 soit relativement faible à l'échelle du globe entraîne le fait qu'ils reçoivent les informations des mêmes satellites GPS, si bien que l'erreur 7 mesurée par la balise 12 sensiblement égale à celle au niveau du piéton 3, et la correction position de celui-ci est donc valable. Dans cet exemple, la diffusion de l'erreur E dans le réseau GSM 20 s'effectue par des canaux de transmission de messages courts, SMS. Dans cet exemple, on n'a pas choisi une diffusion point à point des messages courts SMS, avec adressage individuel des combinés tels que celui référencé 2, mais au contraire une diffusion globale, commune, dans la cellule considérée de messages courts du service SMS-CB. Ces messages contiennent en outre des informations sur les conditions de circulation. Dans les combinés 2, on effectue une réception sélective pour conserver, des messages courts reçus, que ceux sur l'erreur de balise I. cet effet, le combiné 2 repère, dans les message SMS reçus, l'identité de l'émetteur (12) du message, ou bien un motif spécifique dans les données du message SMS ou encore un format spécifique à de tels messages, et ne conserve que les messages correspondants. Le combine 2 peut télécommander le serveur 30 pour recevoir des données de carte geographique électronique, afin de pouvoir situer la position vraie 1 V du combiné 2 sur la carte. A cet effet le combiné 2 appelle le serveur 30 à travers le réseau GSM 20 et lui transmet la position vraie 1 V du piéton 3 et des deux terminaux 1, 2. Le serveur détermine une zone 35 d'une carte géographique C entourant la position vraie I V du piéton 3 et transmet au combiné 2, par circuits 32 et le réseau GSM 20, les données de carte de la zone 35. combiné 2 reçoit et mémorise les données de carte électronique et les affiche sur un afficheur non représenté. Préalablement à cette émission, le serveur 30 reporte la position vraie 1 V du piéton 3 sur la carte de la zone à transmettre. En variante, report est effectué au niveau du piéton 3. Il peut être effectué manuellement, en saisissant à nouveau, par clavier du combiné 2, la position vraie I V, une unité centrale du combiné effectuant ensuite le report de la position 1 V sur la carte C. Il peut encore être prévu une liaison de données entre le récepteur GPS 1 et le combiné 2 pour les réunir en un ensemble fonctionnel de détermination de position vraie IV. Dans ce cas, c'est le récepteur GPS 1 qui transmet directement automatiquement la position approximative 1 G à l'unité centrale du combiné 2, pour la retransmettre au serveur 30 et pour, le cas échéant, la reporter la carte C si le serveur 30 n'a pas effectué lui- même cette opération. peut encore prévoir d'intégrer en un seul terminal le récepteur 1 et le combiné 2, avec un processeur commun de traitement de signal, effectuant le calcul de position GPS I G et ensuite le calcul de la position vraie 1 V et report sur la carte C. Afin de limiter le volume des données de carte stockées (33) et transmises, les cartes, et donc la zone géographique, sont représentées sous forme vectorielle. On peut ainsi repérer sur la carte C les voies de circulation et recaler la position vraie 1 V sur la voie la plus proche de cette dernière si le piéton 3 est effectivement une voie de circulation. En particulier, dans le cas d'une automobile équipee de l'ensemble 1, 2, ne peut ainsi recaler sa position sur une rue ou une route. En outre, comme il s'agit d'une zone 35 de taille limitée, le serveur 30 ne transmet que des données poids faible de carte, permettant de détenniner les positions relatives des différents points de la carte à reconstituer, les poids forts de localisation ceux-ci sur le globe terrestre étant inutiles. Le serveur 30 est prévu pour assurer le guidage du piéton 3. A cet effet, selon le procedé de l'invention, de guidage d'un mobile, ici le piéton 3, associé au récepteur GPS 1 et au combiné 2 - le piéton 3 relève sa position GPS 1 G, - on relève la position GPS 12 G de la balise de référence 12 du réseau cellulaire 20 de position connue, - on en détermine l'erreur ede position GPS de la balise 12, - on diffuse dans le réseau 20 l'erreur de balise É, - le piéton 3 corrige sa position GPS 1 G fonction de l'erreur de balise l pour obtenir une position vraie I V, - le piéton 3 appelle le serveur 30 et lui transmet sa position vraie 1 V ainsi que des données de destination 38, - le serveur 30 détermine sur la carte C trajet 37 reliant la position vraie 1 V du piéton 3 â sa destination 38 ainsi une zone élargie 36 entourant ce trajet 37, - le serveur 30 transmet au piéton 3 des données de trajet et de carte de la zone géographique élargie 36 et - le piéton 3 reçoit ces données par le combiné 2 et les mémorise. La carte C peut être une seule carte, éventuellement de grande taille, ou plusieurs de taille limitée. En fonction des informations sur les conditions de circulation reçues par messages SMS-CB, mobile, en particulier s'il s'agit d'un véhicule, peut choisir sur la carte C un itinéraire de déviation pour atteindre sa destination 38. REVENDICATIONS 1. Procédé de localisation d'un mobile (3) associé à un récepteur GPS (1) à combiné (2) d'un réseau de radiotéléphonie cellulaire (20), dans lequel - on relève la position GPS (1 G) du mobile (3), - on relève la position GPS (12G) d'une balise de référence (12) du réseau cellulaire (20) de position connue (12V), - on en détermine l'erreur e) de position GPS de la balise (12), - on diffuse dans le réseau (20) ladite erreur de balise (e), et - on corrige la position GPS (1 G) du mobile (3) en fonction de l'erreur balise (E) pour obtenir une position vraie (I V). 2.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel on considère comme balise de référence une station (21) traitant les communications de la cellule combiné (2). 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel on diffuse l'erreur de balise (E) par des canaux de transmission de messages courts 4.- Procédé selon la revendication 3, dans lequel la diffusion s'effectue diffusion commune de messages courts (SMS - CB). 5. Procédé selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel, on effectue réception sélective pour ne conserver, des messages courts reçus, que ceux sur l'erreur de balise (E). 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel, le mobile (3) pouvant accéder à un serveur (30) de données de cartes géographiques électroniques (C), - mobile (3) appelle le serveur (30) et lui transmet la position vraie (I V), - le serveur (30) détermine une zone (35) d'une carte géographique (C) entourant la position vraie (IV) et transmet au mobile (3) les données de carte de la zone (35) et - le mobile (3) reçoit et mémorise les données de carte électronique. 7.- Procédé selon la revendication 6, dans lequel le serveur (30) reporte, sur la carte de la zone à transmettre (35), la position vraie (1V) du mobile (3). 8.- Procédé selon l'une des revendications 6 et 7, dans lequel on représente la zone géographique (35) sous forme vectorielle. 9. Procédé de guidage d'un mobile (3) associé à un récepteur GPS (1) et à combiné (2) d'un réseau de radiotéléphonie cellulaire, dans lequel - mobile (3) relève sa position GPS (1 G), - on relève la position GPS (12 G) d'une balise de référence (12) réseau cellulaire (20) de position connue, - on en détermine l'erreur de position GPS (E) de la balise (12), - diffuse dans le réseau (20) ladite erreur de balise (E), -_ mobile (3) corrige sa position GPS (1 G) en fonction de l'erreur balise (EJ pour obtenir une position vraie (I V), - le mobile (3) appelle le serveur (30) et lui transmet sa position vraie (IV) ainsi que des données de destination (38), - le serveur (30) détermine sur une carte (C) un trajet (37) reliant position vraie (IV) du mobile (3) à sa destination (38) ainsi qu'une zone élargie (36) entourant ce trajet (37), - le serveur (30) transmet au mobile (3) des données de trajet et de carte de la zone géographique élargie (36) et - le mobile (3) reçoit et mémorise ces données.